资源描述
21.3 二次函数与一元二次方程
【知识与技能】
1.体会函数与方程之间的联系,初步体会利用函数图象研究方程问题的方法;
2.理解二次函数图象与x轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系,理解方程有两个不等的实根、两个相等的实根和没有实根的函数图象特征.
【过程与方法】
经历类比、观察、发现、归纳的探索过程,体会函数与方程相互转化的数学思想和数形结合的数学思想.
【情感态度】
培养学生类比与猜想、不完全归纳、认识到事物之间的联系与转化、体验探究的乐趣和学会用辨证的观点看问题的思维品质.
【教学重点】
经历“类比——观察——发现——归纳”而得出二次函数与一元二次方程的关系的探索过程.
【教学难点】
准确理解二次函数与一元二次方程的关系.
一、情景导入,初步认知
我们学习了一元一次方程kx+b=0(k≠0)和一次函数y=kx+b(k≠0)后,讨论了它们之间的关系.当一次函数中的函数值y=0时,一次函数y=kx+b就转化成了一元一次方程kx+b=0,且一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴交点的横坐标即为一元一次方程kx+b=0的解.
现在我们学习了一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)和二次函数y=ax2+bx+c(a≠0),它们之间是否也存在一定的关系呢?本节课我们将探索有关问题.
【教学说明】让学生通过对旧知识的回顾及对新知识的思考,梳理旧知识,起到承上启下之效,同时通过老师的引导,培养学生的形成解决一类问题的通用方法的思维品质.
二、思考探究,获取新知
1.观察二次函数y=x2+3x+2的图象,并回答下列问题.
(1)每个图象与x轴有几个交点?
(2)二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴交点坐标与一元二次方程ax2+bx+c=0的根有什么关系?
【教学说明】引起学生的认知冲突,激发学生的求知欲望,大胆猜想,通过交流寻求解决类似问题的方法.
【归纳结论】一元二次方程ax2+bx+c=0.当Δ≥0时有实数根,这个实数根就是对应二次函数y=ax2+bx+c的值等于0时自变量x的一个值,即二次函数的图象与x轴一个交点的横坐标.
2.用图象法求一元二次方程x2+2x-1=0近似解.(精确到0.1)
由图象可知,方程有两个实数根,一个在-3和-2之间,另一个在0和1之间.
先求位于-3和-2之间的根,由图象可估计这个根是-2.5或-2.4,利用计算器进行探索,见下表:
观察上表可以发现,当x分别取-3和-2时,对应的y由正变负,可见在-3和-2之间肯定有一个x使y=0,即方程的一个根.题目要求精确到0.1,当x=-2.4时,y=-0.04比y=0.25更接近0,所以选x=-2.4.
因此,方程x2+2x-1=0在-3和-2之间精确到0.1的根为x=-2.4.
请仿照上面的方法,求出方程精确到0.1的另一个根.
3.方程x2+2x-1=0的近似解还可以这样求:分别画出函数y=x2,y=-2x+1的图象,如图,它们交点A,B的横坐标就是方程x2+2x-1=0的根.
【教学说明】引导学生讨论,交流,发表不同意见,并进行归纳.
三、运用新知,深化理解
1.已知二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,对称轴为直线x=1,则下列结论正确的是( B )
A.ac>0
B.方程ax2+bx+c=0的两根是x1=-1,x2=3
C.2a-b=0
D.当x>0时,y随x的增大而减小
【分析】根据抛物线的开口方向,对称轴,与x轴、y轴的交点,逐一判断.
解:A.∵抛物线开口向下,与y轴交于正半轴,∴a<0,c>0,ac<0,故本选项错误;
B.∵抛物线对称轴是x=1,与x轴交于(3,0),∴抛物线与x轴另一交点为(-1,0),即方程ax2+bx+c=0的两根是x1=-1,x2=3,故本选项正确;
C.∵抛物线对称轴为x=1,∴2a+b=0,故本选项错误;
D.∵抛物线对称轴为x=1,开口向下,∴当x>1时,y随x的增大而减小,故本选项错误.
故选B.
2.如图,已知二次函数y=ax2+bx+c的部分图象,由图象可知关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是x1=1.6,x2=( C )
A.-1.6 B.3.2
C.4.4 D.以上都不对
【分析】根据图象知道抛物线的对称轴为x=3,根据抛物线是轴对称图形和已知条件即可求出x2.
解:由抛物线图象可知其对称轴为x=3,
又抛物线是轴对称图象,
∴抛物线与x轴的两个交点关于x=3对称,
而关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的两个根分别是x1,x2,
那么两根满足2×3=x1+x2,
而x1=1.6,
∴x2=4.4. 故选C.
3.根据下列表格的对应值:
判断方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是( C )
A.8<x<9 B.9<x<10
C.10<x<11 D.11<x<12
【分析】根据表格知道8<x<12,y随x的增大而增大,而-0.38<0<1.2,由此即可推出方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围.
解:依题意得当8<x<12,y随x的增大而增大,
而-0.38<0<1.2,
∴方程ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c为常数)的一个解x的范围是10<x<11.
故选C.
【教学说明】学生独立完成3个小题,小组交流所做结果,练习巩固,加深理解.
四、师生互动、课堂小结
先小组内交流收获和感想而后以小组为单位派代表进行总结.教师作以补充.
布置作业:教材“习题21.3”中第2、4、8题.
本节课主要是向学生渗透两种思想:函数与方程互相转化的思想;数形结合思想.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.
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