馬穎
二次函數(shù)在初中數(shù)學(xué)函數(shù)教學(xué)中的地位非常重要,又是學(xué)生難于掌握的教材內(nèi)容.它既聯(lián)系著一元一次方程、一元一次不等式,又是解決極值應(yīng)用題的必要基礎(chǔ).《二次函數(shù)》教學(xué)的重點為二次函數(shù)的圖像性質(zhì)及應(yīng)用,教學(xué)難點為a、b、c與二次函數(shù)的圖像的關(guān)系.因此,必須想方設(shè)法使學(xué)生理解和掌握函數(shù)的圖像和性質(zhì).
例如:為了講清形如y=ax■+bx+c(a≠0)的圖像和性質(zhì),我采用的教學(xué)程序是:從“拋物線的開口方向、對稱軸、頂點坐標(biāo)、增減性”循序漸進(jìn),由特殊到一般的學(xué)習(xí)二次函數(shù)的性質(zhì),并幫助學(xué)生總結(jié)性地記憶.
(1)首先從系數(shù)具體化的實例入手.先研究y=2x■及y=-2x■的圖像和性質(zhì),再看y=2x■+3和y=-2x■-3的圖像和性質(zhì),并反復(fù)把它們的開口方向、頂點坐標(biāo)、對稱軸等方面進(jìn)行對照,這部分內(nèi)容中等偏下的學(xué)生容易混淆,需掌握方法,加強記憶,強調(diào)必須利用圖形分析.通過教學(xué),學(xué)生對建模思想、圖形結(jié)合思想及分類討論思想都有了較清晰的認(rèn)識,學(xué)會了分析問題的初步方法.
在學(xué)生相當(dāng)熟悉的情況下,才提出形如y=2x■-3x+1的函數(shù)的圖像和性質(zhì),引導(dǎo)學(xué)生用配方法將函數(shù)式寫成y=2x■+m的形式,即y=2(x-3/4)■-1/8.由于學(xué)生能熟練地找出y=2x■+3的對稱軸方程是x=0,因此對照上式就容易找出y=2(x-3/4)■-1/8的對稱軸方程是x-3/4=0,即x=3/4.用類比的方法找出這個二次函數(shù)的圖像的頂點坐標(biāo)(3/4,-1/8),最小值為-1/8,開口方向更是顯而易見.
(2)根據(jù)上述得出的數(shù)據(jù),可以以x=3/4為中心,選取適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)值列表、描點、畫圖,在畫圖時處處注意圖像關(guān)于x=3/4的對稱性.
(3)討論圖像與x軸的交點坐標(biāo),與函數(shù)值等于零、大于零、小于零之間的聯(lián)系,對稱軸左右兩側(cè)函數(shù)的增減情況,并利用圖像反復(fù)講清函數(shù)“遞增”及“遞減”的含意.
(4)根據(jù)拋物線與x軸的兩個交點的橫坐標(biāo)可以求出方程2x■-3x+1=0的兩根,及兩個交點間的距離,不等式2x■-3x+1>0或2x■-3x+1<0的解集.由于所畫的拋物線開口向上,因此拋物線有最低點(3/4,-1/8),這個點的縱坐標(biāo)就是函數(shù)的最小值y=-1/8,這需要反復(fù)強調(diào).
(5)啟發(fā)學(xué)生從特殊的函數(shù)y=2x■-3x+1的研究中能推廣到一般的二次函數(shù)y=ax■+bx+c(a≠0)配方法:
y=ax■+bx+c=a(x■+bx/a+c/a)=a[x■+bx/a+(b/2a)■-(b/2a)■+c/a]=a[(x+b/2a)■+(4ac-b■)/4a■]=a(x+b/2a)■+(4ac-b■)/4a
此時,拋物線的開口方向、對稱軸方程、頂點坐標(biāo)和極值也容易得到了,并要求學(xué)生作為公式牢牢記住:頂點坐標(biāo)(-b/2a,(4ac-b■)/4a),對稱軸方程x=-b/2a,極值y=(4ac-b■)/4a,并找出頂點的橫、縱坐標(biāo)與對稱軸、極值的關(guān)系.
這樣,通過“畫圖—觀察—聯(lián)系—歸納”的方法逐步培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)函數(shù)的圖像尋找規(guī)律,解決問題的能力,從而提高總結(jié)歸納和分析問題、解決問題的能力.在建構(gòu)概念的過程中,讓學(xué)生體驗從問題出發(fā)到列二次函數(shù)解析式的過程,體驗用函數(shù)思想描述、研究變量之間變化規(guī)律的意義.
之后給出習(xí)題讓學(xué)生解:
二次函數(shù)y=2x■+bx+c與y軸的交點為(0,3),圖像的頂點A的坐標(biāo)是(2,-1),(1)求這個二次函數(shù)圖像與x軸兩個交點間的距離;(2)將此圖像向左平移2個單位,再向上平移1個單位,得到一個新的二次函數(shù)的圖像,求新的二次函數(shù)的解析式;(3)設(shè)新的二次函數(shù)的頂點為C,若以A為圓心,AC為半徑畫圓,與y軸交于點B,D,求Cos∠BAD的值.
很多學(xué)生能利用已知條件畫出草圖,進(jìn)行分析,從而能迅速得出:
(1)由題意:①a·0■+b·0+c=3②-b/2a=2③(4ac-b■)/4a=-1,并解得a=1,b=-4,c=3,順利地寫出了解析式y(tǒng)=x■-4x+3.
還有部分學(xué)生能根據(jù)條件:頂點坐標(biāo)設(shè)出了y=a(x-2)■-1的函數(shù)關(guān)系式,再以(0,3)代入即得a=1,得函數(shù)式y(tǒng)=(x-2)■-1=x■-4x+3.
學(xué)生還能靈活地運用因式分解法把以上函數(shù)式寫成y=(x-3)(x-1)的形式,從而找到了函數(shù)圖像與x軸兩個交點的橫坐標(biāo),于是交點間的距離顯而易見,為|3-1|=2.
(2)把函數(shù)式寫成y=(x-2)■-1后再按條件平移,實際上只要把頂點A(2,-1)向左平移2個單位,向上平移1個單位,得新的頂點坐標(biāo)為C(0,0),也就不難得到新的函數(shù)解析式為y=x■.
(3)以A為圓心,AC為半徑畫圓,則BD=2,AB=AD=■,∴Cos∠BAD=3/5.
經(jīng)過練習(xí)發(fā)現(xiàn):大部分學(xué)生都能運用草圖進(jìn)行分析,找出解題途徑,在得出數(shù)據(jù)以后又能正確地畫出函數(shù)的圖像,能利用數(shù)形結(jié)合提高解題能力;部分?jǐn)?shù)學(xué)基礎(chǔ)相對較差的學(xué)生在老師的啟發(fā)、引導(dǎo)下也能找出條件,解決該題中的基本問題,收到了良好的分層次教學(xué)效果.