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        二次函數(shù)在高中數(shù)學中的應用淺探

        2014-03-10 15:19:51謝永香
        中學教學參考·理科版 2014年1期
        關鍵詞:實數(shù)最值數(shù)形

        謝永香

        筆者通過對近三年高考試題的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)有以下的命題規(guī)律.

        1.考查熱點:二次函數(shù)的性質及應用,尤其是“三個二次”的綜合應用,常與數(shù)形結合和等價轉化思想聯(lián)系在一起.

        2.考查形式:選擇題、填空題、解答題均可能出現(xiàn).

        3.考查角度:一是以二次函數(shù)的圖像為載體,利用數(shù)形結合的思想,解決二次函數(shù)的單調區(qū)間,最值問題及與此相關的參數(shù)范圍問題;二是一元二次方程根的分布問題;三是考查二次函數(shù)、二次方程及二次不等式的關系,其中以二次函數(shù)為核心,通過二次函數(shù)的圖像貫穿始終.

        4.命題趨勢:與其他初等函數(shù)復合在一起考查函數(shù)性質.因三次函數(shù)的導數(shù)為二次函數(shù),所以與導數(shù)結合在一起也是高考的命題方向.

        一、進一步深入理解函數(shù)概念

        學習函數(shù)概念,主要是用映射觀點來闡明函數(shù),特別是以二次函數(shù)為例來更深刻地認識函數(shù)的概念.二次函數(shù)是從一個集合A(定義域)到集合B(值域)上的映射f:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)與集合A中的元素x對應,記為f(x)=ax2+bx+c(a≠0)這里表示對應法則,又表示定義域中的元素x在值域中的象,從而使學生對函數(shù)的概念有一個較明確的認識,在學生掌握函數(shù)值的記號后,可以讓學生進一步處理如下問題:

        類型I:已知f(x)=2x2+x+2,求f(x+1).

        類型Ⅱ:設f(x+1)=x2-4x+1,求f(x).

        二、二次函數(shù)的圖像、單調性及最值

        在高中階段學習二次函數(shù)的性質時,必須讓學生加深對二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像、開口、對稱軸以及定義域和值域的理解,在區(qū)間(-∞,-上的單調性用定義進行嚴格的論證.

        類型Ⅲ:畫出下列函數(shù)的圖像,并求出函數(shù)的單調區(qū)間.

        (1)y=x2+2|x+1|-1;

        (2)y=|x2-5x+6|.

        這里要使學生注意這些函數(shù)與二次函數(shù)的差異和聯(lián)系.掌握把含有絕對值符號的函數(shù)用分段函數(shù)去表示,然后畫出其圖像.

        類型Ⅳ:(定軸動區(qū)間上的最值問題)設f(x)=2x2-x-1在區(qū)間[m,m+1]上的最小值是g(m).求y=g(m)的表達式.

        變式訓練:已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax+1-a在[0,1]時有最大值2,求a的值.

        (1)(動軸定區(qū)間上的最值問題)已知函數(shù)f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5],若f(x)≥0恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.

        分析:函數(shù)的對稱軸為x=-a,當-5<-a<5時,則f(-a)≥0;當-a≥5時,則f(5)≥0;當-a≤-5時,f(-5)≥0.該題主要考二次函數(shù)的單調性及數(shù)形結合的思想方法.

        (2)(動軸動區(qū)間上的最值問題)已知函數(shù)f(x)=x2+2mx-1,x∈[m,m+1],若f(x)≥0恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.

        分析:分類討論,結合函數(shù)圖像,利用函數(shù)單調性解決函數(shù)的最小值問題.(解答過程省略)

        若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,4)內單調遞減,求a的取值范圍;

        若函數(shù)f(x)在x=a處取得極小值,求a的值,并說明在區(qū)間(1,4)內函數(shù)f(x)的單調性.

        分析:該題主要涉及二次函數(shù)的單調性及最值問題.同時也考查了導數(shù)中的基本性質及導數(shù)與二次函數(shù)的結合.

        三、與二次函數(shù)緊密相關的二次方程的根的分布情況

        類型Ⅴ:設二次函數(shù)f(x)=x2-2ax+4若方程f(x)-x=0.

        (1)若方程的兩根均大于1,求實數(shù)a的取值范圍.

        (2)若方程的兩根,一根大于1,一根小于1,求實數(shù)a的取值范圍.

        分析:該題考查二次方程根的分布情況,一種是兩根在同一區(qū)域,另一種是兩根在不同區(qū)域,運用數(shù)形結合來解決,要考慮到對稱軸、判別式以及x=1的函數(shù)值的符號等.endprint

        筆者通過對近三年高考試題的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)有以下的命題規(guī)律.

        1.考查熱點:二次函數(shù)的性質及應用,尤其是“三個二次”的綜合應用,常與數(shù)形結合和等價轉化思想聯(lián)系在一起.

        2.考查形式:選擇題、填空題、解答題均可能出現(xiàn).

        3.考查角度:一是以二次函數(shù)的圖像為載體,利用數(shù)形結合的思想,解決二次函數(shù)的單調區(qū)間,最值問題及與此相關的參數(shù)范圍問題;二是一元二次方程根的分布問題;三是考查二次函數(shù)、二次方程及二次不等式的關系,其中以二次函數(shù)為核心,通過二次函數(shù)的圖像貫穿始終.

        4.命題趨勢:與其他初等函數(shù)復合在一起考查函數(shù)性質.因三次函數(shù)的導數(shù)為二次函數(shù),所以與導數(shù)結合在一起也是高考的命題方向.

        一、進一步深入理解函數(shù)概念

        學習函數(shù)概念,主要是用映射觀點來闡明函數(shù),特別是以二次函數(shù)為例來更深刻地認識函數(shù)的概念.二次函數(shù)是從一個集合A(定義域)到集合B(值域)上的映射f:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)與集合A中的元素x對應,記為f(x)=ax2+bx+c(a≠0)這里表示對應法則,又表示定義域中的元素x在值域中的象,從而使學生對函數(shù)的概念有一個較明確的認識,在學生掌握函數(shù)值的記號后,可以讓學生進一步處理如下問題:

        類型I:已知f(x)=2x2+x+2,求f(x+1).

        類型Ⅱ:設f(x+1)=x2-4x+1,求f(x).

        二、二次函數(shù)的圖像、單調性及最值

        在高中階段學習二次函數(shù)的性質時,必須讓學生加深對二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像、開口、對稱軸以及定義域和值域的理解,在區(qū)間(-∞,-上的單調性用定義進行嚴格的論證.

        類型Ⅲ:畫出下列函數(shù)的圖像,并求出函數(shù)的單調區(qū)間.

        (1)y=x2+2|x+1|-1;

        (2)y=|x2-5x+6|.

        這里要使學生注意這些函數(shù)與二次函數(shù)的差異和聯(lián)系.掌握把含有絕對值符號的函數(shù)用分段函數(shù)去表示,然后畫出其圖像.

        類型Ⅳ:(定軸動區(qū)間上的最值問題)設f(x)=2x2-x-1在區(qū)間[m,m+1]上的最小值是g(m).求y=g(m)的表達式.

        變式訓練:已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax+1-a在[0,1]時有最大值2,求a的值.

        (1)(動軸定區(qū)間上的最值問題)已知函數(shù)f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5],若f(x)≥0恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.

        分析:函數(shù)的對稱軸為x=-a,當-5<-a<5時,則f(-a)≥0;當-a≥5時,則f(5)≥0;當-a≤-5時,f(-5)≥0.該題主要考二次函數(shù)的單調性及數(shù)形結合的思想方法.

        (2)(動軸動區(qū)間上的最值問題)已知函數(shù)f(x)=x2+2mx-1,x∈[m,m+1],若f(x)≥0恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.

        分析:分類討論,結合函數(shù)圖像,利用函數(shù)單調性解決函數(shù)的最小值問題.(解答過程省略)

        若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,4)內單調遞減,求a的取值范圍;

        若函數(shù)f(x)在x=a處取得極小值,求a的值,并說明在區(qū)間(1,4)內函數(shù)f(x)的單調性.

        分析:該題主要涉及二次函數(shù)的單調性及最值問題.同時也考查了導數(shù)中的基本性質及導數(shù)與二次函數(shù)的結合.

        三、與二次函數(shù)緊密相關的二次方程的根的分布情況

        類型Ⅴ:設二次函數(shù)f(x)=x2-2ax+4若方程f(x)-x=0.

        (1)若方程的兩根均大于1,求實數(shù)a的取值范圍.

        (2)若方程的兩根,一根大于1,一根小于1,求實數(shù)a的取值范圍.

        分析:該題考查二次方程根的分布情況,一種是兩根在同一區(qū)域,另一種是兩根在不同區(qū)域,運用數(shù)形結合來解決,要考慮到對稱軸、判別式以及x=1的函數(shù)值的符號等.endprint

        筆者通過對近三年高考試題的統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)有以下的命題規(guī)律.

        1.考查熱點:二次函數(shù)的性質及應用,尤其是“三個二次”的綜合應用,常與數(shù)形結合和等價轉化思想聯(lián)系在一起.

        2.考查形式:選擇題、填空題、解答題均可能出現(xiàn).

        3.考查角度:一是以二次函數(shù)的圖像為載體,利用數(shù)形結合的思想,解決二次函數(shù)的單調區(qū)間,最值問題及與此相關的參數(shù)范圍問題;二是一元二次方程根的分布問題;三是考查二次函數(shù)、二次方程及二次不等式的關系,其中以二次函數(shù)為核心,通過二次函數(shù)的圖像貫穿始終.

        4.命題趨勢:與其他初等函數(shù)復合在一起考查函數(shù)性質.因三次函數(shù)的導數(shù)為二次函數(shù),所以與導數(shù)結合在一起也是高考的命題方向.

        一、進一步深入理解函數(shù)概念

        學習函數(shù)概念,主要是用映射觀點來闡明函數(shù),特別是以二次函數(shù)為例來更深刻地認識函數(shù)的概念.二次函數(shù)是從一個集合A(定義域)到集合B(值域)上的映射f:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)與集合A中的元素x對應,記為f(x)=ax2+bx+c(a≠0)這里表示對應法則,又表示定義域中的元素x在值域中的象,從而使學生對函數(shù)的概念有一個較明確的認識,在學生掌握函數(shù)值的記號后,可以讓學生進一步處理如下問題:

        類型I:已知f(x)=2x2+x+2,求f(x+1).

        類型Ⅱ:設f(x+1)=x2-4x+1,求f(x).

        二、二次函數(shù)的圖像、單調性及最值

        在高中階段學習二次函數(shù)的性質時,必須讓學生加深對二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像、開口、對稱軸以及定義域和值域的理解,在區(qū)間(-∞,-上的單調性用定義進行嚴格的論證.

        類型Ⅲ:畫出下列函數(shù)的圖像,并求出函數(shù)的單調區(qū)間.

        (1)y=x2+2|x+1|-1;

        (2)y=|x2-5x+6|.

        這里要使學生注意這些函數(shù)與二次函數(shù)的差異和聯(lián)系.掌握把含有絕對值符號的函數(shù)用分段函數(shù)去表示,然后畫出其圖像.

        類型Ⅳ:(定軸動區(qū)間上的最值問題)設f(x)=2x2-x-1在區(qū)間[m,m+1]上的最小值是g(m).求y=g(m)的表達式.

        變式訓練:已知函數(shù)f(x)=-x2+2ax+1-a在[0,1]時有最大值2,求a的值.

        (1)(動軸定區(qū)間上的最值問題)已知函數(shù)f(x)=x2+2ax+2,x∈[-5,5],若f(x)≥0恒成立,求實數(shù)a的取值范圍.

        分析:函數(shù)的對稱軸為x=-a,當-5<-a<5時,則f(-a)≥0;當-a≥5時,則f(5)≥0;當-a≤-5時,f(-5)≥0.該題主要考二次函數(shù)的單調性及數(shù)形結合的思想方法.

        (2)(動軸動區(qū)間上的最值問題)已知函數(shù)f(x)=x2+2mx-1,x∈[m,m+1],若f(x)≥0恒成立,求實數(shù)m的取值范圍.

        分析:分類討論,結合函數(shù)圖像,利用函數(shù)單調性解決函數(shù)的最小值問題.(解答過程省略)

        若函數(shù)f(x)在區(qū)間(1,4)內單調遞減,求a的取值范圍;

        若函數(shù)f(x)在x=a處取得極小值,求a的值,并說明在區(qū)間(1,4)內函數(shù)f(x)的單調性.

        分析:該題主要涉及二次函數(shù)的單調性及最值問題.同時也考查了導數(shù)中的基本性質及導數(shù)與二次函數(shù)的結合.

        三、與二次函數(shù)緊密相關的二次方程的根的分布情況

        類型Ⅴ:設二次函數(shù)f(x)=x2-2ax+4若方程f(x)-x=0.

        (1)若方程的兩根均大于1,求實數(shù)a的取值范圍.

        (2)若方程的兩根,一根大于1,一根小于1,求實數(shù)a的取值范圍.

        分析:該題考查二次方程根的分布情況,一種是兩根在同一區(qū)域,另一種是兩根在不同區(qū)域,運用數(shù)形結合來解決,要考慮到對稱軸、判別式以及x=1的函數(shù)值的符號等.endprint

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