1.5二次函数的应用(1)
教学目标
1.会分析实际问题中的数量关系和变化规律,能建立二次函数模型来解决简单的实际问题。
2.体会数形结合在解决实际问题中的作用。
3.经历函数建模 的过程,体会函数建模的方法和思想,提高学生的应用意识。
教学重点、难点
重点:从实际问题中抽象出数量关系,确定二次函数的表达 式。 ]
难点 :从实际问题中抽象出二次函数的模型,理 解自变量取值范围的限制。
教学设计
一.预习导学
二次函数的有哪几种常见的形式?
这几种二次函数的图象有什么性质?
①开口方向
②对称轴
③顶点坐标
设计意图:回顾二次函数的几种常见形式及其性质,使学生心中有数,以便在实际问题中建立函数模型时,能够有效地选择最简便的函数模 型。
探究展示
合作探究
一座拱桥的纵截面是抛物线的一段(图见课本29页的“图1-18”),拱桥的跨度是4.9m,水面宽4m时,拱顶离水面2m,若想了解水面宽度变化时,拱顶离水面高度怎样变化,你能建立函数模型来解决这个问题吗?
分析:拱桥的纵截面是抛物线的一部分,抛物线是二次函数的图象,因此可以建立二次函数模型来解决这个问题。
二次函数常见的有 几种形式,其中以 最为简单, 的图象对称轴是y轴,顶点为原点。因此可以拱顶为原点,以抛物线的对称轴为y轴建立直角坐标系,则此抛物线的形式为 。
由 水面宽4米时,拱顶离水面高2m ,可以知道,抛物线过点A(2,-2)。
解:以拱顶为原点,以抛物线的对称轴为y轴建立直角坐标系,设 ,可得:
因 此这个函数的表达式是
其中| x|是水面宽度的一半,y 是拱顶离水面高度的相反数。
由于拱 桥的跨度为4.9m,因此自变量x的取值范围是:-2.45≤x ≤2.45.
这样我们可以了解到水面宽度变化时,拱顶离水面高度怎样变化。
想一想,当水面宽4.6m时,拱顶离水面几米?
解 :
∴ 当水面宽度为4.6m时,拱顶离水面高2.645米。
(二)展示提升
如图是某抛物线形悬索桥的截面示意图,已知悬索 桥两端主塔高150m,主塔之间的距离为900m,试建立适当的直角坐标系,求出该抛物线形桥所对应的二次函数表达式。
解:如图,以悬索桥的中心点为原点,抛物线形桥的对称轴为y轴建立直角坐标系。
可设该抛物线形桥所对应的二次函数表达式为 . [来源
又可知此抛物线过点(450,150),所以有
解 得
所以该抛物线形桥所对应的二次函数表达式为 其中
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。[
建立二次函数模型解决实际问题的基本步骤
四.当堂检测
如 图 ,一段拱形栅栏为抛物线的一部分已知拱高OA为1m,栅栏的跨径BC间有5根间距为0.5m的立柱。试建立适当的直角 坐标系,求出该拱形栅栏所对应 的二次函数表达式,并求出立柱DE的高度。
五.教学反思
本堂课呈现的是几道比较经典的函数建模问题,它需要先建立适当的直角坐标系,建立函数模型,通过待定系数法确定二次函数的表达式,最后利用二次函数的性质解决实际问题(其中需要根据实际问题的背景确定自变量的聚会范围)。老师要结合实例,清晰地展示函数建模的步骤,让学生体会函数建模的方法,感受数学应用的价值。