师:同学们好,今天我们一起来复习九年级人教版数学第22章二次函数。这一章内容较多,老师将以数形结合思想为主线,帮助大家回顾基本知识与基本解题方法。具体复习目标如下:

  回顾从二次函数解析式得到大致图像的过程,复习求顶点坐标等基本解题方法,加深从数到形的认识。

  结合二次函数的图像,回顾二次函数的性质,提升析图能力,深化从形到数的认识。

  解决综合问题,强化数形结合思想的理解与运用。

  下面进入第一部分复习:从数到形。请看例一,已知二次函数的解析式,由前面学习可知,开口方向与二次项系数相关。此时二次项系数为 -1,小于0,所以开口方向向下。那怎样求出顶点坐标、对称轴、最值以及抛物线与坐标轴的交点坐标呢?同学们不妨动笔计算一下。

  首先回顾如何求顶点坐标。求顶点坐标有两种基本方法,第一种是配方法,同学们可跟随老师演示步骤,回顾将一般式化为顶点式的过程。得到顶点式后,就能得出顶点坐标为((-\frac{1}{2},\frac{25}{4}))。同学们注意,若二次函数的二次项系数不为1,最好先化为1再进行配方。

  求顶点坐标的第二种方法是公式法,同学们还记得顶点坐标公式吗?我们可通过代入求解,再次强化对公式的记忆。最后同样可得顶点坐标为((-\frac{1}{2},\frac{25}{4}))。有了顶点坐标,就很容易得到对称轴,此二次函数的对称轴为(x = -\frac{1}{2}),与顶点横坐标对应。那求对称轴还有别的方法吗?由前面学习可知,二次函数的图像是轴对称图形,图像上纵坐标相同的两点关于对称轴对称,这时可利用这两个点的横坐标之和除以2来求出对称轴。如何判断二次函数有最大值还是最小值呢?还是得关注二次项系数的符号,此函数二次项系数为 -1,小于0,所以此函数有最大值,(y = \frac{25}{4}),与顶点纵坐标对应。最后回顾求抛物线与坐标轴交点坐标的过程,求与(y)轴的交点坐标,令(x = 0),求得(y = 6),所以此抛物线与(y)轴的交点坐标为((0,6))。求与(x)轴的交点坐标,令(y = 0),得到一个一元二次方程。解此一元二次方程,可得(x_1 = 2),(x_2 = -3),所以此抛物线与(x)轴的交点坐标为((2,0))、(( -3,0))。

  有了以上基本信息,就可以在平面直角坐标系内作出此二次函数的大致图像,完成从数到形的转化,图像的直观性能帮助我们更好地理解二次函数的性质。

  下面进入第二部分复习:从形到数。请看例2,已知抛物线的图像如图所示,你能从图中读取信息并填空吗?老师将与大家一起解答以下问题,帮助同学们提升将形转化为数的能力。

  请看第一小题,二次项系数(a)的符号。由前面学习可知,其与抛物线开口方向相关,由图可知抛物线开口方向向上,所以(a > 0)。一次项系数(b)的符号与对称轴位置相关,由图可知,对称轴在(y)轴右侧,所以(-\frac{b}{2a} > 0),推理可得(a)、(b)异号,即当(a > 0)时,(b < 0)。抛物线与(y)轴的交点((0,c))在(y)的负半轴,所以(c < 0)。抛物线与(x)轴有两个交点,所以(b^2 - 4ac > 0)。

  如果说刚才是看图得符号,那下面回顾看图得范围的过程。请看第2小题,若此抛物线与(x)轴的两交点坐标分别为(A(-1,0))、(B(3,0))。小问一,当(y)随(x)的增大而增大时,(x)的取值范围是什么?我们一起来分析,由前面学习可知,二次函数是轴对称图形,在对称轴右侧,如图红色部分,抛物线从左到右上升,即(y)随(x)的增大而增大。要确定(x)的取值范围,必须知道抛物线对称轴的位置。怎样确定抛物线对称轴的位置呢?我们看到抛物线与(x)轴交于(A)、(B)两点,对称轴是经过线段(AB)的中点并垂直于(x)轴的直线,所以由(A)、(B)的坐标可得对称轴为(x = 1)。这时观察红色部分图像,可得(x)的取值范围为(x > 1)。

  下面老师对小问一进行变式,若已知自变量的取值范围,如何判断(y)随(x)的增大而增大还是减小呢?这时同样在图像上找出自变量小于(-1)的对应部分,即如图红色部分图像。这时看到红色部分图像抛物线从左到右下降,所以(y)随(x)的增大而减小。

  有了以上回顾,大家应牢牢掌握,二次函数的增减性与对称轴位置相关,结合图像也能分析出(x)的取值范围。我们再来看小问二,当(y < 0)时,(x)的取值范围是什么?我们观察图像,在(x)轴下方部分图像上的点纵坐标都小于(0),满足(y < 0)这个条件。抛物线与(x)轴交于(( -1,0))、((3,0)),这两点宛如边界锁定了(y < 0)这部分图像的起止,所以读红色部分图像,可知(x)的取值范围为(-1 < x < 3)。

  老师对小问2再次进行变式,当(x < -1)或者(x > 3)时,(y)的取值范围是什么?我们观察图像,在(x)轴上方部分图像的点横坐标均小于(-1)或者大于(3),满足题目要求。这时再次观察红色部分图像,其上点的纵坐标都大于(0),所以(y)的取值范围为(y > 0)。

  有了以上回顾,大家应加深了对二次函数部分图像与自变量、因变量对应范围关系的认识。如果刚才是看图得范围,下面转入到析图比大小的复习。请看第3小题,抛物线的对称轴为(x = 1),点(P)、(Q)都在抛物线上,要比较这两点纵坐标的大小。显然从题目条件无法求出(P)和(Q)的具体值,这时还是要借助图像帮助我们解决问题。二次函数的图像是轴对称图形,且对称轴为(x = 1),点(P)和(Q)的横坐标已知。这时不妨在抛物线上描出点(P)和(Q)的大致位置。点(P)的横坐标为(0),所以点(P)在对称轴左侧,距离对称轴一个单位长度的位置上。点(Q)的横坐标为(\frac{5}{2}),在对称轴右侧,距离对称轴(\frac{3}{2})个单位长度的位置上。描点时注意两点与对称轴的距离关系,现在看图,一目了然,(P < Q)。

  为了深化从形到数的认识,老师对第3小题进行变式,保留对称轴为(x = 1)和点(P)坐标这两个条件,把点(Q)的坐标改为((x_0,Q)),把刚才第3小题的结论作为条件,当(P < Q)时,求(x_0)的取值范围。我们一起来分析,因为点(P)的横坐标为(0),所以点(P)是抛物线与(y)轴的交点,而点(Q)的坐标不确定,即点(Q)在二次函数图像上的位置不确定。题目要求(Q)点的纵坐标大于(P),也就是说点(Q)应该在二次函数图像上纵坐标为(P)的点的上方。这时不妨把问题转化为先确定图像上纵坐标为(P)的点的位置。

  除了点(P)外,在抛物线上还有纵坐标为(P)的点吗?根据二次函数图像的对称性以及对称轴为(x = 1),可以得到点(P)关于直线(x = 1)的对称点(P_1(2,P)),也就是说在这个抛物线上有两点纵坐标为(P)。这时观察图像就可以确定点(Q)在图像上的大致位置,点(Q)在点(P)和(P_1)上方的图像上,即如图红色部分图像。下面研读红色部分图像,就可以得到(x_0)的取值范围。在对称轴左侧,红色部分图像上的点横坐标小于(0),所以(x_0 < 0);在对称轴右侧,红色部分图像上的点横坐标都大于(2),所以(x_0 > 2)。因此(x_0)的取值范围为(x_0 < 0)或者(x_0 > 2)。

  解决完以上问题,我们来归纳一下,通过看图可得系数的符号或特殊取值,通过析图可以得到二次函数的性质。请关注二次函数的对称性与增减性,结合图像和性质,可得到条件下(x)与(y)的对应关系,实现从形到数的转化。完成了从数到形以及从形到数的复习,我们通过解答一道综合问题来强化数形结合思想的理解与运用。

  请看第三,抛物线(Y_1 = Ax^2 + Bx + c)中(x)与(y)的部分对应值如下表所示。首先要求出抛物线(Y_1)的解析式。求解析式同学们自然想到待定系数法,而且这里有多组(x)、(y)值,大家会想到选取其中3组对应值代入到一般式建立方程组来求解。也许同学们所选的点跟老师会不一样,大家对照一下,可否能够解出(a = -1),(b = 2),(c = 3),从而得到此抛物线的解析式为(Y_1 = -x^2 + 2x + 3)。

  同学们思考一下还有没有别的方法?这时不妨把(x)、(y)的对应值在平面直角坐标系内描出对应的点,作出抛物线的大致图像。这时可以大胆猜想((1,4))为此抛物线的顶点。那如何验证((1,4))为抛物线的顶点呢?我们再次细致观察图表中的数据,会发现当(x = 0)或者(2)时,(y)均为(3),即这两点关于对称轴对称,((0 + 2)÷2 = 1),也就是说对称轴为(1),这时就可以推理验证出((1,4))为此抛物线的顶点。那我们可以把((1,4))代入到顶点式,再选取其中一对(x)、(y)的对应值,求出二次项系数为(-1),从而得到抛物线的解析式。对比一下,这时的运算量比刚才代入到一般式要少。这提示我们在动笔解答之前要细心读题,全面分析,也许能找到更优更快的解题方法。下面我们来解决综合问。

  题目要求我们解决将抛物线向右平移(n)个单位之后,平移后抛物线的对称轴与已知直线(Y_2 = x + 1)交于点(N),且点(N)要在平移后抛物线顶点的上方,求此时(n)的取值范围。题目较长,我们不妨利用图像的直观来帮助理清题意。这时可在平面直角坐标系内作出已知的抛物线以及直线的图像。

  观察图像,我们发现抛物线平移前,对称轴与直线的交点在顶点下方。现在把抛物线平移,发现点(N)沿着直线(y = x + 1)上升,平移一定距离之后,点(N)就会在平移后顶点的上方,也就是说点(N)的纵坐标要比平移后顶点的纵坐标大。这时不妨把问题转化为分析点(N)的坐标以及平移后顶点的坐标。

  由第一小题可知,此抛物线的顶点为((1,4)),抛物线向右平移(n)个单位之后,顶点坐标为((1 + n,4)),即对称轴为(x = 1 + n)。而点(N)是对称轴与直线的交点,所以点(N)的横坐标也为(1 + n)。把(1 + n)代入到(y = x + 1),可得点(N)的纵坐标为(n + 2)。也就是说(n + 2 > 4),解出(n > 2),所以(n)的取值范围为(n > 2)。

  同学们请书写解答过程,书写完后与老师的对照一下,看哪些地方需要进一步完善。

  解决完以上综合问题,我们对本节课进行小结。已知二次函数的解析式,通过计算求解可得到顶点坐标等基本信息;已知二次函数的图像,可观察分析得出二次函数的性质。结合图像整体与部分的对应关系,可得到(x)与(y)取值范围的对应关系。二次函数图像与(x)轴的交点横坐标与一元二次方程的根对应,抛物线与(x)轴三种位置关系对应一元二次方程三种根的情况,同学们可根据老师归纳的图表再次进行复习。由二次函数的解析式,可算出(x)、(y)的对应值转化为坐标描点,作出二次函数的图像,实现从数到形的转化;也可利用二次函数图像上的点,通过待定系数法求出解析式,实现从形到数的转化。解析式能精准表达(x)与(y)数量上的对应关系,二次函数图像能直观反映(x)与(y)的变化趋势。我们把数和形结合在一起,就能借助二次函数的图像与性质来解决综合问题和实际问题。同学们可自行再进行练习,再次巩固这一章内容。课程已结束,谢谢观看。

《9年级上册数学 第22章 二次函数复习课 逐字稿-4,721字 第5版》.docx
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