教學設計
一教學設計思路
通過小球飛行高度問題展示二次函式與一元二次方程的聯絡。然後進一步舉例說明,從而得出二次函式與一元二次方程的關係。最後通過例題介紹用二次函式的圖象求一元二次方程的根的方法。
二教學目標
1知識與技能
(1).經歷探索函式與一元二次方程的關係的過程,體會方程與函式之間的聯絡。總結出二次函式與x軸交點的個數與一元二次方程的根的個數之間的關係,表述何時方程有兩個不等的實根、兩個相等的實數和沒有實根.
(2).會利用圖象法求一元二次方程的近似解。
2過程與方法
經歷探索二次函式與一元二次方程的關係的過程,體會方程與函式之間的聯絡.
三情感態度價值觀
通過觀察二次函式圖象與x軸的交點個數,討論一元二次方程的根的情況培養學生自主探索意識,從中體會事物普遍聯絡的觀點,進一步體會數形結合思想.
四教學重點和難點
重點:方程與函式之間的聯絡,會利用二次函式的圖象求一元二次方程的近似解。
難點:二次函式與x軸交點的個數與一元二次方程的根的個數之間的關係。
五教學方法
討論探索法
六教學過程設計
(一)問題的提出與解決
問題如圖,以20m/s的速度將小球沿與地面成30°角的方向擊出時,球的飛行路線將是一條拋物線。如果不考慮空氣阻力,球的飛行高度h(單位:m)與飛行時間t(單位:s)之間具有關係
h=20t—5t2。
考慮以下問題
(1)球的飛行高度能否達到15m?如能,需要多少飛行時間?
(2)球的飛行高度能否達到20m?如能,需要多少飛行時間?
(3)球的飛行高度能否達到20.5m?為什麼?
(4)球從飛出到落地要用多少時間?
分析:由於球的飛行高度h與飛行時間t的關係是二次函式
h=20t-5t2。
所以可以將問題中h的值代入函式解析式,得到關於t的一元二次方程,如果方程有合乎實際的解,則說明球的飛行高度可以達到問題中h的值:否則,說明球的飛行高度不能達到問題中h的值。
解:(1)解方程15=20t—5t2。t2—4t+3=0。t1=1,t2=3。
當球飛行1s和3s時,它的高度為15m。
(2)解方程20=20t-5t2。t2-4t+4=0。t1=t2=2。
當球飛行2s時,它的高度為20m。
(3)解方程20.5=20t-5t2。t2-4t+4.1=0。
因為(-4)2-4×4.1<0。所以方程無解。球的飛行高度達不到20.5m。
(4)解方程0=20t-5t2。t2-4t=0。t1=0,t2=4。
當球飛行0s和4s時,它的高度為0m,即0s時球從地面飛出。4s時球落回地面。
由學生小組討論,總結出二次函式與一元二次方程的解有什麼關係?
例如:已知二次函式y=-x2+4x的值為3。求自變數x的值。
分析可以解一元二次方程-x2+4x=3(即x2-4x+3=0)。反過來,解方程x2-4x+3=0又可以看作已知二次函式y=x2-4+3的值為0,求自變數x的值。
一般地,我們可以利用二次函式y=ax2+bx+c深入討論一元二次方程ax2+bx+c=0。
(二)問題的討論
二次函式(1)y=x2+x-2;
(2)y=x2-6x+9;
(3)y=x2-x+0。
的圖象如圖26.2-2所示。
(1)以上二次函式的圖象與x軸有公共點嗎?如果有,有多少個交點,公共點的橫座標是多少?
(2)當x取公共點的橫座標時,函式的值是多少?由此,你能得出相應的一元二次方程的根嗎?
先畫出以上二次函式的圖象,由影象學生展開討論,在老師的引導下回答以上的問題。
可以看出:
(1)拋物線y=x2+x-2與x軸有兩個公共點,它們的橫座標是-2,1。當x取公共點的橫座標時,函式的值是0。由此得出方程x2+x-2=0的根是-2,1。
(2)拋物線y=x2-6x+9與x軸有乙個公共點,這點的橫座標是3。當x=3時,函式的值是0。由此得出方程x2-6x+9=0有兩個相等的實數根3。
(3)拋物線y=x2-x+1與x軸沒有公共點,由此可知,方程x2-x+1=0沒有實數根。
總結:一般地,如果二次函式y=的影象與x軸相交,那麼交點的橫座標就是一元二次方程=0的根。
(三)歸納
一般地,從二次函式y=ax2+bx+c的圖象可知,
(1)如果拋物線y=ax2+bx+c與x軸有公共點,公共點的橫座標是x0,那麼當x=x0時,函式的值是0,因此x=x0就是方程ax2+bx+c=0的乙個根。
(2)二次函式的圖象與x軸的位置關係有三種:沒有公共點,有乙個公共點,有兩個公共點。這對應著一元二次方程根的三種情況:沒有實數根,有兩個相等的實數根,有兩個不等的實數根。
由上面的結論,我們可以利用二次函式的圖象求一元二次方程的根。由於作圖或觀察可能存在誤差,由圖象求得的根,一般是近似的。
(四)例題
例利用函式圖象求方程x2-2x-2=0的實數根(精確到0.1)。
解:作y=x2-2x-2的圖象(如圖),它與x軸的公共點的橫座標大約是-0.7,2.7。
所以方程x2-2x-2=0的實數根為x1≈-0.7,x2≈2.7。
七小結二次函式的圖象與x軸的位置關係有三種:沒有公共點,有乙個公共點,有兩個公共點。這對應著一元二次方程根的三種情況:沒有實數根,有兩個相等的實數根,有兩個不等的實數根。
。八板書設計
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