九年級(jí)數(shù)學(xué)人教版（上冊(cè)）22.2 二次函數(shù)與一元二次方程

第二十二章二次函數(shù)22.2

二次函數(shù)與一元二次方程目錄頁(yè)講授新課當(dāng)堂練習(xí)課堂小結(jié)新課導(dǎo)入新課導(dǎo)入教學(xué)目標(biāo)教學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)探索，理解二次函數(shù)與一元二次方程(不等式）之間的聯(lián)系.(難點(diǎn)）2.能運(yùn)用二次函數(shù)及其圖象、性質(zhì)確定方程的解或不等式的解集.（重點(diǎn)）3.了解用圖象法求一元二次方程的近似根.新課導(dǎo)入問(wèn)題

如圖，以40m/s的速度將小球沿與地面成30°角的方向擊出時(shí)，球的飛行路線將是一條拋物線，如果不考慮空氣的阻力，球的飛行高度h（單位：m）與飛行時(shí)間t（單位：s）之間具有關(guān)系：

h=20t-5t2，考慮以下問(wèn)題：新課導(dǎo)入（1）球的飛行高度能否達(dá)到15m？如果能，需要多少飛行時(shí)間？（2）球的飛行高度能否達(dá)到20m？如果能，需要多少飛行時(shí)間？（3）球的飛行高度能否達(dá)到20.5m？如果能，需要多少飛行時(shí)間？（4）球從飛出到落地要用多少時(shí)間？講授新課典例精講歸納總結(jié)講授新課（1）球的飛行高度能否達(dá)到15m？如果能，需要多少飛行時(shí)間？Oht1513∴當(dāng)球飛行1s或3s時(shí)，它的高度為15m.解：解方程15=20t-5t2,

t2-4t+3=0,

t1=1,t2=3.你能結(jié)合上圖，指出為什么在兩個(gè)時(shí)間求的高度為15m嗎？h=20t-5t2二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系1講授新課（2）球的飛行高度能否達(dá)到20m？如果能，需要多少飛行時(shí)間？你能結(jié)合圖形指出為什么只在一個(gè)時(shí)間球的高度為20m？Oht204解方程：20=20t-5t2,t2-4t+4=0,t1=t2=2.當(dāng)球飛行2秒時(shí)，它的高度為20米.h=20t-5t2講授新課（3）球的飛行高度能否達(dá)到20.5m？如果能，需要多少飛行時(shí)間？Oht你能結(jié)合圖形指出為什么球不能達(dá)到20.5m的高度?20.5解方程：20.5=20t-5t2,t2-4t+4.1=0,因?yàn)?-4)2-4×4.1<0,所以方程無(wú)解.即球的飛行高度達(dá)不到20.5米.h=20t-5t2講授新課（4）球從飛出到落地要用多少時(shí)間？Oht0=20t-5t2,t2-4t=0,t1=0,t2=4.當(dāng)球飛行0秒和4秒時(shí)，它的高度為0米.即0秒時(shí)球地面飛出，4秒時(shí)球落回地面.h=20t-5t2從以上問(wèn)題的解法中，可以發(fā)現(xiàn)：(1)求y=ax2+bx+c的值為k時(shí)的自變量x的值的問(wèn)題，可以通過(guò)解一元二次方程

解決；(2)求y=ax2+bx+c的值為0時(shí)的自變量x的值的問(wèn)題，可以通過(guò)解一元二次方程

解決.ax2+bx+c=kax2+bx+c=0講授新課講授新課

從上面發(fā)現(xiàn)，二次函數(shù)y=ax2+bx+c何時(shí)為一元二次方程?

一般地，當(dāng)y取定值且a≠0時(shí)，二次函數(shù)為一元二次方程.如：y=5時(shí)，則5=ax2+bx+c就是一個(gè)一元二次方程.為一個(gè)常數(shù)（定值）所以二次函數(shù)與一元二次方程關(guān)系密切．例如，已知二次函數(shù)y=－x2＋4x的值為3，求自變量x的值，可以解一元二次方程－x2＋4x=3（即x2－4x+3=0）．反過(guò)來(lái)，解方程x2－4x+3=0又可以看作已知二次函數(shù)y=x2－4x+3的值為0，求自變量x的值．觀察思考下列二次函數(shù)的圖象與x軸有公共點(diǎn)嗎？如果有，公共點(diǎn)的橫坐標(biāo)是多少？當(dāng)x取公共點(diǎn)的橫坐標(biāo)時(shí)，函數(shù)的值是多少？由此你能得出相應(yīng)的一元二次方程的根嗎？（1）y=x2+x-2；（2）y=x2-6x+9；（3）y=x2-x+1.利用二次函數(shù)深入討論一元二次方程2思考二次函數(shù)圖象與x軸的公共點(diǎn)的橫坐標(biāo)是多少？無(wú)公共點(diǎn)先畫出函數(shù)圖象：公共點(diǎn)的函數(shù)值為

。0對(duì)應(yīng)一元二次方程的根是多少？x1

=-2，x2

=1.x1

=x2

=3.方程無(wú)解有兩個(gè)不等的實(shí)根有兩個(gè)相等的實(shí)根沒(méi)有實(shí)數(shù)根由上述問(wèn)題，你可以得到什么結(jié)論呢？方程ax2+bx+c=0的解就是拋物線y=ax2+bx+c與x軸公共點(diǎn)的橫坐標(biāo)。當(dāng)拋物線與x軸沒(méi)有公共點(diǎn)時(shí)，對(duì)應(yīng)的方程無(wú)實(shí)數(shù)根.

反過(guò)來(lái)，由一元二次方程的根的情況，也可以確定相應(yīng)的二次函數(shù)的圖象與x軸的位置關(guān)系。二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸交點(diǎn)一元二次方程ax2+bx+c=0的根b2-4ac有兩個(gè)交點(diǎn)有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根b2-4ac>0有兩個(gè)重合的交點(diǎn)有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根b2-4ac=0沒(méi)有交點(diǎn)沒(méi)有實(shí)數(shù)根b2-4ac<0二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)與一元二次方程ax2+bx+c=0根的關(guān)系知識(shí)要點(diǎn)

如圖，丁丁在扔鉛球時(shí)，鉛球沿拋物線

運(yùn)行，其中x是鉛球離初始位置的水平距離，y是鉛球離地面的高度.（1）當(dāng)鉛球離地面的高度為2.1m時(shí)，它離初始位置的水平距離是多少？（2）鉛球離地面的高度能否達(dá)到2.5m，它離初始位置的水平距離是多少？（3）鉛球離地面的高度能否達(dá)到3m？為什么？例1解

（1）由拋物線的表達(dá)式得即解得即當(dāng)鉛球離地面的高度為2.1m時(shí)，它離初始位置的水平距離是1m或5m.如圖，丁丁在扔鉛球時(shí)，鉛球沿拋物線運(yùn)行，其中x是鉛球離初始位置的水平距離，y是鉛球離地面的高度.（1）當(dāng)鉛球離地面的高度為2.1m時(shí)，它離初始位置的水平距離是多少？例1如圖，丁丁在扔鉛球時(shí)，鉛球沿拋物線運(yùn)行，其中x是鉛球離初始位置的水平距離，y是鉛球離地面的高度.（2）鉛球離地面的高度能否達(dá)到2.5m，它離初始位置的水平距離是多少？（2）由拋物線的表達(dá)式得

即解得即當(dāng)鉛球離地面的高度為2.5m時(shí)，它離初始位置的水平距離是3m.例1（3）由拋物線的表達(dá)式得即因?yàn)樗苑匠虩o(wú)實(shí)根.所以鉛球離地面的高度不能達(dá)到3m.如圖，丁丁在扔鉛球時(shí)，鉛球沿拋物線運(yùn)行，其中x是鉛球離初始位置的水平距離，y是鉛球離地面的高度.（3）鉛球離地面的高度能否達(dá)到3m？為什么？例1

已知關(guān)于x的二次函數(shù)y＝mx2－(m＋2)x＋2(m≠0)．(1)求證：此拋物線與x軸總有交點(diǎn)；(2)若此拋物線與x軸總有交點(diǎn)，且它們的橫坐標(biāo)都是整數(shù)，求正整數(shù)m的值．(1)證明：∵m≠0，∴Δ＝(m＋2)2－4m×2＝m2＋4m＋4－8m＝(m－2)2.∵(m－2)2≥0，∴Δ≥0，∴此拋物線與x軸總有交點(diǎn)；例2(2)解：令y＝0，則(x－1)(mx－2)＝0，所以x－1＝0或mx－2＝0，解得x1＝1，x2＝.當(dāng)m為正整數(shù)1或2時(shí)，x2為整數(shù)，即拋物線與x軸總有

交點(diǎn)，且它們的橫坐標(biāo)都是整數(shù)．所以正整數(shù)m的值為1或2.

已知關(guān)于x的二次函數(shù)y＝mx2－(m＋2)x＋2(m≠0)．(1)求證：此拋物線與x軸總有交點(diǎn)；(2)若此拋物線與x軸總有交點(diǎn)，且它們的橫坐標(biāo)都是整數(shù)，求正整數(shù)m的值．例2求一元二次方程的根的近似值（精確到0.1）.分析：一元二次方程x2-2x-1=0

的根就是拋物線y=x2-2x-1

與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，因此我們可以先畫出這條拋物線，然后從圖上找出它與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，這種解一元二次方程的方法叫作圖象法.例3利用二次函數(shù)求一元二次方程的近似解3解：畫出函數(shù)y=x2-2x-1

的圖象（如下圖），由圖象可知，方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根，一個(gè)在-1與0之間,另一個(gè)在2與3之間.

先求位于-1到0之間的根，由圖象可估計(jì)這個(gè)根是-0.4或-0.5，利用計(jì)算器進(jìn)行探索，見(jiàn)下表：x…-0.4-0.5…y…-0.040.25…觀察上表可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)x分別取-0.4和-0.5時(shí)，對(duì)應(yīng)的y由負(fù)變正，可見(jiàn)在-0.5與-0.4之間肯定有一個(gè)x使y=0，即有y=x2-2x-1的一個(gè)根，題目只要求精確到0.1，這時(shí)取x=-0.4或x=-0.5都符合要求.但當(dāng)x=-0.4時(shí)更為接近0.故x1≈-0.4.同理可得另一近似值為x2≈2.4.一元二次方程的圖象解法利用二次函數(shù)的圖象求一元二次方程2x2+x-15=0的近似根.（1）用描點(diǎn)法作二次函數(shù)y=2x2+x-15的圖象；（2）觀察估計(jì)二次函數(shù)

y=2x2+x-15的圖象與x軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)；由圖象可知,圖象與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),其橫坐標(biāo)一個(gè)是-3,另一個(gè)在2與3之間,分別約為-3和2.5(可將單位長(zhǎng)再十等分,借助計(jì)算器確定其近似值);（3）確定方程2x2+x-15=0的解;由此可知,方程2x2+x-15=0的近似根為:x1≈-3，x2≈2.5.方法歸納

已知二次函數(shù)y＝ax2＋bx＋c的圖象如圖所示，則一元二次方程ax2＋bx＋c＝0的近似根為(

)A．x1≈－2.1，x2≈0.1

B．x1≈－2.5，x2≈0.5C．x1≈－2.9，x2≈0.9D．x1≈－3，x2≈1解析：由圖象可得二次函數(shù)y＝ax2＋bx＋c圖象的對(duì)稱軸為x＝－1，而對(duì)稱軸右側(cè)圖象與x軸交點(diǎn)到原點(diǎn)的距離約為0.5，∴x2≈0.5；又∵對(duì)稱軸為x＝－1，則

＝－1，∴x1＝2×(－1)－0.5＝－2.5.故x1≈－2.5，x2≈0.5.故選B.B例4

解答本題首先需要根據(jù)圖象估計(jì)出一個(gè)根，再根據(jù)對(duì)稱性計(jì)算出另一個(gè)根，估計(jì)值的精確程度，直接關(guān)系到計(jì)算的準(zhǔn)確性，故估計(jì)盡量要準(zhǔn)確．方法總結(jié)問(wèn)題1函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖，那么方程ax2+bx+c=0的根是_____________;不等式ax2+bx+c>0的解集是___________;不等式ax2+bx+c<0的解集是_________.

3-1Oxyx1=-1，x2=3x<-1或x>3-1<x<3合作探究二次函數(shù)與一元二次不等式的關(guān)系（拓展）4拓廣探索：函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象如圖，那么方程ax2+bx+c=2的根是______________;不等式ax2+bx+c>2的解集是___________;不等式ax2+bx+c<2的解集是_________.

3-1Ox2(4,2)(-2,2)x1=-2，x2=4x<-2或x>4-2<x<4y問(wèn)題2：如果不等式ax2+bx+c>0（a≠0）的解集是x≠2的一切實(shí)數(shù)，那么函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸有____個(gè)交點(diǎn)，坐標(biāo)是______.方程ax2+bx+c=0的根是______.1(2,0)x=2問(wèn)題3：如果方程ax2+bx+c=0（a≠0）沒(méi)有實(shí)數(shù)根，那么函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸有______個(gè)交點(diǎn)；不等式ax2+bx+c<0的解集是多少？0解：（1）當(dāng)a>0時(shí),ax2+bx+c<0無(wú)解；（2）當(dāng)a＜0時(shí),ax2+bx+c<0的解集是一切實(shí)數(shù).3-1Ox二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸交點(diǎn)a＞0a＜0

有兩個(gè)交點(diǎn)x1,x2（x1＜x2）有一個(gè)交點(diǎn)x0沒(méi)有交點(diǎn)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖象與x軸交點(diǎn)的坐標(biāo)與一元二次不等式的關(guān)系y＜0，x1＜x＜x2.y＞0，x2＜x或x＜x1.y＞0，x1＜x＜x2.y＜0，x2＜x或x＜x1.y＞0.x0之外的所有實(shí)數(shù)；y＜0，無(wú)解y＜0.x0之外的所有實(shí)數(shù)；y＞0，無(wú)解.y＞0，所有實(shí)數(shù)；y＜0，無(wú)解y＜0，所有實(shí)數(shù)；y＞0，無(wú)解知識(shí)要點(diǎn)當(dāng)堂練習(xí)當(dāng)堂反饋即學(xué)即用當(dāng)堂練習(xí)1、已知二次函數(shù)y=x2-3x+m(m為常數(shù))的圖象與x軸的一個(gè)交點(diǎn)為(1,0),則關(guān)于x的一元二次方程x2-3x+m=0的兩實(shí)數(shù)根是(

)A.x1=1,x2=-1B.x1=1,x2=2C.x1=1,x2=0D.x1=1,x2=32、拋物線y=ax2+bx+c與x軸的公共點(diǎn)是(-1,0),(3,0),則這條拋物線的對(duì)稱軸是(

)A.直線x=-1B.直線x=0C.直線x=1D.直線x=3BC當(dāng)堂練習(xí)3、若一元二次方程無(wú)實(shí)根，則拋物線

圖象位于（）A.x軸上方B.第一、二、三象限C.x軸下方D.第二、三、四象限A4、二次函數(shù)y＝kx2－6x＋3的圖象與x軸有交點(diǎn)，則k的取值范圍是(

)A．k<3B．k<3且k≠0C．k≤3D．k≤3且k≠0D當(dāng)堂練習(xí)

判斷方程

ax2+bx+c=0(a≠0,a,b,c為常數(shù))一個(gè)解x的范圍是（）

A.3<x<3.23B.3.23<x<3.24C.3.24<x<3.25D.3.25<x<3.26

x3.233.243.253.26y=ax2+bx+c-0.06-0.020.030.09C5、根據(jù)下列表格的對(duì)應(yīng)值:當(dāng)堂練習(xí)6、在圖中畫出函數(shù)y=x2-2x-3的圖象，利用圖象回答:(1)方程x2-2x-3=0的解是多少；(2)x取什么值時(shí)，函數(shù)值大于0；