9年级下册数学 3.5 二次函数(二) 逐字稿-2,761字
师:今天我们学习的课题是 3.5 二次函数 2。上节课我们复习了二次函数的定义、图像与性质,以及二次函数与一元二次方程、不等式之间的联系。那么二次函数在数学和生活中又有哪些应用呢?请看问题。已知二次函数(y = Ax2 + Bx)的图像经过点(M(1,n)),点(N(3,n)),你可以得到哪些信息?
生:函数图像经过点,则点的坐标满足函数的表达式,将两点坐标代入得到方程组并化简。显然,这里的两个方程含有三个未知数,所以不能解出具体未知数的值。但根据解方程组的转化思想,用消元方法将两式相减,可得(8A + 2B = 0),即(B = -4A)。根据点的坐标和函数表达式,通过代数运算可以发现(A)、(B)之间的关系。
师:还有其他方法吗?我们在坐标系中画出点(M)、(N),横坐标分别是(1)、(3),且纵坐标相等都等于(n)。结合二次函数的图像与性质,你有什么发现?你能大致画出这个二次函数的图像吗?
生:这里点(M)、(N)是图像上的一组对称点,因为函数的常数项为(0),所以图像经过原点,大致是这样。注意常数(n)也可能小于(0),即点(M)、(N)可能在(x)轴下方,函数图像可能开口向上。由对称点(M)、(N)知,函数图像的对称轴是直线(x = 2),所以(-\frac{B}{2A} = 2),得(B = -4A)。这里从形出发,通过点的位置结合抛物线的轴对称性也可以得出(A)、(B)之间的关系。
师:继续探究,若该函数的图像与(x)轴交于点(A)、(B),顶点为(C),三角形(ABC)为直角三角形,求这个二次函数的表达式。首先找出点(A)、(B)、(C),画出三角形(ABC)。设函数图像的对称轴与(x)轴交于点(M)。观察图形,由抛物线的对称性可得(CA = CB)。因为三角形(ABC)是直角三角形,强化条件得三角形(ABC)为等腰直角三角形,分析得(MC = MA)。转化为线段的长相等,需要用点的坐标解决。请你试一试。
生:由前面的分析,(B = - 4A),代入函数式得(y = Ax2 - 4Ax),消去了一个待定的系数。为表示(A)、(B)、(C)的坐标,将函数式分别写成交点式、顶点式,得出相应点的坐标(A(0,0))、(B(4,0))、(C(2,-4A))。结合刚才的分析,(MC = MA),列出关于(A)的方程。
师:注意这里将点(C)到(x)轴的距离转化为坐标,需是纵坐标的绝对值,不能漏解。得(A = ±\frac{1}{2})。对应函数图像开口向上和开口向下两种情况,最终求得函数的表达式。在这个图形中,你也可以更换条件来求函数的表达式。如三角形(ABC)为等边三角形,或三角形(ABC)的面积为定值。用相同的方法都可以求出(A)的值,进而确定函数的表达式。在函数与图形的问题中,通过强化图形的条件,如图形的形状、大小,图形间的关系等影响点的位置,进而决定点的坐标,最终确定函数的表达式。
师:拱桥的形状是抛物线,让你联想到什么?我们想到二次函数,问题中实际是要求什么量?已知水位的上升速度,求时间,只要求出拱顶与(CD)的高度差,如何刻画这个量呢?二次函数与抛物线需要平面直角坐标系作为载体。首先请你试试在图中建立一个平面直角坐标系。
生:坐标系的建立方法多样,例如图一,图 2 以抛物线的对称轴作为(y)轴,图 3 让坐标系的原点与点(C)重合等等。