22.2 二次函数与一元二次方程
教学目标
1、理解一元二次方程根的几何意义(抛物线与x轴交点的横坐标),掌握二次函数与一元二次方程的关系。
2、知道抛物线与x轴的三种位置关系对应着一元二次方程的根的情况,会灵活运用一元二次方程根的判别式处理二次函数的图像与x轴的交点问题。
3、会用二次函数的图像解决有关方程和不等式的问题,在求解过程中体会数形结合思想。
教学重点
运用一元二次方程根的判别式处理二次函数的图像与x轴的交点问题,用图像法解一元二次方程。
教学难点
用二次函数的图像解决有关方程和不等式的问题。
教学过程
一、温故知新
(1)一次函数y=x+3的图象与x轴的交点为(,)一元一次方程x+3=0的根为_______
(2)一次函数y=-2x+4的图象与x轴的交点(,)一元一次方程-2x+4=0的根为________
思考:一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点与一元一次方程kx+b=0的根有什么关系?
答:一次函数y=kx+b的图象与x轴的交点的横坐标就是一元一次方程kx+b=0的根
问题1
问题1:以 40 m/s 的速度将小球沿与地面成 30°角的方向击出时,小球的飞行路线将是一条抛物线.如果不考虑空气阻力,小球的飞行高度 h (单位:m )与飞行时间t (单位:s)之间具有函数关系 h = 20t - 5t2.(1)小球的飞行高度能否达到 15 m?如果能,需要多少飞行时间?
(2)小球的飞行高度能否达到 20 m?如果能,需要多少飞行时间?
(3)小球的飞行高度能否达到 20.5 m?为什么?
(4)小球从飞出到落地要用多少时间?
解:(1)解方程
15=20t-5t²
t1=1, t2=3.
当球飞行1s和3s时,
它的高度为15m。
(2)解方程
20=20t-5t²
t1= t 2=2.
当球飞行2s时,它的高度
为20m
(3)解方程 20.5=20t-5t ² t ²-4t+4.1=0
∵(-4)²-4×4.1
0, ∴方程无实数根
自由讨论
那么由上面的结论,二次函数y=ax 2
+bx+c ,何时为一元二次方程?它们的关系如何?
答:一般地,当y 取定值时,二次函数为一元二次方程。
归纳:二次函数与一元二次方程的关系如下
1、函数 y = ax 2
+ bx + c (a ≠0),当函数值为某一确定的值m 时,求自变量的值可以看作解方程ax 2
+ bx + c =m 。
2、特别地,当y=0时,求自变量的值可以看作解方程ax 2
+ bx + c = 0。
例如,已知二次函y=-x2+4x 的值为3,求自变量x 的值,就是求方程-x 2
+4x=3的解.
(4)解方程 0=20t -5t ² t ²-4t=0
t 1=0, t 2=4. 当球飞行0s 和4s 时,它的高度为0m ,即0s 飞出,4s 时落回地面。
问题2
下列二次函数的图象与 x 轴有公共点吗?如果有,公共点的坐标是多少?此时自变量与函数值是多少?由二次函数的图象,你能得出相应的一元二次方程的根吗?
归纳:
一般地,从二次函数y = ax2 + bx + c 的图象可知:
(1)如果抛物线y = ax2 + bx + c 与x 轴有公共点,公共点的横坐标是x0,那么当x = x0时,函数值是0,因此x = x0是方程ax2+ bx + c = 0 的一个根.
(2)二次函数y = ax2 + bx + c 的图象与x 轴的位置关系有三种:没有公共点,有一个公共点,有两个公共点.这对应着一元二次方程ax2+ bx + c = 0 的根的三种情况:
没有实数根,有两个相等的实数根,有两个不等的实数根.猜一猜:根据二次函数y=ax2+bx+c的图象和x轴的交点情况,猜想b2-4ac的情况如何。
例1、已知二次函数y=x2-x-2的图像如图,
(1)方程x2-x-2=0的解是什么?
(2)当y> 0时,x的取值范围是?y<o呢?
(3)不等式x2-x-2> 0的解集?x2-x-2< 0的解集呢?
例2、已知二次函数y=-x 2
+2x+k+2与x 轴的公共点有两个, (1)求k 的取值范围;
(2)当k=1时,求抛物线与x 轴的公共点A 和B 的坐标。
课堂检测
1.抛物线y=2(x+3)(x-2)与x 轴的公共点坐标分别为( ) A.(3,0),(2,0) B.(3,0),(-2,0) C.(-3,0),(2,0) D.(3,0),(-2,0)
2.二次函数y=x 2-2x+1与x 轴的公共点个数是( ) A.0
B.1
C.2
D.3
3.二次函数y=ax 2
+bx+c 有下列结论: 4.①a>0;②c>0;③b 2--4ac>0. 其中正确的个数是( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4.在平面直角坐标系中,抛物线y=3x 2+5x -2与x 轴的公共点 有( )
A.2个
B.1个
C.0个
D.无法确定
5.若抛物线y=2x2+8x+m与x轴只有一个公共点,则m的值为.
互助小结
(1)本节课学了哪些主要内容?
(2)你觉得你的同学表现怎么样?
课后作业
教科书习题22.2第1,2,4,5 题.。