1、二次函数与一元二次方程教案一、教学目标(一)知识与技能:1.总结出二次函数与x轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系,表述何时方程有两个不等的实根、两个相等的实数和没有实根;2.会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.(二)过程与方法:经历探索二次函数与一元二次方程的关系的过程,体会方程与函数之间的联系.(三)情感态度与价值观:通过观察二次函数图象与x轴的交点个数,讨论一元二次方程根的情况,进一步体会数形结合思想.二、教学重点、难点重点:方程与函数之间的联系,会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解.难点:二次函数与x轴交点的个数与一元二次方程的根的个数之间的关系.三、教学过程复
2、习引入1.二次函数的一般式:_,_是自变量,_是_的函数. 二次函数与一元二次方程有什么联系?当y=0时,ax2+bx+c=0.2.一元二次方程ax2+bx+c=0的根的情况可由什么确定? b2-4ac0 方程有两个不等的实数根; b2-4ac=0 方程有两个相等的实数根; b2-4ac0 方程无实数根.问题 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,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.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
3、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)小球从飞出到落地要用多少时间?分析:由于小球的飞行高度h与飞行时间t有函数关系h=20t-5t2,所以可以将问题中h的值代入函数解析式,得到关于t的一元二次方程,如果方程有合乎实际的解,则说明小球的飞行高度可以达到问题中h的值;否则,说明小球的飞行高度不能达到问题中h的值.解:(1)当h=15时,20t-5t2=15 整理得,t2-4t+3=0 解得,t1=1,t2=3因此,当小球飞行1s和3s时,它的飞行高度为15m.(2)当h=20时,20t-5t2=20 整理得,t2-4t+4=0 解得
4、,t1=t2=2因此,当小球飞行2s时,它的飞行高度为20m.(3)当h=20.5时,20t-5t2=20.5 整理得,t2-4t+4.1=0因为(-4)2-44.1=-0.40,所以方程无实数根.这就是说,小球的飞行高度达不到20.5m.(4)小球飞出时和落地时的高度h都为0m,因此有20t-5t2=0 整理得,t2-4t=0 解得,t1=0,t2=4因此,当小球飞行0s和4s时,它的高度为0m.这表明小球从飞出到落地要用4s. h=20t-5t220t-5t2=15,20t-5t2=20,20t-5t2=20.5,20t-5t2=0. 从上面可以看出,二次函数与一元二次方程联系密切.例如,
5、已知二次函数y=-x2+4x的值为3,求自变量x的值,可以看作解一元二次方程-x2+4x=3(即x2-4x+3=0).反过来,解方程x2-4x+3=0又可以看作已知二次函数y=x2-4x+3的值为0,求自变量x的值. 已知二次函数的值,求自变量x的值. 解一元二次方程思考下列二次函数的图象与x轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?当x取公共点的横坐标时,函数值是多少?由此,你能得出相应的一元二次方程的根吗?(1) y=x2+x-2;(2) y=x2-6x+9;(3) y=x2-x+1(1)抛物线y=x2+x-2与x轴有两个公共点,它们的横坐标是-2,1.当x取公共点的横坐标时,函数值是0
6、.由此得出方程x2+x-2=0的根是-2,1.(2)抛物线y=x2-6x+9与x轴有一个公共点,这点的横坐标是3.当x=3时,函数值是0.由此得出方程x2-6x+9=0有两个相等的实数根3.(3)抛物线y=x2-x+1与x轴没有公共点.由此可知,方程x2-x+1=0没有实数根.反过来,由一元二次方程的根的情况,也可以确定相应的二次函数图象与x轴的位置关系.归纳一般地,从二次函数y=ax2+bx+c的图象可得如下结论.(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,函数的值是0,因此x=x0就是方程ax2+bx+c=0的一个根.(2)二次函数y=ax2
7、+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.例1 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).解:画出函数y=x2-2x-2的图象,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,x22.7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.课堂小结1.本节课你有哪些收获?2.还有没解决的问题吗?四、教学反思教学过程中,强调学生自主探索和合作交流,通过观察二次函数与x轴的交点个数,讨论一元二次方程的根的情况,体会知识间的相互转化和相互联系.