1. 4二次函数与一元二次方程的联系
教学目标
1.经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,体会方程与函数之间的联系.使学生知道二次函数的图象与x轴的三种位置关系对应着一元二次方程根的三种情况.
2.会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.[来源:Z+xx+k.Com]
3.运用二次函数与一元二次方程的关系解决实际问题.
教学重点、难点
重点:二次函数与一元二次方程的关系.
难点:运用二次函数与一元二次方程的关系解决实际问题.
教学设计
一.预习导学
学生通过自主预习P24-P27完成下列各题:
1.
填表:二次函数y=ax2+bx+c与一元二次方程ax2+bx+c=0的关系
-
抛物线y=ax2+bx+c与x轴的
交点的个数
ax2+bx+c=0(a≠0)
的根的情况
2
有两个不相等的实数根
1
有两个相等的实数根
0
没有实数根
2.二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有交点时,交点的 横坐标 就是当y=0时自变量x的值,即一元二次方程ax2+bx+c=0的 根 .
设计意图: 通过学生自主预习教材,初步理解掌握二次函数与一元二次方程的关系,培养学生的自学能力.
二.探究展示
(一)合作探究
1.画出二次函数y=x2-2x-3的图象,你能从图象中看出它与x 轴的交点吗?二次函y=x2-2x-3与一元二次方程x2-2x-3=0有怎样的关系?
如上图所示, 二次函数y=ax2+bx+c的图象与x 轴的交点坐标分别是 (-1,0), (3,0) . 由交点坐标可知,当x=-1时, y=0 , 即x2-2x-3=0,也就是说, x= -1 是一元二次方程x2-2x-3=0的一个根. 同理,当x=3 时,y=0,即x2-2x-3=0, 也就是说,x= 3 是一元二次方程x2-2x-3=0的一个根.
由此得出:一般地, 如果二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个不同的交点(x1,0),(x2,0),那么一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实根x = x1,x = x2.
2.观察二次函数y=x2-6x+ 9 ,y=x2-2x+2 的图象(如下图),分别说出一元二次方程x2-6x+9=0和 x2-2x+2=0 的根的情况.
二次函数y= x2-6x+9的图象与x 轴有重合的 两 个交点,其坐标都是 (3,0),而一元二次方程x2-6x+9=0 有两个相等的实根:x1= 3 ,x2= 3 .
二次函数y= x2-2x+2 的图象与x 轴 没有 交点,而一元二次方程x2-2x+2=0 没有 实数根.
由此得出:一般地,二次函数y=ax2+bx+c 的图象与x轴的位置关系有三种:
有两个不同的交点、有两个重合的交点、没有交点,这对应着一元二次方程ax2+bx+c=0 的根的三种情况:有两个不相等的实数根、有两个相等的实数根和没有实数根. 反过来,由一元二次方程的根的情况,也可以确定相应的二次函数的图象与x 轴的位置关系.
从 上面的分析可以看出, 二次函数与一元二次方程关系密切. 那么解一元二次方程能不能借助二次函数呢?
求一元二次方程ax2+bx+c=0 的根就是求二次函数y=ax2+bx+c在y= 0 时,自变量x 的值,也就是二次函数图象与 x 轴交点的 横 坐标,因而我们可以利用二次函数的图象来求一元二次方程的根. 由于作图或观察的误差,由图象求得的根,一般是近似的.
设计意图:通过探究,进一步理解掌握二次函数与一元二次方程的联系,会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.培养学生通过合作交流解决问题的能力.
(二)展示提升
1.求一元二次方程x2-2x-1=0的根的近似值(精确到0.1).
分析: 一元二次方程x2-2x-1=0的根就是抛物线y=x2-2x-1与x轴的交点的横坐标. 因此我们可以先画出这条抛物线,然后从图上找出它与x轴的交点 的横坐标.这种解一元二次方程的方法叫作图象法.
解 设二次函数y =x2-2x-1. 作出函数y =x2-2x-1的图象,如下图所示:
可以发现抛物线与x轴的一个交点在-1和0之间, 另一个交点在2和3之间. [来源:Zxxk.Com]
通过观察或测量,可得抛物线与x轴的交点的横坐标约为-0.4或2.4,即一元二次方程x2-2x-1=0的实数根为x1≈-0.4或x2≈2.4.
我们还可以借助计算器来分析所求方程的实数根. 将二次函数y = x2-2x-1在-1至0范围内的部分x值所对应的y 值列表如下:
x |
-1 |
-0.9 |
-0.8 |
-0.7 |
-0.6 |
-0.5 |
-0.4 |
-0.3 |
-0.2 |
-0.1[来源:学。科。网] |
0 |
y |
2 |
1.61 |
1.24 |
0.89 |
0.56 |
0.25 |
-0.04 |
-0.31 |
-0.56 |
-0.79 |
-1 |
即 x2-6x+9=0
解得 x1=x2=3
即当铅球离地面的高度为2.5m时,它离初始位置的水平距离是3m.
(3)由抛物线的表达式得:3=- x2+ x+ [来源:
即 x2-6x+14=0
因为Δ=(-6)2 -4×1×14=-20<0 ,所以方程无实数根.
所以铅球离地面的高度不能达到3m.
从例2可以看出,已知二次函数y=ax2+bx+c的某一个函数值y =M,求对应的自变量的值时,需要解一元二次方程ax2+bx+c=M,这样,二次函数与一元二次方程就紧密地联系起来了.
设计意图: 可点名展示,也可分组展示,培养学生分析问题的能力;同时增强学生团结协作的精神。老师在此环节准确引导,及时点拨和追问,总结出解决问题的方法和规律。
三.知识梳理
以“本节课我们学到了什么?”启发学生谈谈本节课的收获.
1. 二次函数与一元二次方程的关系:一般地,二次函数y=ax2+bx+c 的图象与x轴的位置关系有三种:有两个不同的 交点、有两个重合的交点、没有交点,这对应着一元二次方程ax2+bx+c=0 的根的三 种情况:有两个不相等的实数根、有两个相等的实数根和没有实数根. 反过来,由一元二次方程的根的情况,也可以确定相应的二次函数的图象与x 轴的位置关系.
2. 求一元二次方程ax2+bx+c=0 的根就是求二次函数 y=ax2+bx+c在y= 0时,自变量 x 的值,也就是二次函数图象与x轴交点的横坐标,因而我们可以利用二次函数的图象来求一元二次方程的根. 由于作图或观察的误差,由图象求得的根,一般是近似的.
四.当堂检测
1.试判断下列抛物线与x轴的交点情况:
(1) y=x2-x-2 (2) y=9x2+12x+4
(3) y=x2-2x+3 (4) y=4x2+12x+5
2.用图象法求一元二次方程x2+x-1=0的根的近似值(精确到0.1)
3.当t取什么值时,抛物线y=5x2+4tx+t2-1与x轴有一个交点?
3. 某公司推出了一种高效环保型洗涤用品,年初上市后,公司经历了从亏损到赢利的过程. 如图,已知y= x2-2x刻画了该公司年初以来累积利润y(万元)与销售时间x(月份)之间的关系. 试根据图象提供的信息,回答下列问题:
(1) 该公司亏损期是几个月?几月末开始赢利?
(2)求截止到几月末公司累积利润可达到30万元?
(3)该公司第8个月末所获利润是多少?
五.教学反思
本节主要内容是用函数的观念看一元二次方程,探讨二次函数与一元二次方程的关系.教 材从一次函数与一元一次方程的关系入手,通过类比引出二次函数与一元二次方程之间的关系问题 ,并结合一个具体的实例讨论了一元二次 方程的实根与二次函数图象 之间的联系,然后介绍了用图象法求一元二次方程近似解的过程.这一节是反映函数与方程这两个重要数学概念之间的联系的内容. 在教学过程中,我始终遵循着“有效的数学学习活动不能单独地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学习数学的重要方式”这一《新课程标准》的精神.