李祥
由數軸上的點與實數的對應關系到正、反比例函數,由一次方程(組)、不等式(組)到一次函數,由一元二次方程到二次函數等,我們不難發(fā)現,函數是貫穿初中數學的一條主線,具有承上啟下的作用。函數是初中數學的重點,也是難點,更是中考命題的主要考查對象。
一、函數的概念與性質
例1 已知一次函數y=(3a-2)x+(1-b),求字母a、b的取值范圍,使得:
(1)y隨x的增大而增大;
(2)函數圖像與y軸的交點在x軸的下方;
(3)函數圖像過第一、二、四象限。
【思路點撥】對于y=kx+c(k≠0)的圖像,當k>0時,y隨x的增大而增大;當c<0時,函數圖像與y軸的交點在x軸的下方;當k<0,c>0時,函數圖像過第一、二、四象限。
解:(1)由一次函數y=kx+c(k≠0)的性質可知:當k>0時,函數值y隨x的增大而增大,即3a-2>0,∴a>[23],且b可取任何實數。
(2)函數圖像與y軸的交點為(0,1-b)。
∵交點在x軸的下方,
∴[3a-2≠0,1-b<0,]即[a≠23,b>1。]
(3)函數圖像過第一、二、四象限,則必須滿足[3a-2<0,1-b>0,]得[a<23,b<1。]
【總結升華】下面是y=kx(k≠0),y=kx+b(k≠0)的圖像的特點和性質示意圖。如圖1,當k>0時,y隨x的增大而增大;當k>0,b>0時,圖像過第一、二、三象限;當k>0,b=0時,是正比例函數;當k>0,b<0時,圖像過第一、三、四象限。當y=x時,圖像過第一、三象限,且與x軸的夾角為45°。由于常數k、b不同,可得到不同的函數,k決定直線的傾斜程度,b決定直線與y軸交點的位置,由k定向,由b定點。同樣,圖2是k<0的各種情況,請同學們自己嘗試指出它們的特點和性質。
二、函數的圖像及性質
例2 已知一次函數y=kx+b(k≠0)的圖像經過A(3,18)和B(-2,8)兩點。
(1)求一次函數的表達式;
(2)若一次函數y=kx+b(k≠0)的圖像與反比例函數y=[mx](m≠0)的圖像只有一個交點,求交點坐標。
【思路點撥】(1)用待定系數法求一次函數的表達式;(2)聯立一次函數表達式和反比例函數表達式,根據題意得到Δ=0,解方程即可得到結論。
解:(1)把(3,18),(-2,8)代入一次函數y=kx+b(k≠0),得
[3k+b=18,-2k+b=8,]解得[k=2,b=12,]
∴一次函數的表達式為y=2x+12。
(2)∵一次函數y=kx+b(k≠0)的圖像與反比例函數y=[mx](m≠0)的圖像只有一個交點,∴[y=2x+12,y=mx]只有一組解,
所以2x2+12x-m=0有兩個相等的實數根,
∴Δ=122-4×2×(-m)=0,
∴m=-18。
把m=-18代入2x2+12x-m=0求得該方程的解為x=-3,經檢驗符合題意。
把x=-3代入y=2x+12,得y=6,
∴所求的交點坐標為(-3,6)。
【總結升華】本題考查了用待定系數法求一次函數表達式、反比例函數與一次函數的交點問題。第(2)問的關鍵是轉化成關于x的一元二次方程,再根據交點只有一個得出根的判別式為0,從而求出m,進而求出交點坐標。
三、二次函數的綜合運用
例3 二次函數y=ax2+bx+c的圖像如圖3所示,下列結論:①ab>0;②a+b-1=0;③a>1;④關于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一個根為1,另一個根為[-1a]。其中正確結論的序號是。
【思路點撥】根據拋物線的開口方向和對稱軸判斷a與b的符號,由拋物線與y軸的交點得出c的值,然后根據拋物線與x軸交點的個數及x=1時二次函數的值的情況進行推理,進而對所得結論進行判斷。
解:①由二次函數的圖像開口向上可得a>0,對稱軸在y軸的右側,b<0,∴ab<0,故①錯誤;
②由圖像可知拋物線與x軸的交點為(1,0),與y軸的交點為(0,-1),
∴c=-1,∴a+b-1=0,故②正確;
③∵a+b-1=0,∴a-1=-b,
∵b<0,∴a-1>0,
∴a>1,故③正確;
④∵拋物線與y軸的交點為(0,-1),
∴拋物線的方程為y=ax2+bx-1,
∵拋物線與x軸的交點為(1,0),
∴ax2+bx-1=0的一個根為1,根據根與系數的關系,另一個根為[-1a],故④正確。
故答案為②③④。
【總結升華】本題考查的是二次函數與圖像結合的綜合運用,掌握二次函數的性質、靈活運用數形結合思想是解題的關鍵。
(作者單位:江蘇省無錫市新安中學)