二次函數(shù)是初中代數(shù)的重要內(nèi)容之一,為了幫助同學(xué)們深刻理解并掌握這部分知識(shí),本文對(duì)幾種容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的情況作簡單分析并列舉,以供借鑒.
一、 忽視分類討論思想致錯(cuò)
例1 已知關(guān)于x的函數(shù)y=(a2+3a+2)x2+(a+1)x+的圖像與x軸總有交點(diǎn),求a的取值范圍.
【錯(cuò)解】∵圖像與x軸總有交點(diǎn),∴(a+1)2
-4(a2+3a+2)×≥0,∴a≤-1,∵a2+3a+2≠0,∴a≠-1且a≠-2,∴a<-1且a≠-2.
【剖析】題中未指明該函數(shù)是一次函數(shù)還是二次函數(shù),大多數(shù)同學(xué)在解題中,因思維定勢,想當(dāng)然地認(rèn)為該函數(shù)一定是二次函數(shù),且與x軸有交點(diǎn),忽視了分類討論,造成漏解,導(dǎo)致錯(cuò)誤.
【正解】當(dāng)a=-2時(shí),函數(shù)為y=-x+,它是一次函數(shù),與x軸也有交點(diǎn). 所以此題a的取值范圍應(yīng)是a<-1.
二、 概念不清致錯(cuò)
例2 當(dāng)m為何值時(shí),函數(shù)y=(m2+m)xm2-2m-1+(m-3)x+m2是關(guān)于x的二次函數(shù)?
【錯(cuò)解】由m2-2m-1=2,解之得m1=-1,m2=3. 所以當(dāng)m=-1或m=3時(shí),函數(shù)y=(m2+m)xm2-2m-1+(m-3)x+m2是二次函數(shù).
【剖析】上述解法為概念錯(cuò)誤導(dǎo)致. 函數(shù)y=ax2+bx+c為二次函數(shù)的條件是二次項(xiàng)系數(shù)a≠0. 錯(cuò)解中,當(dāng)m=-1時(shí),m2+m=0,此時(shí)函數(shù)為y=-4x+1,不是二次函數(shù),應(yīng)當(dāng)舍去.
【正解】由m2-2m-1=2,得m1=-1,m2=3. 又因?yàn)閙2+m≠0,即m≠0且m≠-1,所以當(dāng)m=3時(shí),函數(shù)是二次函數(shù).
三、 考慮不周致錯(cuò)
例3 已知拋物線y=x2-2mx+m2+m+2與x軸交點(diǎn)為(a,0),(b,0),求(a-1)2+(b-1)2的最小值.
【錯(cuò)解】∵(a-1)2+(b-1)2=[(a+b)2-2ab]-2(a+b)+2=2m2-6m-2=2(m-1.5)2-6.5,故當(dāng)m=1.5時(shí),所求最小值為-6.5.
【剖析】上述錯(cuò)解疏忽了拋物線與x軸有交點(diǎn)的條件. 當(dāng)拋物線與x軸有交點(diǎn)時(shí),其解析式所對(duì)應(yīng)的判別式b2-4ac≥0. 事實(shí)上,當(dāng)m=1.5時(shí),b2-4ac<0. 所以上述所得最小值是錯(cuò)誤的.
【正解】由題意得(-2m)2-4(m2+m+2)≥0,解得m≤-2. (a-1)2+(b-1)2=2(m-1.5)2
-6.5. 故m-1.5取最小值時(shí)其值最小. 所以當(dāng)m=-2時(shí),得(a-1)2+(b-1)2的最小值為18.
四、 忽視已知條件致錯(cuò)
例4 如圖1,已知二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖像與y軸交于點(diǎn)A,與x軸正半軸交于B、C,且BC=2,S△ABC=3,則b的值為( ).
A. -5 B. 4或-4
C. 4 D. -4
【錯(cuò)解】由S△ABC=3,BC=2,得A(0,3),即c=3. 由BC2=(x1-x2)2=(x1+x2)2-4x1x2=(-b)2
-4c=b2-12,得b2-12=4,所以b=±4. 選B.
【剖析】錯(cuò)解沒有考慮到拋物線的對(duì)稱軸在y軸的右側(cè),即x=-只能與x軸正半軸相交的事實(shí),所以->0,所以b<0.
【正解】正確答案應(yīng)選D.
五、 對(duì)平移拋物線認(rèn)識(shí)模糊致錯(cuò)
例5 已知拋物線y=ax2-1向上平移3個(gè)單位,再向右平移2個(gè)單位后經(jīng)過點(diǎn)(3,7),求此時(shí)所得拋物線的解析式.
【錯(cuò)解一】拋物線y=ax2-1向上平移3個(gè)單位,再向右平移2個(gè)單位,解析式變?yōu)閥=a(x+3)2-1+2,當(dāng)x=3、y=7時(shí),可求得a=. 故平移后拋物線解析式為y=(x+3)2+1.
【錯(cuò)解二】平移后解析式變?yōu)閥=a(x+2)2-1+3,當(dāng)x=3、y=7時(shí),可求得a=. 故平移后拋物線解析式為y=(x+2)2+2.
【剖析】上述兩種解法均錯(cuò)在對(duì)平移拋物線的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤. 錯(cuò)解一因?yàn)樯舷缕揭婆c左右平移不分. 錯(cuò)解二因?yàn)闆]弄清拋物線平移的規(guī)律. 拋物線y=ax2-1的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-1),向上平移3個(gè)單位后變?yōu)椋?,2),再向右平移2個(gè)單位后變?yōu)椋?,2),這是平移后的拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo).
【正解】因?yàn)榻?jīng)過上述平移,拋物線的頂點(diǎn)將移到點(diǎn)(2,2)處,所以設(shè)平移后拋物線的解析式為y=a(x-2)2+2,當(dāng)x=3、y=7時(shí),可求得a=5. 所以,最后拋物線解析式為y=5(x-2)2+2.
六、 不注意自變量的取值范圍致錯(cuò)
例6 矩形ABCD的兩邊長AB=18 cm,AD=4 cm,點(diǎn)P、Q分別從A、B同時(shí)出發(fā),P在邊AB上沿AB方向以每秒2 cm的速度勻速運(yùn)動(dòng),Q在邊BC上沿BC方向以每秒1 cm的速度勻速運(yùn)動(dòng),其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),另一點(diǎn)也立即停止. 設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x(s),△PBQ的面積為y(cm2),求△PBQ的面積的最大值.
【錯(cuò)解】因?yàn)镾△PBQ=PB·BQ,且PB=AB-AP=18-2x,BQ=x,所以y=(18-2x)x,即y=-x2+9x. 所以y=-x
-2+. 所以當(dāng)x=時(shí),y最大值=,即△PBQ的最大面積是 cm2.
【剖析】錯(cuò)解只考慮二次函數(shù)的性質(zhì),忽視了自變量的取值范圍. 當(dāng)頂點(diǎn)橫坐標(biāo)在自變量的取值范圍內(nèi)時(shí),頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)是最值, 當(dāng)頂點(diǎn)橫坐標(biāo)不在自變量的取值范圍內(nèi)時(shí),根據(jù)函數(shù)增減性,最值應(yīng)在自變量的端點(diǎn).
【正解】同“錯(cuò)解”所求的二次函數(shù)y=-x2+9x,所以y=-x
-2+. 因?yàn)楫?dāng)0 (作者單位:江蘇省豐縣初級(jí)中學(xué))