DSE 數學|二次函數圖像備課指引(導師用)|配方法求頂點、判別式判斷根數與四個常見錯誤
- 2026-11-05
學生見到 y 等於 x 平方減 6x 加 5 就叫他們列表打點,畫足半頁仍未找到頂點;又或者一見判別式是負數就慌。這一堂用配方法把頂點、對稱軸與根的數目一次過讀出來,再對照三條拋物線的圖。
本堂目標 學生能夠:①把 y 等於 x 平方減 6x 加 5 配方成頂點式,讀出頂點 (3, -4) 與對稱軸 x 等於 3;②用判別式 16 判斷有兩個相異實根,並由求根公式得出 1 與 5;③由 a 的正負判斷開口方向,由判別式判斷圖像與 x 軸的交點數,並解釋 y 等於負 2x 平方加 8x 減 3 的頂點為何是最高點。
01 先備知識(開課前 3 分鐘快檢)
以下任何一項未過關,本堂就會卡住,先補該項:
| 技能 | 快檢題 | 過關標準 |
|---|---|---|
| 完全平方 | x 平方加 6x 加 9 等於什麼? | (x 加 3) 的平方,能即時寫出 |
| 展開與因式分解 | 把 (x 減 3) 平方展開 | x 平方減 6x 加 9,符號不出錯 |
| 求根公式 | b 平方減 4ac 叫什麼? | 判別式,並且記得公式裡是負 b 加減根號判別式 |
02 課堂流程(60 分鐘)
| 時間 | 環節 | 導師做什麼 | 學生做什麼 |
|---|---|---|---|
| 0–6 分鐘 | 先備快檢 | 抽問完全平方、展開、判別式名稱 | 口頭答,錯的寫在黑板上 |
| 6–24 分鐘 | 第一幕:配方法 | 逐行示範把三項式配成頂點式 | 跟做一次並核對符號 |
| 24–38 分鐘 | 第二幕:判別式與根 | 由判別式 16 推到兩個實根 | 計算判別式並判定根數 |
| 38–50 分鐘 | 第三幕:開口與變換 | 比較 a 為正與 a 為負兩條拋物線 | 由頂點式講出平移與反射 |
| 50–56 分鐘 | 題型演練 | 四類題各一,限時六分鐘 | 獨立完成後交換批改 |
| 56–60 分鐘 | 離場檢查 | 收回三題即場對答 | 閉書作答 |
03 講解腳本(照著說就可以)
第一幕:第一幕:配方不是魔術,是把三項式擠成一個平方加常數
由 y 等於 x 平方減 6x 加 5 開始。第一步抽起 x 的係數一半:負 6 的一半是負 3;第二步寫成 (x 減 3) 平方,展開會多出 9,所以要在後面減 9 補回;第三步整理成 (x 減 3) 平方減 4。全程只做三件事:取一半、平方、補回。
寫完即刻問「頂點在哪」。學生會答 (3, 4) 或者 (負 3, 負 4),因為符號與正負混淆。要他們記住頂點式的長相:y 等於 a 乘 (x 減 h) 平方加 k,頂點就是 (h, k),所以括號內是減 3,h 就是正 3,後面是減 4,k 就是負 4,頂點 (3, -4),對稱軸是 x 等於 3。
再講一個檢查方法:把 x 等於 3 代回原式,得 9 減 18 加 5 等於負 4,與 k 相同,這個「代回原式」的動作可以讓學生自己驗證,不必靠我。常見誤解框:配方時只加不减,令整條式改變了值;加幾多就要減幾多,這是等值變形。
寫完即刻問「頂點在哪」。學生會答 (3, 4) 或者 (負 3, 負 4),因為符號與正負混淆。要他們記住頂點式的長相:y 等於 a 乘 (x 減 h) 平方加 k,頂點就是 (h, k),所以括號內是減 3,h 就是正 3,後面是減 4,k 就是負 4,頂點 (3, -4),對稱軸是 x 等於 3。
再講一個檢查方法:把 x 等於 3 代回原式,得 9 減 18 加 5 等於負 4,與 k 相同,這個「代回原式」的動作可以讓學生自己驗證,不必靠我。常見誤解框:配方時只加不减,令整條式改變了值;加幾多就要減幾多,這是等值變形。
要求學生複述:取一半、平方、補回;頂點式括號內減 h,後面加 k。
第二幕:第二幕:判別式決定圖像與 x 軸有幾個交點
把 a 等於 1、b 等於負 6、c 等於 5 代入 b 平方減 4ac:36 減 20 得 16。判別式大於零,所以有兩個相異實根;用求根公式得 1 與 5,與因式分解 (x 減 1)(x 減 5) 的結果一致,兩條路要互相核對。
再做兩個對照:y 等於負 2x 平方加 8x 減 3,判別式是 64 減 24 等於 40,仍大於零,兩個實根;y 等於 x 平方加 2x 加 5,判別式是 4 減 20 等於 -16,小於零,沒有實根,圖像不碰 x 軸。三條放埋一齊,學生就看見判別式不是算術練習,而是「圖與 x 軸的關係」的指標。
順手講根與係數的關係:兩根之和是負 b 除 a 等於 6,兩根之積是 c 除 a 等於 5,用 1 加 5 與 1 乘 5 即場核對,這一招在無法分解時特別好用。
再做兩個對照:y 等於負 2x 平方加 8x 減 3,判別式是 64 減 24 等於 40,仍大於零,兩個實根;y 等於 x 平方加 2x 加 5,判別式是 4 減 20 等於 -16,小於零,沒有實根,圖像不碰 x 軸。三條放埋一齊,學生就看見判別式不是算術練習,而是「圖與 x 軸的關係」的指標。
順手講根與係數的關係:兩根之和是負 b 除 a 等於 6,兩根之積是 c 除 a 等於 5,用 1 加 5 與 1 乘 5 即場核對,這一招在無法分解時特別好用。
要求學生複述:判別式大於零兩點、等於零一點、小於零無點。
第三幕:第三幕:a 管開口,判別式管交點,頂點管最高最低
把三條式並排:y 等於 (x 減 3) 平方減 4,a 是正 1,開口向上,頂點 (3, -4) 是最低點;y 等於負 2 乘 (x 減 2) 平方加 5,a 是負 2,開口向下,頂點 (2, 5) 是最高點;y 等於 (x 加 1) 平方加 4,頂點 (-1, 4),整條曲線在 x 軸上方,所以無實根。三條線各管一件事,學生一定要分清楚,否則所有題目都會混在一起。
再講變換:由 y 等於 x 平方出發,向右 3 是減 3、向上 4 是加 4,所以 y 等於 (x 減 3) 平方減 4 的圖是原圖向右 3、向下 4;a 由 1 變負 2,就是反射加縱向拉伸兩倍。叫學生用「先平移後拉伸」的次序講一次,因為次序調換答案會不同。
收尾問一題「若判別式是零,圖像長什麼樣」,答「只有一個交點,頂點剛好在 x 軸上」,這一題同時考驗頂點與判別式兩個概念,適合做離場檢查。
再講變換:由 y 等於 x 平方出發,向右 3 是減 3、向上 4 是加 4,所以 y 等於 (x 減 3) 平方減 4 的圖是原圖向右 3、向下 4;a 由 1 變負 2,就是反射加縱向拉伸兩倍。叫學生用「先平移後拉伸」的次序講一次,因為次序調換答案會不同。
收尾問一題「若判別式是零,圖像長什麼樣」,答「只有一個交點,頂點剛好在 x 軸上」,這一題同時考驗頂點與判別式兩個概念,適合做離場檢查。
要求學生複述:a 決定開口、判別式決定交點數、頂點式直接讀出最高最低點。
04 必教題型與步驟
| 題型 | 例子 | 步驟 | 答案 |
|---|---|---|---|
| 配方法 | 把 y 等於 x 平方減 6x 加 5 寫成頂點式 | ① 取 x 係數一半 ② 寫成平方 ③ 補回常數 | y 等於 (x 減 3) 平方減 4,頂點 (3, -4) |
| 判別式判斷根數 | 判別式 16 代表什麼 | ① 算 b 平方減 4ac ② 與零比較 ③ 說出交點數 | 大於零,兩個相異實根,即兩個交點 |
| 求根 | 解 x 平方減 6x 加 5 等於零 | ① 因式分解或代入公式 ② 核對兩根之和 ③ 寫出答案 | x 等於 1 或 5 |
| 圖像變換 | 由 y 等於 x 平方變成 y 等於負 2(x 減 2) 平方加 5 | ① 看 h 與 k 的平移 ② 看 a 的反射與拉伸 ③ 寫出頂點 | 右移 2、上移 5、反射並縱向拉伸兩倍,頂點 (2, 5) |
合理性檢查(一定要教):合理性檢查:頂點的 y 值一定等於把 x 等於 3 代回原式的結果,兩條路要相同(都得 -4);兩根之和要等於負 b 除 a(6),兩根之積要等於 c 除 a(5),不對就是符號錯。判別式與交點數必須一致:16 大於零對應兩點、-16 小於零對應零點,若學生寫「負判別式有兩根」就是公式記反。另外開口方向只看 a:a 為正一定向上,與 b、c 無關,這一條可以用來快速排除錯誤選項。
05 獨立練習三題
| 題目 | 答案 | 想觀察什麼 |
|---|---|---|
| 把 y 等於 x 平方減 6x 加 5 寫成頂點式,並寫出頂點與對稱軸。 | y 等於 (x 減 3) 平方減 4,頂點 (3, -4),對稱軸 x 等於 3 | 有無補回常數、頂點符號是否正確 |
| 求 y 等於 x 平方加 2x 加 5 的判別式,並說出圖像與 x 軸的交點數。 | 判別式 -16,小於零,沒有交點 | 有無把負判別式誤判為兩根 |
| 寫出 y 等於負 2x 平方加 8x 減 3 的頂點,並說明它是最低點還是最高點。 | 頂點 (2, 5),a 為負所以開口向下,是最高點 | 有無用 a 的正負判斷而不是靠圖形記憶 |
06 學生常見錯誤與糾正句
| 錯誤 | 學生通常這樣寫 | 導師這樣說 |
|---|---|---|
| 配方只加不减 | x 平方減 6x 寫成 (x 減 3) 平方,後面的 5 沒有處理 | 展開會多出 9,你要減返 9,唔然整條式唔再等值。 |
| 頂點符號倒轉 | 由 (x 減 3) 平方減 4 讀出頂點 (負 3, 4) | 括號內減幾多,h 就係正幾多;後面嘅數連符號一齊讀。 |
| 判別式與根數掛錯 | 判別式 -16 仍答兩個實根 | 判別式負數代表圖像唔碰 x 軸,實根係零個,唔係兩個。 |
| 開口方向看常數 | 見 c 是正數就說開口向上 | 開口方向只由 a 決定,c 只影響與 y 軸的交點。 |
07 家課建議(直接指到練習卷題號)
- 本章重做 重做練習三題(第 1–4 題),每題畫出對稱軸並標明頂點
- 數學科章節索引 揀「二次方程」一章,做卷內第 2 題並用判別式判斷根數
- 自製對照表 把 a 為正、a 為負與三種判別式組合成的六種圖形各畫一個小圖
08 離場檢查(最後 5 分鐘)
| 題目 | 答案 | 判定 |
|---|---|---|
| y 等於 (x 減 3) 平方減 4 的頂點 | (3, -4) | 答錯即重講第一幕 |
| 判別式 -16 代表幾個實根 | 零個,圖像不碰 x 軸 | 答兩個即重講第二幕 |
| a 為負時拋物線的頂點是什麼 | 最高點 | 答最低點即重講第三幕 |
09 導師常問
為何要學配方法,直接畫圖不行嗎?
列表打點只能估,配方一次給出精確頂點與對稱軸,遇到參數題更必要。
判別式等於零時有幾個根?
一個重根,圖像與 x 軸只接觸一點,頂點就在 x 軸上。
頂點式與一般式哪個好?
求頂點、最大值用頂點式;求 y 軸截距、判別式用一般式,兩者要會互換。
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