姚沁依
摘要:函數(shù)主要是研究兩個變量之間的對應(yīng)關(guān)系,可以通過解析式法、列表法和圖象法進行研究,從這個角度入手,二次函數(shù)的學(xué)習(xí)只要牢記表達式,記住一些特殊點、特殊直線,學(xué)會畫函數(shù)圖象,會求函數(shù)表達式,即掌握了二次函數(shù)學(xué)習(xí)方法.本文中從正確認識二次函數(shù)入手,進而在二次函數(shù)解題技巧中一步步理解概念,掌握學(xué)習(xí)方法.
關(guān)鍵詞:中學(xué)生;學(xué)習(xí)方法;二次函數(shù)
新課標提出核心理念“人人都能獲得良好的數(shù)學(xué)教育,不同的人在數(shù)學(xué)上得到不同的發(fā)展”,并要求將“數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)”和“數(shù)學(xué)教學(xué)”合成一體,實現(xiàn)學(xué)生學(xué)和教師教的統(tǒng)一,發(fā)揮學(xué)生的主體性,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)學(xué)思考,掌握恰當?shù)臄?shù)學(xué)學(xué)習(xí)方法.
在中考中,二次函數(shù)知識所占比重較大,約為25%~40%,很多壓軸題都是圍繞二次函數(shù)出題,而且二次函數(shù)的專題較多,如相似三角形的存在性問題、最值問題、等腰三角形的存在性問題等.對于初中生而言,二次函數(shù)具有一定的抽象性,學(xué)習(xí)難度偏大,常常感到困惑和無從下手.再加上很多教師不太注重概念的講解,對概念學(xué)習(xí)一帶而過,未做深入剖析,導(dǎo)致學(xué)生極易出現(xiàn)概念理解不深刻、死記硬背、解題正確率偏低的情況.在這種情況下,學(xué)生需要進一步掌握二次函數(shù)的學(xué)習(xí)方法,改變思維,提高對基礎(chǔ)知識的掌握程度,深入理解二次函數(shù)的基本概念、形式等內(nèi)容,發(fā)展數(shù)形結(jié)合能力.
1 正確認識二次函數(shù)
根據(jù)二次函數(shù)的三種解析式全面正確地認識二次函數(shù).
1.1 一般式
二次函數(shù)的一般式:y=ax2+bx+c(a≠0).
對稱軸:直線x=-b2a.
頂點坐標:-b2a,4ac-b24a.
開口方向和最大值、最小值:a>0時,開口向上,函數(shù)值y在對稱軸處取最小值4ac-b24a;a<0時,開口向下,函數(shù)值y在對稱軸處取最大值4ac-b24a.
1.2 頂點式
二次函數(shù)的頂點式:y=a(x-h)2+k(a≠0).
需要注意的是,頂點式需要明確頂點坐標(h,k)或者已知對稱軸時才可以應(yīng)用.此外,要求學(xué)生會將一般式利用配方法進行配方,然后得到頂點式.
對稱軸:直線x=h.
頂點坐標:(h,k).
開口方向和最大值、最小值:a>0時,開口向上,函數(shù)值y在對稱軸處取最小值k;a<0時,開口向下,函數(shù)值y在對稱軸處取最大值k.
1.3 交點式
二次函數(shù)的交點式:y=a(x-x1)(x-x2)(a≠0,且x1,x2為常數(shù)).
這里x1,x2是二次函數(shù)圖象與x軸交點的橫坐標,已知拋物線和x軸的交點及拋物線上另一點坐標時,通常先將函數(shù)解析式設(shè)為y=a(x-x1)(x-x2),然后將另一點坐標代入求出待定系數(shù)a.
對稱軸:直線x=x1+x22.
頂點坐標:x1+x22,-a(x1-x2)24.
開口方向和最大值、最小值:a>0時,開口向上,函數(shù)值y在對稱軸處取最小值-a(x1-x2)24;a<0時,開口向下,函數(shù)值y在對稱軸處取最大值-a(x1-x2)24.
2 二次函數(shù)解題技巧
2.1 二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)
二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)的學(xué)習(xí)體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想,對學(xué)生形成基本數(shù)學(xué)思想具有良好推動效果.盡管這是解題的關(guān)鍵,但是不能死記硬背,而應(yīng)利用觀察法、比較法,根據(jù)圖象研究其性質(zhì),并分析不同圖象之間的關(guān)系.對于二次函數(shù),首先要求能夠熟練畫出函數(shù)圖象,其次是了解頂點坐標、對稱軸、開口方向及增減性.
畫二次函數(shù)圖象時,首先運
用配方法將二次函數(shù)解析式化為頂點式,明確圖象開口方向、對稱軸和頂點坐標,然后在對稱軸兩側(cè)利用對稱性和描點的方式畫出y=ax2+bx+c的草圖.畫圖時要抓住五個要點:開口方向、對稱軸、頂點、與x軸交點、與y軸交點.但是實際上,這個“五要點法”在解題過程中沒有太大作用.如何正確畫出二次函數(shù)的圖象才有用?這就需要先了解二次函數(shù)表達式中a,b,c和拋物線之間的關(guān)系.
在二次函數(shù)中,二次項系數(shù)a決定拋物線的開口方向與開口大小.
(1)a>0時,拋物線開口向上(與y軸正向一致).
(2)a<0時,拋物線開口向下(與y軸負向一致).
(3)|a|越大,拋物線開口越小.
(4)|a|越小,拋物線開口越大.
系數(shù)a與b共同決定對稱軸的位置,簡稱為“同左異右”,b=0時對稱軸為y軸.
系數(shù)c決定拋物線與y軸的交點.
解題時,求出拋物線的頂點坐標和與坐標軸的交點坐標,然后結(jié)合a,b的取值范圍就可以畫出對解題有幫助的函數(shù)圖象.
例1在平面直角坐標系xOy中,拋物線與x軸交于點A,B(其中點A在點B的左側(cè)),頂點為C(0,2),直線DB交y軸于點D,交拋物線于點P(43,-6).求拋物線的表達式和點D的坐標.
解:畫出草圖,如圖1所示.
因為拋物線頂點為C(0,2),所以
設(shè)拋物線解析式為y=ax2+2(a≠0).
由點P(43,-6)在拋物線上,得
a(43)2+2=-6,解得a=-16.
所以,拋物線的解析式為
y=-16x2+2.
令y=0,得-16x2+2=0,解得
x1=-23,x2=23.
所以點A(-23,0),B(23,0).
設(shè)直線DP解析式為y=kx+b,則有
23k+b=0,43k+b=-6,解得k=-3,b=6.
所以直線DP的解析式為y=-3x+6,令x=0,則y=6.
故點D的坐標為(0,6).
2.2 二次函數(shù)的應(yīng)用
在二次函數(shù)解析式的求解中,待定系數(shù)法是必考點,一般可分為四個小步驟:(1)設(shè)解析式,(2)找點坐標,(3)代入解析式解方程,(4)還原.
由于二次函數(shù)解析式有三種形式,因此設(shè)解析式時需要注意,已知頂點可設(shè)頂點式,已知與x軸的兩個交點設(shè)交點式,其余情況設(shè)一般式.如果不能理解這四個步驟,解題就會漫無目的,必定“山重水復(fù)疑無路”;如果能夠理解這四點,就可以熟練應(yīng)用,思路也越來越清晰,必定“柳暗花明又一村”.
例2王經(jīng)理到老李的果園內(nèi)一次性采購蘋果,倆人商量:王經(jīng)理的采購價y(單位:元/t)和采購量x(單位:t)之間的函數(shù)關(guān)系圖象如圖2中折線段ABC所示(不包含端點A,但是包含端點C).
(1)求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
(2)已知老李種植蘋果的成本是2 800元/t,那么王經(jīng)理的采購量是多少時,老李在這次買賣中所獲利潤w最大?最大為多少?
解:(1)根據(jù)圖象可知,當0<x≤20時,y=8 000.
當20 將B(20,8 000),C(40,4 000)代入y=kx+b,得 8 000=20k+b,4 000=40k+b, 解得k=-200,b=12 000,則y=-200x+12 000. 所以y=8 000(0<x≤20), -200x+12 000(20 (2)根據(jù)以上解析式式以及老李種植蘋果的成本為2 800元/t,當20<x≤40時, w=(-200x+12 000-28 00)x =-200x2+9 200x =-200(x-23)2+105 8000, 當x=23時,w最大=105 800(元). 故王經(jīng)理的采購量為23 t時,老李在這次買賣中所獲利潤最大,且最大利潤為105 800元. 反思:這道題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用,首先結(jié)合圖象分段求出解析式,然后根據(jù)二次函數(shù)解析式求最值. 總之,在二次函數(shù)的學(xué)習(xí)中,需要先了解二次函數(shù)的概念與性質(zhì),掌握定義、圖象、頂點、軸對稱等,學(xué)會觀察圖象和利用方程來解題. 參考文獻: 牛徐進.六步法提升初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)圖像的有效教學(xué).科學(xué)咨詢(教育科研),2021(2):276277.