Hướng dẫn học bài:  Hàm số bậc hai và đồ thị hàm số bậc 2 | Đại số 9 | HK 2

Hướng dẫn học bài: Hàm số bậc hai và đồ thị hàm số bậc 2 | Đại số 9 | HK 2

Bài viết giúp bạn hiểu rõ về hàm số bậc hai $$y = ax^2$$ (với $$a \neq 0$$), từ lý thuyết đến thực hành. Nội dung bao gồm cách xác định hệ số $$a$$, lập bảng giá trị, vẽ đồ thị, và ứng dụng trong thực tế như tính quãng đường rơi tự do. Các bài tập và ví dụ phân tích đồ thị cũng được thiết kế để giúp bạn làm quen và thực hành.

Dec 20, 2024
 

Dưới đây là bài hướng dẫn chi tiết về

Hướng dẫn học bài: Hàm số và đồ thị hàm số y=ax2(a0)y = ax^2 ( a \neq 0 )

Phần 1: Lý thuyết cơ bản

1. Khái niệm hàm số bậc hai:
• Hàm số có dạng  y=ax2 (a0)y = ax^2  ( a \neq 0 ) được gọi là hàm số bậc hai.
• Đồ thị của hàm số là một parabol với:
• Đỉnh  O(0, 0) .
• Trục đối xứng là trục  Oy .
2. Tính chất đồ thị:
• Nếu  a > 0 , đồ thị “búp” mở hướng lên.
• Nếu  a < 0 , đồ thị “búp” hướng xuống.
 

Phần 2: Thực hành lập bảng giá trị và vẽ đồ thị

 
1. Bài toán thực hành 1:
• Xác định hệ số  a  của các hàm số  y=0.75x2, y=3x2, y=14x2y = 0.75x^2 ,  y = -3x^2 ,  y = \frac{1}{4}x^2 .
đáp án
:0.75,3,14 0.75, -3, \frac{1}{4}
• Lập bảng giá trị của hàm số  y=14x2y = \frac{1}{4}x^2  với  x  lần lượt nhận các giá trị  -3, -2, …, 2, 3 .
 
Ghi chú:
• Với mỗi giá trị  x , tính  y=ax2y = ax^2 .
• Sau đó biểu diễn các điểm trên mặt phẳng tọa độ  (x, y) .
 
2. Ví dụ ứng dụng thực tế:
• Một vật rơi từ độ cao 125 m. Quãng đường  S  phụ thuộc vào thời gian  t  theo công thức:
S=at2S = at^2
Hỏi sau 3 giây, vật cách mặt đất bao nhiêu mét?
Hướng dẫn
Cách 1: tính quãng đường đi được sau 3s, sau đó lấy chiều cao ban đầu trừ đi để Khoảng cách cách mặt đất
Cách 2: lập hàm số biểu diễn khoảng cách của vật so với mặt đất theo biến t. Thay giá trị t = 3 để ra đáp số
 
3.Bài toán thực hành 2:
• Lập bảng giá trị cho hàm số  y=14x2y = -\frac{1}{4}x^2  với các giá trị  x  là  -4, -2, 0, 2, 4 .
• Biểu diễn các điểm lên hệ trục tọa độ và vẽ đồ thị.

Phần 3 Phân tích đồ thị

Phân tích đồ thị:
• Đồ thị hàm số có đối xứng qua trục  Oy .
• Các điểm trên đồ thị liên hệ chặt chẽ với giá trị  y=ax2.y = ax^2 .
 
Ví dụ
So sánh hai đồ thị: y=x2y=x^2y=14x2y=-\frac{1}{4}x^2
y=x2y = x^2 : Búp hướng lên.
y=14x2y = -\frac{1}{4}x^2 : Búp hướng xuống, đồ thị “rộng/bẹt/dẹp” hơn vì  |a| < 1 .
 

Phần 4: Câu hỏi thảo luận

 
1. Đồ thị  y = x^2  và  y = -x^2  khác nhau thế nào?
2. Điểm cố định nào luôn nằm trên đồ thị của  y = ax^2 ?
3. Đồ thị có cắt trục  Ox  không? Vì sao?
 
💡
Lưu ý khi học:
• Thực hành vẽ đồ thị bằng tay để hiểu rõ tính chất đối xứng.
• Khi vẽ, luôn đánh dấu các điểm  (x, y)  chính xác.
• Sử dụng phần mềm như GeoGebra để kiểm tra lại đồ thị.
 

Ví dụ và bài tập minh họa có hướng dẫn

Ví dụ 1: Xác định hệ số và lập bảng giá trị

Đề bài:
Xác định hệ số  a  và lập bảng giá trị cho các hàm số sau:
1. y=2x2 y = 2x^2  với  x = -2, -1, 0, 1, 2 .
2. y=13x2 y = -\frac{1}{3}x^2  với  x = -3, -1, 0, 1, 3 .
Hướng dẫn giải:
1. Hàm số  y = 2x^2 :
• Hệ số  a = 2 , đồ thị mở “búp” lên.
• Tính  y  cho từng giá trị  x :
x=2    y=2(2)2=8,x=1    y=2(1)2=2,x=0    y=2(0)2=0,x=1    y=2(1)2=2,x=2    y=2(2)2=8.\begin{aligned}&x = -2 \implies y = 2(-2)^2 = 8, \\&x = -1 \implies y = 2(-1)^2 = 2, \\&x = 0 \implies y = 2(0)^2 = 0, \\&x = 1 \implies y = 2(1)^2 = 2, \\&x = 2 \implies y = 2(2)^2 = 8.\end{aligned}
• Bảng giá trị:
x21012y82028\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|}\hline x& -2 & -1 & 0 & 1 & 2 \\y& 8 & 2 & 0 & 2 & 8 \\\hline\end{array}
 
2. Hàm số  y=13x2y = -\frac{1}{3}x^2 :
• Hệ số  a=13a = -\frac{1}{3} , đồ thị mở “búp” xuống.
• Tính  y  cho từng giá trị  x :
x=3    y=13(3)2=3,x=1    y=13(1)2=13,x=0    y=13(0)2=0,x=1    y=13(1)2=13,x=3    y=13(3)2=3.\begin{aligned}&x = -3 \implies y = -\frac{1}{3}(-3)^2 = -3, \\&x = -1 \implies y = -\frac{1}{3}(-1)^2 = -\frac{1}{3}, \\&x = 0 \implies y = -\frac{1}{3}(0)^2 = 0, \\&x = 1 \implies y = -\frac{1}{3}(1)^2 = -\frac{1}{3}, \\&x = 3 \implies y = -\frac{1}{3}(3)^2 = -3.\end{aligned}
 
• Bảng giá trị:
x31013y3130133\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline x & -3 & -1 & 0 & 1 & 3 \\\hline y & -3 & -\frac{1}{3} & 0 & -\frac{1}{3} & -3 \\\hline\end{array}
 
Bài tập bổ sung:
1. Lập bảng giá trị cho hàm số  y=x2y = -x^2   với  x = -2, -1, 0, 1, 2 .
2. Vẽ đồ thị các hàm số  y=x2y = x^2 và  y=2x2y = 2x^2 trên cùng một hệ trục.
 

Ví dụ 2: Ứng dụng hàm số trong thực tế

Đề bài:
Một vật rơi từ độ cao 125 125 \, \text{m}  so với mặt đất. Quãng đường  S(m)S \, (\text{m})  rơi được sau thời gian t(s)t \, (\text{s})  được tính theo công thức:
S=5t2S = 5t^2
1. Tính quãng đường vật rơi sau t=3s. t = 3 \, \text{s} .
2. Sau bao lâu vật chạm đất?
Hướng dẫn giải:
1. Tính quãng đường sau  t=3st = 3 \, \text{s} :
• Thay  t = 3  vào công thức:
S=5t2=5(3)2=45m.S = 5t^2 = 5(3)^2 = 45 \, \text{m}.
 
2. Tính thời gian vật chạm đất:
• Khi vật chạm đất, quãng đường  S = 125 . Ta có:
125=5t2    t2=1255=25    t=25=5s.125 = 5t^2 \implies t^2 = \frac{125}{5} = 25 \implies t = \sqrt{25} = 5 \, \text{s}.
 
• Kết quả: Vật chạm đất sau 5s 5 \, \text{s} .
Bài tập bổ sung:
1. Một viên đá được ném lên không trung, độ cao  h(m)h \, (\text{m})  của viên đá sau thời gian  t(s)t \, (\text{s})  được tính bởi công thức:
h=20t5t2.h = 20t - 5t^2.
• Tính độ cao lớn nhất của viên đá.
• Sau bao lâu viên đá rơi xuống đất?
 

Ví dụ 3: Phân tích và so sánh đồ thị

Đề bài:
So sánh đồ thị của hai hàm số  y=x2y = x^2  và y=14x2 y = -\frac{1}{4}x^2 .
1. Đồ thị nào có “búp” hẹp hơn?
2. Đồ thị nào hướng lên? Đồ thị nào hướng xuống?
Hướng dẫn giải:
1. Hình dáng đồ thị:
• Hàm  y=x2: a=1y = x^2 :  a = 1 , “búp” hướng lên, hẹp hơn vì a>14 |a| > |\frac{1}{4}| .
• Hàm y=14x2: a=14 y = -\frac{1}{4}x^2 :  a = -\frac{1}{4} , “búp” hướng xuống, dẹt hơn vì  a<1|a| < 1 .
2. Kết luận:
• Đồ thị  y=x2y = x^2 : hẹp hơn, mở lên.
• Đồ thị  y=14x2y = -\frac{1}{4}x^2 : dẹt hơn, mở xuống.
Bài tập bổ sung:
1. So sánh đồ thị các hàm số  y=3x2y = 3x^2  và  y=12x2y = -\frac{1}{2}x^2
• Hàm  y=3x2: a=3y = 3x^2 :  a = 3 , đồ thị mở “búp” lên, hẹp hơn vì  a=3>12|a| = 3 >|- \frac{1}{2}|
• Hàm  y=12x2:a=12y = -\frac{1}{2}x^2 :a = -\frac{1}{2} , đồ thị mở “búp” xuống và dẹt hơn .
2. Cho hàm số  y=ax2y = ax^2 , tìm điều kiện của  a  để:
• Đồ thị hướng lên.
• Đồ thị hẹp hơn  y=x2y = x^2 .
Hướng dẫn giải
Đồ thị của  y=ax2y = ax^2  hướng lên khi  a > 0 .
So sánh độ rộng của “búp” dựa vào  |a| :
• Nếu  |a| > 1 , đồ thị hẹp hơn  y=x2.y = x^2 .
• Nếu  |a| < 1 , đồ thị dẹt hơn  y=x2.y = x^2 .
 

Vận dụng và bài tập về đồ thị hàm số

Vận dụng 3
Động năng (tính bằng J) của một quả bưởi nặng 1 kg1\ \mathrm{kg} rơi với tốc độ v (m/s)v\ (\mathrm{m}/\mathrm{s}) được tính bằng công thức:
K=12v2K = \frac{1}{2} v^2
a) Tính động năng của quả bưởi khi nó rơi với tốc độ lần lượt là 3 m/s3\ \mathrm{m}/\mathrm{s} và 4m/s.\mathrm{m}/\mathrm{s}.
b) Tính tốc độ rơi của quả bưởi tại thời điểm quả bưởi đạt được động năng 32 J.32\ \mathrm{J}.
Bài tập
1. Cho hàm số y=x2:y = -x^2:
a) Lập bảng giá trị của hàm số.
b) Vẽ đồ thị của hàm số.
2. Cho hàm số y=12x2y = \frac{1}{2}x^2:
a) Vẽ đồ thị của hàm số.
b) Trong các điểmA(6,8),B(6,8),C(23,29) A(-6, -8), B(6, 8), C\left(\frac{2}{3}, \frac{2}{9}\right), điểm nào thuộc đồ thị của hàm số?
3. Cho hai hàm số y=14x2y = \frac{1}{4}x^2y=14x2y = -\frac{1}{4}x^2:
Vẽ đồ thị của hai hàm số đã cho trên cùng một mặt phẳng tọa độ Oxy.
4. Cho hàm số y=ax2 (a0)y = ax^2 \ (a \neq 0):
a) Tìm a, biết đồ thị của hàm số đi qua điểm M(2, 6).
b) Vẽ đồ thị của hàm số với a vừa tìm được.
c) Tìm các điểm thuộc đồ thị trên có tung độ y = 9.
5. Cho một hình lập phương có độ dài cạnh là x (cm)x\ (\mathrm{cm}):
a) Viết công thức tính diện tích toàn phần S của hình lập phương theo x.
b) Lập bảng giá trị của hàm số S khi x lần lượt nhận các giá trị:12,1,23,2,3. \frac{1}{2}, 1, \frac{2}{3}, 2, 3.
c) Tính độ dài cạnh của hình lập phương, biết S=54 cm2S = 54\ \mathrm{cm}^2.
6. Khi gió thổi vuông góc vào cánh buồm của một con thuyền, lực F (N)F\ (\mathrm{N}) tác động lên cánh buồm tỉ lệ thuận với bình phương tốc độ gió v (m/s)v\ (\mathrm{m}/\mathrm{s}), tức là:
F=av2F = av^2
(với a là hằng số). Biết rằng khi tốc độ của gió bằng3m/s 3\mathrm{m}/\mathrm{s} thì lực tác động lên cánh buồm bằng 180 N180\ \mathrm{N}:
a) Tính hằng số a.
b) Với a vừa tìm được, tính lực F khi v=15 m/sv = 15\ \mathrm{m}/\mathrm{s}v=26 m/sv = 26\ \mathrm{m}/\mathrm{s}.
c) Biết rằng cánh buồm chỉ có thể chịu được lực tối đa là 14580 N14580\ \mathrm{N}. Hỏi con thuyền có thể đi được trong gió bão với tốc độ gió 90 km/h90\ \mathrm{km}/\mathrm{h} hay không?

Hướng dẫn giải các bài tập

Vận dụng 3

1. Công thức động năng:
K=12v2K = \frac{1}{2} v^2
a) Tính động năng của quả bưởi
Thay v = 3 và v = 4 lần lượt vào công thức:
K1=1232,K2=1242K_1 = \frac{1}{2} \cdot 3^2,\quad K_2 = \frac{1}{2} \cdot 4^2
b) Tìm v khi K = 32:
Từ công thức, giải phương trình:
32=12v2    v2=64    v=6432 = \frac{1}{2} v^2 \implies v^2 = 64 \implies v = \sqrt{64}
 

Bài tập 1

 
1. a) Lập bảng giá trị:
Chọn các giá trị x = -2, -1, 0, 1, 2, thay vào công thứcy=x2 y = -x^2 để tính y:
x21012y41014\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|}\hline x & -2 & -1 & 0 & 1 & 2 \\\hline y & -4 & -1 & 0 & -1 & -4 \\\hline\end{array}
2. b) Vẽ đồ thị:
Vẽ các điểm (-2, -4), (-1, -1), (0, 0), (1, -1), (2, -4) lên mặt phẳng tọa độ và nối thành parabol.
 
 
 

Bài tập 2

a) Vẽ đồ thị hàm số y=12x2:y = \frac{1}{2}x^2:
Lập bảng giá trị tương tự Bài 1 với x = -2, -1, 0, 1, 2:
x21012y20.500.52\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|}\hline x & -2 & -1 & 0 & 1 & 2 \\\hline y & 2 & 0.5 & 0 & 0.5 & 2 \\\hline\end{array}
 
Sau đó, vẽ đồ thị trên mặt phẳng tọa độ.
b) Điểm nào thuộc đồ thị?
Thay tọa độ của các điểmA(6,8),B(6,8),C(23,29) A(-6, -8), B(6, 8), C\left(\frac{2}{3}, \frac{2}{9}\right) vào hàm số y=12x2y = \frac{1}{2}x^2:
• Điểm A(-6, -8): Không thỏa mãn vì y=12(6)2=188.y = \frac{1}{2}(-6)^2 = 18 \neq -8.
• Điểm B(6, 8): Không thỏa mãn vì y=12(6)2=188y = \frac{1}{2}(6)^2 = 18 \neq 8.
• Điểm C(23,29)C\left(\frac{2}{3}, \frac{2}{9}\right): Thỏa mãn vì y=12(23)2=29.y = \frac{1}{2}\left(\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{2}{9}.

Bài tập 3

1. Vẽ đồ thị hai hàm số y=14x2y = \frac{1}{4}x^2y=14x2y = -\frac{1}{4}x^2:
• Hàm số y=14x2y = \frac{1}{4}x^2: Tương tự các bài trước, chọn x = -2, -1, 0, 1, 2, tính giá trị y, sau đó vẽ đồ thị.
• Hàm số y=14x2:y = -\frac{1}{4}x^2: Lấy giá trị y bằng âm của các giá trị đã tính cho hàm y=14x2.y = \frac{1}{4}x^2.
 

Bài tập 4

a) Tìm a:
Thay điểm M(2, 6) vào hàm số y=ax2:y = ax^2:
6=a(2)2    a=64=326 = a(2)^2 \implies a = \frac{6}{4} = \frac{3}{2}
b) Vẽ đồ thị:
Hàm số cần vẽ là y=32x2y = \frac{3}{2}x^2. Lập bảng giá trị tương tự các bài trước và vẽ đồ thị.
c) Tìm các điểm có y = 9:
Giải phương trình y=32x2:y = \frac{3}{2}x^2:
9=32x2    x2=6    x=±69 = \frac{3}{2}x^2 \implies x^2 = 6 \implies x = \pm \sqrt{6}
Các điểm cần tìm: (6,9)(\sqrt{6}, 9)(6,9).(- \sqrt{6}, 9).

Bài tập 5

a) Diện tích toàn phần của hình lập phương:
Công thức:
S=6x2S = 6x^2
b) Lập bảng giá trị:
Tính S khi x=12,1,23,2,3x = \frac{1}{2}, 1, \frac{2}{3}, 2, 3:
 
x1212323S326832454\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|}\hline x & \frac{1}{2} & 1 & \frac{2}{3} & 2 & 3 \\\hline S & \frac{3}{2} & 6 & \frac{8}{3} & 24 & 54 \\\hline\end{array}
 
c) Tìm x khi S = 54:
Giải phương trình:
54=6x2    x2=9    x=354 = 6x^2 \implies x^2 = 9 \implies x = 3

Bài tập 6

a) Tìm a:
Thay F = 180 và v = 3 vàoF=av2: F = av^2:
180=a(3)2    a=20180 = a(3)^2 \implies a = 20
b) Tính F:
• Khi v = 15:
F=20152=4500F = 20 \cdot 15^2 = 4500
• Khi v = 26:
F=20262=13520F = 20 \cdot 26^2 = 13520
c) Kiểm tra lực tối đa:
Tốc độ gió 90 km/h=25 m/s.90\ \mathrm{km}/\mathrm{h} = 25\ \mathrm{m}/\mathrm{s}.
Tính F:
F=20252=12500F = 20 \cdot 25^2 = 12500
Vì F = 12500 < 14580, nên cánh buồm chịu được lực này.
Ghi chú: Lặp lại các bước với đồ thị hoặc công thức để hiểu sâu hơn

 
 
 

Xem Thêm Các Bài Hệ Thống Kiến Thức :
 
 
 
 
 

 
Nếu các bạn có đóng góp hoặc ý kiến vui lòng gửi về toancodiem.xinchao@outlook.com
 

Đừng quên nếu có bài toán cần hỏi thì 👇

 
notion image
 
LIÊN HỆ
📬 toancodiem.xinchao@gmail.com
📇169/2 Nguyễn Văn Cừ Phường 2 Q5 TPHCM
 
Đăng kí Học - Thời Khoá biểu
📞 +84-908-986-786 (Cô Diễm)
Hỗ Trợ  Học Viên
📞+84-765-359-411 (anh Quân)