教学设计
《用函数观点看一元二次方程》教学设计与教学反思(初中数学九年级)
一、学情分析:
大部分学生上课能够积极发言,认真完成作业,学习态度端正,但缺乏一定的学习方法,也缺少学习毅力,在某种程度上还是不能够严格要求自己。
二、教学内容分析:
1、教学目标
①知识与技能: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;会利用二次函数的图象求一元二次方程的近似解。
②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。
③情感态度价值观:通过观察二次函数图象与x轴的交点个数,讨论一元二次方程的根的情况,进一步体会数形结合思想。
2、重点、难点分析:
①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。
②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、教学过程设计:
(一)创设情境、导入新课
问题1 如图,以 40m/s的速度将小球沿与地面成30°角的方向击出时,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)之间具有关系h=20t-5t2。
考虑以下问题
(1)球的飞行高度能否达到 15m?如能,需要多少飞行时间?
(2)球的飞行高度能否达到 20m?如能,需要多少飞行时间?
(3)球的飞行高度能否达到 20.5m?为什么?
(4)球从飞出到落地要用多少时间?
分析:由于球的飞行高度h与飞行时间t的关系是二次函数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,则说明球的飞行高度可以达到问题中h的值;否则,说明球的飞行高度不能达到问题中h的值。
解:(1)解方程 15=20t-5t2。
t2-4t+3=0。
t1=1,t2=3。
当球飞行1s和3s时,它的高度为 15m。
分析:由于球的飞行高度h与飞行时间t的关系是二次函数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,则说明球的飞行高度可以达到问题中h的值;否则,说明球的飞行高度不能达到问题中h的值。
解:(1)解方程 15=20t-5t2。
t2-4t+3=0。
t1=1,t2=3。
答:当球飞行1s和3s时,它的高度为 15m。
(2)解方程 20=20t-5t2。
t2-4t+4=0。
t1=t2=2。
答:当球飞行2s时,它的高度为 20m。
(3)解方程 20.5=20t-5t2。
t2-4t+4.1=0。
因为(-4)2-4×4.1<0。所以方程无解。
答:球的飞行高度达不到 20.5m。
(4)解方程 0=20t-5t2。
t2-4t=0。
t1=0,t2=4。
答:当球飞行0s和4s时,它的高度为 0m,即0s时球从地面飞出。4s时球落回地面。
画出二次函数h=20t-5t2的图象,观察图象,体会以上问题的答案。
从上面可以看出。二次函数与一元二次方程关系密切。
由学生小组讨论,总结出二次函数与一元二次方程的解有什么关系?
例如:已知二次函数y=-x2+4x的值为3,求自变量x的值。可以解一元二次方程-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。
一般地,我们可以利用二次函数y=ax2+bx+c深入讨论一元二次方程ax2+bx+c=0。
(二)尝试练习、互助纠错
1、二次函数(1)y=x2+x-2;(2) y=x2-6x+9;(3) y=x2-x+1的图象如下图所示
(1)以上二次函数的图象与x轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?
(2)当x取公共点的横坐标时,函数的值是多少?由此,你能得出相应的一元二次方程的根吗?
先画出以上二次函数的图象,由图象学生展开讨论,在老师的引导下回答以上的问题
从上面可以看出,二次函数与一元二次方程关系密切。
由学生小组讨论,总结出二次函数与一元二次方程的解有什么关系?
例如:已知二次函数y=-x2+4x的值为3,求自变量x的值。可以解一元二次方程-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。
一般地,我们可以利用二次函数y=ax2+bx+c深入讨论一元二次方程ax2+bx+c=0。
2、二次函数(1)y=x2+x-2;(2) y=x2-6x+9;(3) y=x2-x+1的图象如下图所示
(1)以上二次函数的图象与x轴有公共点吗?如果有,公共点的横坐标是多少?
(2)当x取公共点的横坐标时,函数的值是多少?由此,你能得出相应的一元二次方程的根吗?
先画出以上二次函数的图象,由图象学生展开讨论,在老师的引导下回答以上的问题。可以看出:
(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,函数的值是0。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,函数的值是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。
总结:一般地,如果二次函数y = ax2+bx+c的图像与x轴相交,那么交点的横坐标就是一元二次方程ax2+bx+c=0的根。
(三)归纳总结
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。
由上面的结论,我们可以利用二次函数的图象求一元二次方程的根。由于作图或观察可能存在误差,由图象求得的根,一般是近似的。
四、教学反思:
让学生体验函数y=x2和y=bx+c的交点的横坐标是方程x2=bx+c的解的探索过程,掌握用函数y=x2和y=bx+c图象交点的方法求方程ax2=bx+c的解。通过渗透数形结合的思想,提高学生综合解题能力。
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