郭林松
(江西省安遠(yuǎn)縣鶴子初中 江西安遠(yuǎn) 342100)
談如何學(xué)好二次函數(shù)
郭林松
(江西省安遠(yuǎn)縣鶴子初中 江西安遠(yuǎn) 342100)
二次函數(shù)的知識在初中數(shù)學(xué)中是重點考察的內(nèi)容,也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,不管在代數(shù)中,還是解析幾何中,利用二次函數(shù)的機(jī)會特別多,同時各種數(shù)學(xué)思想,如函數(shù)的思想,數(shù)形結(jié)合的思想,分類討論的思想,等價轉(zhuǎn)換的思想等,都利用了二次函數(shù)作為載體。中考最后的綜合題多以二次函數(shù)建模。
二次函數(shù) 數(shù)形結(jié)合 圖像與性質(zhì)
二次函數(shù)是初中階段研究的一個具體的、重要的函數(shù),在歷年來的中考題中都占有較大的分值。二次函數(shù)不僅和學(xué)生以前學(xué)過的一元二次方程有著密切的聯(lián)系,而且對培養(yǎng)學(xué)生“數(shù)形結(jié)合”的數(shù)學(xué)思想具有重要作用。二次函數(shù)涉及了五大學(xué)習(xí)目標(biāo):①會求函數(shù)解析式;②會作函數(shù)圖像;③會說圖像性質(zhì);④會平移圖像;⑤會把一般式配方成頂點式,更涉及了許多思想方法。為了能更好的幫助同學(xué)們學(xué)好二次函數(shù),本文從以下幾方面探討如何學(xué)好二次函數(shù)。
二次函數(shù)的概念是學(xué)習(xí)二次函數(shù)的基礎(chǔ),是為后來學(xué)習(xí)二次函數(shù)的圖象做鋪墊。在整個教材中具有承上啟下的重要作用。二次函數(shù)是指形如y=ax2+bx+c(a≠0,a、b、c是常數(shù))的式子,其中有兩個變量x、y,x是自變量,y是x的函數(shù)。我們只要先確定其中一個變量x,就可利用解析式求出另一個變量y,也就是函數(shù)值y,即得到一組解;而一組解就是一個點的坐標(biāo)(x,y),實際上二次函數(shù)的圖像就是由無數(shù)個這樣的點構(gòu)成的圖形。特別地,若圖像上某一點的橫坐標(biāo)為m(字母),那縱坐標(biāo)可表示成am2+bm+c。
二次函數(shù)可以分為如下三種形式:一般式:y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),a≠0) ;頂點式:y=a(x-h)2+k [拋物線的頂點P(h,k)] ;交點式:y=a(x-x1)(x-x2) [僅限于與x軸有交點A(x1,0)和 B(x2,0)的拋物線] 。
1.通過列表、描點、連線三個步驟畫出函數(shù)圖像,觀察y=ax2、y=ax2+k、y=a(x-h)2圖像的形狀及位置,發(fā)現(xiàn)它們之間的異同點,并熟悉各自圖像的基本特征.反之,根據(jù)圖像的特征也能迅速判定它是哪一種解析式.其中y=ax2函數(shù)圖像是頂點在原點的拋物線,頂點向上或向下平移后可以得到y(tǒng)=ax2+k的函數(shù)圖像,如果頂點向左或向右平移就可以得到y(tǒng)=a(x-h)2的函數(shù)圖像,如果是向上下和左右平移就能得到y(tǒng)=a(x-h)2+k的函數(shù)圖像。其中圖像的平移口訣是“括號內(nèi)加減左右移,括號外加減上下移”。 y=ax2→y=a(x-h)2+k “括號外加減上下移”是針對k而言的,“括號內(nèi)加減左右移”是針對h而言的。
總之,如果兩個二次函數(shù)的二次項系數(shù)相同,則它們的拋物線形狀相同.由于頂點坐標(biāo)不同,所以位置不同,而拋物線的平移實質(zhì)上是頂點的平移,如果拋物線是一般形式,應(yīng)先化為頂點式再平移.平移時要區(qū)分清楚是在括號內(nèi)加減,還是在括號外加減。
2.通過描點畫圖、圖像平移,理解并明確解析式的特征與圖像的特征是完全相對應(yīng)的,我們在解題時要做到胸中有圖,看到函數(shù)就能在頭腦中構(gòu)畫出它的圖像的基本特征,這才真正意義上做到數(shù)形結(jié)合。
3.在熟悉函數(shù)圖像的基礎(chǔ)上,通過觀察、分析拋物線的特征,來理解二次函數(shù)的增減性、極值等性質(zhì);利用圖像來判別二次函數(shù)的系數(shù)a、b、c、△以及由系數(shù)組成的代數(shù)式的符號等。在遇到比較復(fù)雜的代數(shù)式的符號判斷時,可采用特殊值法處理。
1.要能準(zhǔn)確靈活地求出“頂點 ” .形如y=a(x-h)2+k→頂點(h,k),對于其他形式的二次函數(shù),我們可化為頂點式而求出頂點,或者用頂點坐標(biāo)公式P [ -b/2a ,(4ac-b2)/4a ]求出頂點。
2.理解頂點、對稱軸、函數(shù)最值三者的關(guān)系.若頂點為(h,k),則對稱軸為x=h,y最大(?。? k;反之,若對稱軸為x=m,y最值=n,則頂點為(m,n);理解它們之間的關(guān)系,在分析、解決問題時,可達(dá)到舉一反三的效果。不過這里求函數(shù)最值時,有時要考慮自變量的取值范圍。
3.利用頂點畫草圖.在大多數(shù)情況下,我們可以根據(jù)拋物線頂點,結(jié)合開口方向,畫出拋物線的大致圖像(即草圖),能幫助我們分析、解決問題就行了。
一般地,點的坐標(biāo)由橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)組成,我們在求拋物線與坐標(biāo)軸的交點時,可優(yōu)先確定其中一個坐標(biāo),再利用解析式求出另一個坐標(biāo) (與x軸相交時y=0,與y軸相交時x=0)。其中拋物線與y軸交點坐標(biāo)為(0,c)。而與x軸交點坐標(biāo)分三種情況。令y=0,則函數(shù)變?yōu)橐辉畏匠蹋俑鶕?jù)跟的判別式判斷交點情況:Δ= b2-4ac>0時,拋物線與x軸有2個交點。Δ= b2-4ac=0時,拋物線與x軸有1個交點。 Δ= b2-4ac<0時,拋物線與x軸沒有交點。
從以上求交點的過程可以看出,求交點的實質(zhì)就是解方程.聯(lián)系方程的根的判別式,利用根的判別式的值來判定拋物線與x軸的交點個數(shù) 。
用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式是我們求解析式時最常規(guī)有效的方法,求解析式時往往可選擇多種方法,如已知三個一般條件,可將函數(shù)關(guān)系式設(shè)為一般式;如已知頂點的任何一個坐標(biāo),可將函數(shù)關(guān)系式設(shè)為頂點式;如已知兩交點坐標(biāo),可將函數(shù)關(guān)系式設(shè)為交點式;如頂點在坐標(biāo)軸或原點時,可將函數(shù)關(guān)系式設(shè)為特殊式等。如能綜合利用二次函數(shù)的圖像與性質(zhì),靈活應(yīng)用數(shù)形結(jié)合的思想,不僅可以簡化計算,而且對進(jìn)一步理解二次函數(shù)的本質(zhì)及數(shù)與形的關(guān)系大有裨益。
要學(xué)好二次函數(shù)這一章,除了熟記定義和概念外,也要能畫出函數(shù)圖像,通過圖像掌握函數(shù)性質(zhì)是一中非常好的方法,也就是數(shù)形結(jié)合。通過數(shù)形結(jié)合,學(xué)生可以把抽象的數(shù)學(xué)知識轉(zhuǎn)化為具體的圖形,這樣會便于學(xué)生通過圖形去觀察和分析,讓學(xué)生可以一目了然地解答問題。例如在二次函數(shù)的學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)常會看到由已知點求二次函數(shù)的解析式的問題。這時,學(xué)生就需要結(jié)合代數(shù)、幾何、銳角三角函數(shù)及生活實際等找到足夠條件,依據(jù)不同的條件設(shè)出相應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式,這是求二次函數(shù)解析式的關(guān)鍵所在。學(xué)生要根據(jù)其性質(zhì)、平移規(guī)律等進(jìn)行思維,數(shù)形結(jié)合,更加形象地去分析數(shù)學(xué)問題,并根據(jù)自變量的取值范圍畫出圖象,確定解析式。
在教學(xué)中教師還可以利用多媒體的幫助,形象生動地給學(xué)生展示出解題的思路和過程。在學(xué)習(xí)圖象的平移規(guī)律和圖象與系數(shù)的關(guān)系時,教師可以一邊給學(xué)生演示,一邊設(shè)置相應(yīng)的問題讓學(xué)生思考,層層深入引導(dǎo)學(xué)生去理解和歸納二次函數(shù)圖象的平移規(guī)律及一些特殊點的變化,也很好地體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想。
綜上所述,二次函數(shù)知識的學(xué)習(xí)是有多種方法的,關(guān)鍵是教師要把抽象的知識和圖象或生活實際結(jié)合起來,讓學(xué)生能夠把抽象的知識具體化,促進(jìn)學(xué)生數(shù)學(xué)分析能力和綜合能力的提高。