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22.2.1二次函数与一元二次方程
【励志语录】
要成功,需要跟成功者在一起。
一、情景导入:(复习)
通过观察函数图象,可以发现并归纳一次函数与一元一次方程之间存在联系:
实际上,这也反映了一般函数
与方程的关系:
从“数”的方面看,当一次函数y= x+1的函数值y=0时,相应的自变量的值即为方程x+1=0的解;从“形”的方面看,函数y= x+1与x轴交点的横坐标即为方程x+1=0的解。
一次函数y=ax+b的图象与x轴交点的横坐标即y=0的值就是方程ax+b=0的根。
你觉得一元二次方程x2+2x=0的根与二次函数y=x2+2x之间有联系吗?
寻求它们之间的联系可以采用哪些方法来研究呢?
1、预习内容:自学课本43-45页,解答下列问题
从43页“问题”的解答中,你能得出什么结论呢?(研读44页“从上面可以看出”一段)
2、预习测试:
(1).解下列方程
① x²+x-2=0 ② x²-6x+9=0 ③ x²-x+1=0
(2)已知二次函数y=x2-x-6的图象如图所示:
图象与x轴有2个交点,交点的横坐标是 ,则方程x2-x-6=0有 个根,方程的根是__ 。
(-2,0)和(3,0)
2
x₁=-2,x₂=3
(3)方程x2-5x+6=0有 个根,它们是 ,所以,函数y= x2-5x+6的图象与x轴有 个交点,其交点坐标为 。
三、合作探究
2
x₁=2,x₂=3
2
(2,0)和(3,0)
学法指导:小组交流,形成共识,进行课堂大展示。展示时要讲清所用知识点、易错点。展示到小黑板的题要标清所用知识点、易错点;注意双色笔的使用,字体工整。
探究点一:二次函数与一元二次方程的关系
问题:如图,以40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,球的飞行高度h(单位:m)与飞行时间t(单位:s)之间具有关系h=20t-5t2.
考虑以下问题:
(1)球的飞行高度能否达到15m?如能,需要多少飞行时间?
(2)球的飞行高度能否达到20m?如能,需要多少飞行时间?
(3)球的飞行高度能否达到20.5m?为什么?
(4)球从飞出到落地要用多少时间?
总结:已知二次函数y=-x2+4x的函数值为3,求自变量x的值,可以看作解一元二次方程__________________.反之,解一元二次方程-x2+4x=3又可以看作已知二次函数__________________的函数值为3的自变量x的值.
一般地:已知二次函数y=ax2+bx+c的函数值为m,求自变量x的值,可以看作解一元二次方程ax2+bx+c=m.反之,解一元二次方程ax2+bx+c=m又可以看作已知二次函数y=ax2+bx+c的值为m的自变量x的值.
-x2+4x =3
y=-x2+4x
探究点二:二次函数图形位置与一元二次方程解的关系
观察图象:
(1)二次函数y=x2+x-2的图象与x轴有 个交点,则一元二次方程x2+x-2=0的根的判别式△= 9 0;
(2)二次函数y=x2-6x+9的图像与x轴有 个交点,则一元二次方程
x2-6x+9=0的根的判别式△ 0;
(3)二次函数y=x2-x+1的图象与x轴 没有 公共点,则一元二次方程x2-x+1=0的根的判别式△ 0.
总结:二次函数y=ax2+bx+c与x轴的位置关系:
一元二次方程ax2+bx+c=0的根的判别式△=b2-4ac.
(1)当△=b2-4ac>0时 抛物线y=ax2+bx+c与x轴有两个交点;
(2)当△=b2-4ac=0时 抛物线y=ax2+bx+c与x轴只有一个交点;
(3)当△=b2-4ac<0时 抛物线y=ax2+bx+c与x轴没有公共点.
2
>
1
=
<
探究点三:二次函数图像与系数之间的关系
根据图象填空:
(1)a 0;
(2)b 0;
(3)c 0;
(4)△=b2-4ac 0;
(5)2a+b 0;
(6)当y=0时,x的范围
为ax2+bx+c=0的根为 ;
(7)当y>0时,x的范围为 ;
(8)当y<0时,x的范围为 ;
<
>
>
<
x₁=m,x₂=1
mx1
>
探究点四:特殊代数式求值:
看图填空:
(1)a+b+c= 。
(2)2a+b= 。
(3)4a-2b+c 。
(4)方程ax2+bx+c=0
的根为 ;
(5)不等式ax2+bx+c<0
的解集为 。
-4
0
>0
x₁=-1,x₂=3
-1有两个交点
方程有两个不相等的实数根
b2-4ac > 0
只有一个交点
方程有两个相等的实数根
b2-4ac = 0
没有交点
方程没有实数根
b2-4ac < 0
中考链接:
(2009肇庆市)已知一元二次方程x²+px+q+1=0=的一根为 2.
(1)求q关于p的关系式;
(2)求证:抛物线y=x²+px+q与x轴有两个交点;
(3)设抛物线y=x²+px+q 的顶点为 M,且与 x 轴相交于A
( x₁,0)、B(x₂,0)两点,求使△AMB 面积最小时的抛物线的解析式.
解:(1)由题意得:2²+2p+q+1=0即q=-(2p+5)
(2)证明:∵一元二次方程x²+px+q=0的判别式Δ=p²-4q
由(1)得Δ=p²-4(2q+5)=(p+4)²+4>0
∴抛物线y=x²+px+q与x轴有两个交点.
四.小结提升
学法指导: 1、对照学习目标找差补缺。
2、画出知识树。
一个关系:二次函数图象与一元二次方程根的关系(画出知识树):
两种思想:函数与方程 的思想; 思想.
三种题型:函数图象与x轴交点的横坐标、方程根的个数、函数图象的交点坐标问题。
2、通过本节课的学习,你有什么收获?你还有什么困惑?
互相转化
数形结合
五、达标测试
A.基础达标
1.求下列二次函数图象与x轴的交点坐标,并作草图验证
(1)y=x2+6x-9; (2)y=9-4x2 。
2.抛物线y=2x - 8 - 3x²与x轴有 个交点,因为其判别式b²-4ac 0,相应二次方程2x - 8 - 3x²=0的根的情况为
3.选择:不论x为何值,二次函数y=ax2+bx+c的值恒为负的条件( )。
A.a>0,b2-4ac<0 B .a>0,b2-4ac>0
C. a<0,b2-4ac<0 D. a<0,b2-4ac>0
c
<
0
B.能力测试
1.填空:已知抛物线y=x²-2kx+9的顶点在x轴上,则k= .
2.已知实数x,y满足x2+3x+y-3=0,求x+y的最大值。
±3
分析:可以利用二次函数最值方法来求,由x2+3x+y-3=0得:
x+y=-x2-2x+3
=-(x+1)2+4,
所以当x=-1时,x+y最大值为4;
也可以尝试用换元法解决,
设x+y=k,则原方程可化为x²+2x+k-3=0,因为这个关于x必有实数根,所以△=4-4(k-3)≥0,解得k≤4,所以k(即x+y)的最大值为4.
C、拓展与提高
(2012安徽23.)如图,排球运动员站在点O处练习发球,将球从O点正上方2m的A处发出,把球看成点,其运行的高度y(m)与运行的水平距离x(m)满足关系式y=a(x-6)2+h.已知球网与O点的水平距离为9m,高度为2.43m,球场的边界距O点的水平距离为18m。
(1)当h=2.6时,求y与x的关系式(不要求写出自变量x的取值范围)
(2)当h=2.6时,球能否越过球网?球会不会出界?请说明理由;
(3)若球一定能越过球网,又不出边界,求h的取值范围。
(2)当x=9时,y=2.45>2.43,所以球能过球网。