第三十章 二次函数
30.1 二次函数
学习目标
1.理解、掌握二次函数的概念和一般形式;(重点)
2.会利用二次函数的概念解决问题;(重点)
3.列二次函数表达式解决实际问题.(难点)
教学过程
一、情境导入
已知长方形窗户的周长为 6 m,窗户面积为 y m2,窗户宽为 x m,你能写出 y 与 x 之间
的函数关系式吗?它是什么函数呢?
二、合作探究
探究点一:二次函数的概念
【类型一】 二次函数的识别
例 1 下列函数中是二次函数的有( )
①y=x+
1
x;②y=3(x-1)2+2;③y=(x+3)2-2x2;④y=
1
x2+x.
A.4 个 B.3 个 C.2 个 D.1 个
解析:①y=x+
1
x,④y=
1
x2+x 的右边不是整式,故①④不是二次函数;②y=3(x-1)2
+2,符合二次函数的定义;③y=(x+3)2-2x2=-x2+6x+9,符合二次函数的定义.故选
C.
方法总结:判定一个函数是否是二次函数常有三个标准:①所表示的函数关系式为整式;
②所表示的函数关系式有唯一的自变量;③所含自变量的关系式最高次数为 2,且函数关系
式中二次项系数不等于 0.
【类型二】 利用二次函数的概念求字母的值
例 2 当 k 为何值时,函数 y=(k-1)xk2+k+1 为二次函数?
分析:根据二次函数的概念,可得 k2+k=2 且同时满足 k-1≠0 即可解答.
解:∵函数 y=(k-1)xk2+k+1 为二次函数,∴{k2+k=2,
k-1 ≠ 0,解得{k=1或-2,
k ≠ 1,
∴k=-2.
方法总结:解答本题要考虑两方面:一是 x 的指数等于 2;二是二次项系数不等于 0.【类型三】 二次函数相关量的计算
例 3 已知二次函数 y=-x2+bx+3,当 x=2 时,y=3.则 x=1 时,y=________.
解析:∵二次函数 y=-x2+bx+3,当 x=2 时,y=3,∴3=-22+2b+3,解得 b=
2. ∴这个二次函数的表达式是 y=-x2+2x+3.将 x=1 代入得 y=4.故答案为 4.
方法总结:解题的关键是先确定解析式,再代入求值.
【类型四】 二次函数与一次函数的关系
例 4 已知函数 y=(m2-m)x2+(m-1)x+m+1.
(1)若这个函数是一次函数,求 m 的值;
(2)若这个函数是二次函数,则 m 的值应怎样?
分析:根据二次函数与一次函数的定义解答.
解:(1)根据一次函数的定义,得 m2-m=0,解得 m=0 或 m=1.又∵m-1≠0,即
m≠1,∴当 m=0 时,这个函数是一次函数;
(2)根据二次函数的定义,得 m2-m≠0,解得 m≠0 或 m≠1,∴当 m≠0 或 m≠1 时,这
个函数是二次函数.
方法总结:熟记二次函数与一次函数的定义,另外要注意二次函数的二次项的系数不等
于零.
探究点二:从实际问题中抽象出二次函数解析式
【类型一】 从几何图形中抽象出二次函数解析式
例 5 如图,用一段长为 30 米的篱笆围成一个一边靠墙(墙的长度不限)的矩形菜园 ABCD,
设 AB 边长为 x 米,则菜园的面积 y(单位:米 2)与 x(单位:米)的函数关系式为多少?
分析:根据已知由 AB 边长为 x 米可以推出 BC=
1
2(30-x),然后根据矩形的面积公式即
可求出函数关系式.
解:∵AB 边长为 x 米,而菜园 ABCD 是矩形菜园,∴BC=
1
2(30-x),∴菜园的面积=
AB×BC=
1
2(30-x)·x,则菜园的面积 y 与 x 的函数关系式为 y=-
1
2x2+15x.
方法总结:函数与几何知识的综合问题,关键是掌握数与形的转化.有些题目是以几何
知识为背景,从几何图形中建立函数关系,关键是运用几何知识建立量与量的等式.
【类型二】 从生活实际中抽象出二次函数解析式
例 6 某工厂生产的某种产品按质量分为 10 个档次,第 1 档次(最低档次)的产品一天能
生产 95 件,每件利润 6 元.每提高一个档次,每件利润增加 2 元,但一天产量减少 5 件.
(1)若生产第 x 档次的产品一天的总利润为 y 元(其中 x 为正整数,且 1≤x≤10),求出y 关于 x 的函数关系式;
(2)若生产第 x 档次的产品一天的总利润为 1120 元,求该产品的质量档次.
分析:(1)每件的利润为 6+2(x-1),生产件数为 95-5(x-1),则 y=[6+2(x-1)][95
-5(x-1)];(2)由题意可令 y=1120,求出 x 的实际值即可.
解:(1)∵第一档次的产品一天能生产 95 件,每件利润 6 元,每提高一个档次,每件利
润加 2 元,但一天产量减少 5 件,∴第 x 档次,提高的档次是(x-1)档,利润增加了 2(x-
1)元.∴y=[6+2(x-1)][95-5(x-1)],即 y=-10x2+180x+400(其中 x 是正整数,且
1≤x≤10);
(2)由题意可得-10x2+180x+400=1120,整理得 x2-18x+72=0,解得 x1=6,x2=
12(舍去).
所以,该产品的质量档次为第 6 档.
方法总结:解决此类问题的关键是要吃透题意,确定变量,建立函数模型.
三、板书设计
二次函数
1.二次函数的概念
2.从实际问题中抽象出二次函数解析式
教学反思
二次函数是一种常见的函数,应用非常广泛,它是客观地反映现实世界中变量之间的数量关
系和变化规律的一种非常重要的数学模型.许多实际问题往往可以归结为二次函数加以研
究.本节课是学习二次函数的第一节课,通过实例引入二次函数的概念,并学习求一些简单
的实际问题中二次函数的解析式.在教学中要重视二次函数概念的形成和建构,在概念的学
习过程中,让学生体验从问题出发到列二次函数解析式的过程,体验用函数思想去描述、研
究变量之间变化规律的意义.