用《几何画板》画抛物线的几种方法
《几何画板》广泛用于教学以来,以其灵活的可操作性、强大的动画功能为学生学习几何知识、探求几何变化规律,提供了一个清晰、可见的操作平台,同时当为教师对同何题实质的理解,对几何题归类分析起到了极大的作用。另外,《几何画板》的计算功能可以在画函数图象上,让我们快速准确、美观地画出任意一种函数的图象。
二次函数的图象在初三数学教学中经常用到,用粉笔在黑板上画抛物线既复杂而且很不标准,也不美观,而用《几何画板》就能解决这个问题,大大地节省教学时间,提高课堂教学效率。现仅就用《几何画板》作抛物线介绍几种实用的方法。
一、使用轨迹探求二次函数的图象
根据函数图象的定义,抛物线是由横纵坐标符合二次函数解析式的若干个点构成的,即是符合一定条件的点的轨迹。首先在x 轴上选一个点A ,度量其横坐标,将这个横坐标作为自变量x ,双击这个度量值,在弹出的计算对话框中,输入函数解析式,如4*x^2-5*x+4,即可求出对应的函数值y ,选中x ,y (度量值),绘制点B (x ,y ),这时坐标系中有两点A 、B ,移动A 点,B 点随之移动(即自变量改变,函数值改变),选中点B 在显示菜单中点“追踪”,确定,再次移动点A 时,B 点经过的地方会留下一条清晰的线条——抛物线。最后同时选中A 、B 点作图下的轨迹,抛物线即可作出。
二、直接使用“绘制新函数”画抛物线 在实际教学中,若要分析一条已知抛物线的性质,可直接使用“图表”菜单中的“绘制新函数”。其操作如下:打开《几何画板》,点击图表,建立坐标系,点击图表菜单下的绘制新函数,在弹出的对话框中,输入函数的解析式,如x 2-5x +4,点确定,即得到此函数的图象。
三、作一条可以随参数变化而发生改变的抛物线
在上例中,先任作三个点A 、B 、C ,度量出它们的纵坐标,分别定义为a 、b 、c ,在计算函数值时,输入的系数改为a 、b 、c ,即a*x^2+b*x+c 这时二次函数的系数分别为A 、B 、C 三点的纵坐标,改变这三个点的纵坐标,就可以得到不同的抛物线。此图象可用于分析二次函数的性质。如将点A 置于x 轴上
同样,我们也可以在坐标系中,由上面的方法得出三个量a ,h ,k ,将函数定义为y=a(x-h) 2+k ,则可得到顶点为(h, k)的抛物线,供分析使用。
四、利用记录工具画过不共线三点的抛物线
在坐标系中,经常碰到由平面内不共线三点确定抛物线的问题,若能直接选中三点,即可作出其图象,则要借助几何画板的记录工具。那么,我们就要选作一个工具保存起来,具体方法如下:
1、建立新记录,在画板内建立坐标系后开始录制。
2、计算,坐标在平面内任取三个点,分别度量其横纵坐标(x 1,y 1)(x 2,y 2)(x 3,y 3),由关于a ,b ,c 的三元方程组
ax 12+bx1+c=y1 ax 2+bx2+c=y2 2
2
ax 3+bx3+c=y3
可得
a=(y 1-b=y 1-
y 2
y 2
-y 1-
y 3
x 1-x 2x 1-x 2
)÷(x 2+x 3)
x 1-x 3
-a (x 1+x 2)
c =y 1-ax 12-bx 1
利用计算对话框分别计算出这三个值。 点击图表,绘制新函数,将函数定义为y=ax2+bx+c,最后将所有度量值隐藏。
停止录制,并将记录保存为“过三点的抛物线”。
记录工具作好后,可任意使用,只要是在你需要画二次函数图象时,打开记录工具“过三点的抛物线”,选中三个已知点和x 轴并点击“播放”菜单,《几
何画板》将自动画出过这三点的抛物线。改变三点的位置,抛物线也将随
之而改变。
另外,在教学试卷的制作中,也经常碰到一些抛物线,我们也可以用上面的方法画好抛物线(但此抛物线是完整的,无限延伸),将抛物线复制粘贴到绘图文件中,用橡皮擦擦去不必要的部分,再次复制粘贴试卷文件中即可。