9年级上册数学 5.2 二次函数的图像和性质(4) 逐字稿-2,530字
师:今天我们学习5.2二次函数的图像与性质。通过前面的学习,我们知道二次函数y = ax2 + bx + c,二次项系数a决定了图像的开口方向、开口大小。那一次项系数b和常数项c对图像有什么影响呢?
我们先研究b的值对二次函数y = ax2 + bx + c图像的影响。研究b,不妨先控制a、c的值不变。为了研究方便,这里a取1,c取0,我们可以写出这样几个函数表达式,大家能画出它们的图像吗?
我们先来看第一个二次函数,y = x2 + 4x。结合上节课的经验,我们利用配方法将一般式变形为顶点式,从而求出它的顶点坐标和对称轴。把y = x2 + 4x进行变形,得到y = (x + 2)2 - 4的形式。很容易得到它的顶点坐标为(-2, -4),对称轴是直线x = -2,这样我们就可以画出它的图像。类似地,我们也能用同样的方法找到其他三个函数图像的顶点坐标和对称轴,进而画出它们的图像。
观察这4个二次函数的图像,大家有什么发现?显然,由于a的值相同,都是1,这四个函数图像的开口方向、开口大小相同。但因为b值不同,这四个函数图像的位置不同,具体体现在顶点位置不同,对称轴的位置也不同。看来b值的变化会影响二次函数图像顶点的位置和对称轴的位置。
我们先来研究b的值对二次函数图像对称轴的影响,那么对称轴和b到底有什么关系?有同学认为对称轴是直线x = -b/2 ,他说的有没有道理?我们先来看y = x2 + 4x,这里的b是4,对称轴是x = -2, -2刚好是4的一半的相反数。其他几个是不是也这样?经过计算发现好像确实是这样。他说的好像很有道理,事实真的如此吗?
刚刚我们令a为1,若a取不同的值,比如 -1、2、4 ,分别得到它们的对称轴是直线x = 2 ,x = -1 ,x = -1/2 。我们刚才的猜想还成立吗?我们来看,y = -x2 + 4x,它的对称轴是直线x = 2 ,2是4的一半的相反数吗?显然不是,类似的,后面两个函数图像的对称轴也不满足这个关系。为什么会这样呢?因为这里的a不再是1,而是取了 -1、2、4等其他的数,大家再想想看,对称轴到底和什么有关?
显然,对称轴不仅与b有关,也与a有关。那对称轴与a、b之间到底有怎样的关系呢?
在前面的学习中,我们学过的一个知识点也与a、b有关,大家还记得吗?我们在学习一元二次方程时,根与系数关系中两根之和x? + x? = -b/a 。那这个经验对我们的探究有没有帮助呢?
我们来看第一个函数y = -x2 + 4x。当y = 0时,方程的两根之和是x? + x? = -b/a = 4,而对称轴是直线x = 2 。大家有什么发现?
我们发现对称轴恰好是两根之和的一半。我们再来看第二个函数对应的方程,两根之和是 -2,对称轴是直线x = -1,也是两根之和的一半。第三个函数对应的方程两根之和是 -1,对称轴是直线x = -1/2 ,同样满足两根之和的一半。
那通过这几个例子,大家能发现对称轴和a、b之间有什么关系吗?