文/劉立軍
(作者單位:江蘇省連云港市海州實驗中學(xué))
二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,也是各地中考中重點考查的知識點之一。但同學(xué)們在解有關(guān)二次函數(shù)問題時,常出現(xiàn)這樣或那樣的錯誤。為了幫助同學(xué)們在解題時減少失誤,現(xiàn)對二次函數(shù)中一些常見的易錯點進行剖析,以幫助同學(xué)們更好地理解和掌握二次函數(shù)。
例1已知關(guān)于x的函數(shù)y=(k-3)xk2-3k+2+kx+1是二次函數(shù),則k=________。
【錯解】根據(jù)二次函數(shù)的概念,令k2-3k+2=2,解得k=0或k=3。
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的概念,要使y=(k-3)xk2-3k+2+kx+1 是二次函數(shù),k必須滿足兩個條件:①k2-3k+2=2;②k-3≠0。兩者缺一不可。
【正解】根據(jù)二次函數(shù)的概念,得解得k=0。
例2在同一平面直角坐標系內(nèi),二次函數(shù)y=ax2+bx+b(a≠0)與一次函數(shù)y=ax+b的圖像可能是( )。
【錯解】不知道如何分析圖像導(dǎo)致出錯。
【分析】可以先對a、b的正負進行討論,再從選項中選擇正確答案;也可以根據(jù)每個選項中的圖像,先判斷出a、b的正負,再判斷另一個函數(shù)是否正確。
【正解】選項A,二次函數(shù)圖像開口向上,對稱軸在y軸右側(cè),∴a>0,b<0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過第一、三、四象限,且與二次函數(shù)交于y軸負半軸的同一點,故A 錯誤;選項B,∵二次函數(shù)圖像開口向下,對稱軸在y軸左側(cè),∴a<0,b<0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過第二、三、四象限,且與二次函數(shù)交于y軸負半軸的同一點,故B 錯誤;選項C,二次函數(shù)圖像開口向上,對稱軸在y軸右側(cè),∴a>0,b<0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過第一、三、四象限,且與二次函數(shù)交于y軸負半軸的同一點,故C 正確;選項D,二次函數(shù)圖像開口向上且過原點,則a>0,b=0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過第一、三象限,且與二次函數(shù)交于原點,故D錯誤。故選C。
例3若A(1,y1),B(3,y2),C(-3,y3)三點都在二次函數(shù)y=x2-4x-m的圖像上,則y1,y2,y3的大小關(guān)系是________。
【錯解】∵-3<1<3,∴y3<y1<y2。
【分析】錯解只考慮A,B,C三點橫坐標之間的關(guān)系,而忽視了它們不在對稱軸x=2的同側(cè)。對于對稱軸兩側(cè)的點,應(yīng)根據(jù)它到對稱軸的距離來比較函數(shù)值的大小。
【正解】函數(shù)對稱軸為直線x=2,圖像開口向上,在對稱軸左側(cè),y隨x的增大而減小,可判斷y1<y3,根據(jù)二次函數(shù)圖像的對稱性可判斷y2=y1。于是y2=y1<y3。
例4若二次函數(shù)y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,則m的值為________。
【錯解】∵二次函數(shù)y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,∴,即m2-3m-4=0,解得m1=4,m2=-1。
【分析】二次函數(shù)有最小值,則開口向上,所以錯解忽略了“m>0”這一隱含條件。
【正解】∵二次函數(shù)y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,,即m2-3m-4=0,解得m1=4,m2=-1?!叨魏瘮?shù)有最小值,∴函數(shù)圖像開口向上,m>0,從而m=4。
例5已知二次函數(shù)y=(x+1)2-4,當-2≤x≤2時,求函數(shù)y的最小值和最大值。
【錯解】當x=-2 時,y=-3,當x=2 時,y=5,∴當-2≤x≤2 時,函數(shù)的最小值是-3,最大值是5。
【分析】錯解誤以為端點的值就是這段函數(shù)的最值。解決此類問題,可以畫出函數(shù)圖像,借助圖像的直觀性幫助理解。
【正解】二次函數(shù)y=(x+1)2-4的對稱軸為直線x=-1,開口向上,∴當x>-1時,y隨x的增大而增大,當x<-1 時,y隨x的增大而減小。由圖像可知:在-2≤x≤2內(nèi),當x=2時,y有最大值,y=(2+1)2-4=5;當x=-1時,y有最小值-4。
例6若函數(shù)y=(a-1)x2-4x+2a的圖像與x軸有且只有一個交點,則a的值為_____。
【錯解】由題意,可知Δ=16-8a(a-1)=0,解得a=2或a=-1。
【分析】錯解只考慮了a≠1,即函數(shù)圖像是拋物線的情形。但題目并沒有明確指出函數(shù)是二次函數(shù)。當a=1 時,此函數(shù)為一次函數(shù)y=-4x+2,與x軸永遠會有一個交點,因此出現(xiàn)了漏解的情況。
【正解】①當函數(shù)為一次函數(shù)時,a-1=0,解得a=1;②當函數(shù)是二次函數(shù)時,可得Δ=16-8a(a-1)=0,解得a=2或a=-1。
綜上所述,a的值為1或-1或2。