二次函数与一元二次方程
【教学目标】
1.知识与技能:
理解二次函数与一元二次方程的关系,会判断抛物线与x轴的交点个数、掌握方程与函数间的转化。
2.过程与方法:
逐步探索二次函数与一元二次方程之间的关系,函数图象与x轴的交点情况。由特殊到一般,提高学生的分析、探索、归纳能力。
3.情感态度:
培养合作的良好意识和大胆探索数学知识间联系的好习惯,体会到二次函数广泛意义。
【教学重点】
探索一次函数图象与一元二次方程的关系,理解抛物线与x轴交点情况。
【教学难点】
函数→方程→x轴交点,三者之间的关系的理解与运用。
【教学过程】
一、问题导入。
如图,以40m/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)之间具有关系h?20t?5t2。
考虑以下问题:
(1)小球的飞行高度能否达到15m?如果能,需要多少飞行时间? (2)小球的飞行高度能否达到20m?如果能,需要多少飞行时间? (3)小球的飞行高度能否达到20.5m?为什么? (4)小球从飞出到落地需要多少时间?
1 / 4
二、探索新知。
1.从上面的问题可以看出,二次函数与一元二次方程有如下关系:
函数y?ax2?bx?c,当函数值y为某一确定值m时,对应自变量x的值就是方程ax2?bx?c?m的根。特别是y=0时,对应的自变量x的值就是方程ax2?bx?c?0的根。以上关系,反过来也成立。
利用以上关系,可以解决两个方面问题。
其一,当y为某一确定值时,可通过解方程来求出相应的自变量x值; 其二,可以利用函数图象来找出相应方程的根。
2.二次函数的图象与x轴的交点情况同一元二次方程的根的情况之间的关系。
观察图中的抛物线与x轴的交点情况,你能得出相应方程的根吗?
?。 方程x2?x?2?0的根是x1??2,x2 1方程x2?6x?9?0的根是x1? x2?3。 方程x2?x?1?0无实数根。 3.归纳总结。
一般地,从二次函数y?ax2?bx?c的图象可得如下结论:
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。
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。 三、掌握新知。
例:利用函数图象求方程x2?2x?2?0的实数根(结果保留小数点后一位)。
2 / 4
解: 画出二次函数y?x2?2x?2的图象(如图),它与x轴的公共点的横坐标大约是-0.7,2.7。 所以方程x2?2x?2?0的实数根为x1??0.7,x2?2.7。 我们还可以通过不断缩小根所在的范围估计一元二次方程的根。 观察函数y?x2?2x?2的图象,可以发现,当自变量为2时的函数值小于0(点(2,-2)在x轴的下方),当自变量为3时的函数值大于0(点(3,1)在x轴的上方)。因为抛物线y?x2?2x?2是一条连续不断的曲线,所以抛物线y?x2?2x?2在2?x?3这一段经过x轴,也就是说,当自变量取2,3之间的某个值时,函数值为0,即方程x2?2x?2?0在2,3之间有根。 我们可以通过去平均数的方法不断缩小根所在的范围。例如,取2,3的平均数2.5,用计算器算得自变量为2.5时的函数值为-0.75,与自变量为3时的函数值异号,所以这个根在2.5,3之间。再取2.5,3的平均数2.75,用计算器算得自变量为2.75时的函数值为0.0625,与自变量为2.5时的函数值异号,所以这个根在2.5,2.75之间。 重复上述步骤,我们逐步得到:这个根在2.625,2.75之间,在2.6875,2.75之间……可以看到:根所在的范围越来越小,根所在范围的两端的值越来越接近根的值,因而可以作为根的近似值。例如,当要求根的近似值与根的准确值的差的绝对值小于0.1时,由于2.6875?2.75?0.0625?0.1,我们可以将2.6875作为根的近似值。 四、巩固练习。 画出函数y??2x2?4x?6的图象,利用图象回答下列问题: (1)方程?2x2?4x?6?0的解是什么? (2)x取什么值时,函数值大于0? (3)x取什么值时,函数值小于0? 答案:图象如图所示: 3 / 4