丁小玲
【摘要】二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)中的重要內(nèi)容之一,在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用.本文以二次函數(shù)應(yīng)用題解法研究為主題,探討了二次函數(shù)在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用方法和解題技巧,介紹了二次函數(shù)的基本形式和性質(zhì),包括二次函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)形式、頂點(diǎn)形式和因式分解形式,以及二次函數(shù)的對(duì)稱軸、頂點(diǎn)、開(kāi)口方向等重要概念,總結(jié)了二次函數(shù)應(yīng)用題常見(jiàn)題型以及解法的一般步驟和解題技巧,包括確定問(wèn)題的關(guān)鍵信息、建立二次函數(shù)模型、求解關(guān)鍵點(diǎn)和解釋結(jié)果等.通過(guò)系統(tǒng)的解題方法,幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用二次函數(shù),提高數(shù)學(xué)解題能力.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);二次函數(shù);應(yīng)用題;解題技巧
1 引言
二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)中的重要內(nèi)容之一,它在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用.通過(guò)研究二次函數(shù)的應(yīng)用題解法,可以更好地理解和掌握二次函數(shù)的性質(zhì)和特點(diǎn),進(jìn)而應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題.本文將以初中數(shù)學(xué)中的二次函數(shù)應(yīng)用題解法為研究對(duì)象,探討如何通過(guò)建立二次函數(shù)模型、求解方程和分析問(wèn)題等方法來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題.通過(guò)具體的例子和詳細(xì)的解題步驟,幫助學(xué)生理解和掌握二次函數(shù)應(yīng)用題的解題思路和方法.
2 二次函數(shù)應(yīng)用題常用解法
2.1 列出二次函數(shù)表達(dá)式
例1 如圖1,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,直線y=x+3交x軸于A點(diǎn),交y軸于B點(diǎn),過(guò)A、B兩點(diǎn)的拋物線y=-x2+bx+c交x軸于另一點(diǎn)C,點(diǎn)D是拋物線的頂點(diǎn),求此二次函數(shù)的表達(dá)式.
解析 為了解決這個(gè)問(wèn)題,我們需要根據(jù)題目中的條件,求出直線y=x+3交x軸于A點(diǎn)的坐標(biāo),交y軸于B點(diǎn)的坐標(biāo).b、c是常數(shù),需要求解.
根據(jù)一次函數(shù)y=x+3,可以求出該一次函數(shù)與x軸和y軸的交點(diǎn),A(-3,0),B(0,3),根據(jù)求出的A(-3,0)和B(0,3),將其代入二次函數(shù)y=-x2+bx+c,可以求出常數(shù)b為-2,常數(shù)c為3,即y=-x2-2x+3.
2.2 利用數(shù)形轉(zhuǎn)換
二次函數(shù)應(yīng)用題常用解法是進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換.首先,將問(wèn)題中的條件和要求用數(shù)學(xué)符號(hào)表示出來(lái),然后將其轉(zhuǎn)化為二次函數(shù)的形式.接著,可以通過(guò)求解二次函數(shù)的頂點(diǎn)、判別式等方法來(lái)得到問(wèn)題的解.
例2 中國(guó)女排隊(duì)員平時(shí)刻苦訓(xùn)練,掌握了成熟的技能,在賽場(chǎng)上敢拼敢打,是國(guó)民的驕傲,為備戰(zhàn)杭州亞運(yùn)會(huì),女排隊(duì)員克服重重困難,進(jìn)行封閉集訓(xùn).已知排球場(chǎng)的長(zhǎng)度為18m,球網(wǎng)在場(chǎng)地中央且高度為2.24m.排球出手后的運(yùn)動(dòng)路線可以看作是拋物線的一部分,建立如圖2所示的平面直角坐標(biāo)系,排球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的豎直高度y(單位:m)與水平距離x(單位:m)近似滿足函數(shù)關(guān)系y=a(x-h(huán))2+k(a<0).若某隊(duì)員第一次在0處正上方2m發(fā)球,當(dāng)排球運(yùn)行至離0的水平距離為6m時(shí),到達(dá)最大高度為2.8m.問(wèn):這次發(fā)球是否能過(guò)網(wǎng)?
解析 首先,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)符號(hào)進(jìn)行表示:根據(jù)題意可知頂點(diǎn)為(6,2.8)和與y軸的交點(diǎn)(0,2),代入表達(dá)式y(tǒng)=a(x-h(huán))2+k,求出常數(shù)a為-145,常數(shù)h為6,常數(shù)k為2.8.即y=-145(x-6)2+2.8.接下來(lái),可以通過(guò)求解二次函數(shù)的點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)得到排球是否過(guò)網(wǎng).
已知球網(wǎng)與球員的距離為9m,即x=9,將其代入二次函數(shù)中,求得y為2.6.因此,排球經(jīng)過(guò)球網(wǎng)上方時(shí)距離地面的高度為2.6m,而已知球網(wǎng)高度為2.24m,2.6>2.24代表著球可以過(guò)網(wǎng).
通過(guò)數(shù)形轉(zhuǎn)換,將二次函數(shù)應(yīng)用題轉(zhuǎn)化為了數(shù)學(xué)問(wèn)題,并通過(guò)求解二次函數(shù)的頂點(diǎn)來(lái)得到問(wèn)題的解.這種解法可以幫助學(xué)生更好地理解和解決二次函數(shù)應(yīng)用題.
2.3 利用幾何知識(shí)
例3 如圖3,拋物線y=ax2+bx+c(a≠0)與x軸、y軸分別相交于A(-1,0),B(3,0),C(0,3)三點(diǎn),其頂點(diǎn)為D.(1)求經(jīng)過(guò)A、B、C三點(diǎn)的拋物線的解析式;(2)求四邊形ABDC的面積.
解析 我們需要利用已知的A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)求出該二次函數(shù),利用該四邊形完全被二次函數(shù)曲線覆蓋來(lái)解決求四邊形ABDC面積的問(wèn)題.
根據(jù)題意可知二次函數(shù)與x軸和y軸的交點(diǎn)分別為A(-1,0),B(3,0),C(0,3),代入表達(dá)式y(tǒng)=ax2+bx+c,可以求出常數(shù)a為-1,常數(shù)b為2,常數(shù)c為3,即y=-x2+2x+3.
由于D點(diǎn)為二次函數(shù)的頂點(diǎn),將y=-x2+2x+3轉(zhuǎn)換為y=-(x-1)2+4,可知D點(diǎn)的坐標(biāo)為(1,4).
由于四邊形ABDC的圖形不是規(guī)范的圖形,為求其面積可將四邊形ABDC劃分為其他圖形,由D點(diǎn)向下垂直作一條直線,其與AB的交點(diǎn)為E(1,0).所以四邊形ABDC的面積為三角形AOC、梯形OCDE以及三角形BDE的面積之和.
即S四邊形ABDC=S△AOC+S梯形OCDE+S△BDE=12×1×3+1×(3+4)2+12×2×4=9.
在解題過(guò)程中,我們需要注意二次函數(shù)的性質(zhì)和幾何圖形之間的關(guān)系,以便能夠正確地求解題目中的問(wèn)題.同時(shí),也要注意實(shí)際問(wèn)題中的限制條件和影響因素,以確保解題的準(zhǔn)確性和完整性.此外,這道題目也說(shuō)明了二次函數(shù)和幾何圖形之間的聯(lián)系,提醒我們?cè)趯W(xué)習(xí)和應(yīng)用二次函數(shù)時(shí),要善于利用幾何知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題.
利用幾何知識(shí)來(lái)解決二次函數(shù)應(yīng)用題可以幫助學(xué)生更直觀地理解問(wèn)題,并且能夠提供簡(jiǎn)潔而有效的解決方法.通過(guò)將二次函數(shù)的圖像與幾何圖形進(jìn)行對(duì)應(yīng),可以更好地理解問(wèn)題的本質(zhì),并得到準(zhǔn)確的解答.
3 結(jié)語(yǔ)
二次函數(shù)應(yīng)用題解法的關(guān)鍵在于確定函數(shù)的表達(dá)式和解題思路.通過(guò)觀察題目中的條件和要求,可以建立二次函數(shù)表達(dá)式,并利用函數(shù)的性質(zhì)進(jìn)行推導(dǎo)和計(jì)算.解題過(guò)程中需要注意對(duì)函數(shù)圖像的分析和理解.通過(guò)繪制函數(shù)圖像,可以直觀地了解函數(shù)的特點(diǎn),如頂點(diǎn)、開(kāi)口方向等,從而更好地解決問(wèn)題.此外,解題過(guò)程中還需要靈活運(yùn)用二次函數(shù)的性質(zhì)和相關(guān)知識(shí),如平方差公式、配方法等,以便更快地求解問(wèn)題.解題過(guò)程中需要注意思維的靈活性和創(chuàng)造性.有時(shí)候,需要通過(guò)轉(zhuǎn)化問(wèn)題、引入輔助變量等方法來(lái)簡(jiǎn)化問(wèn)題,從而更好地解決.
參考文獻(xiàn):
[1]趙生初,趙樹(shù)源,譚雪等.一道北京中考二次函數(shù)綜合題的解法探究[J].中小學(xué)數(shù)學(xué):初中版,2023(1):3.
[2]王微.初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題教學(xué)模式分析[J].數(shù)理天地:初中版,2023(9):46-48.
[3]楊周榮麟.初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題教學(xué)模式分析[J].新課程教學(xué):電子版,2022(6):44-45.
[4]趙福.蘇教版初中數(shù)學(xué)“二次函數(shù)”教學(xué)方法解讀[J].數(shù)學(xué)大世界:上旬,2018(8):1.
[5]季峰.例談初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)綜合性題目的解題技巧[J].數(shù)理天地:初中版,2022(10):11-12.