□朱元生
分類討論莫入“陷阱”
□朱元生
老師:二次函數(shù)既是初中數(shù)學的重要知識點,也是中考的熱點.但若概念模糊,忽視隱含條件,考慮問題不周密,常會產(chǎn)生錯誤的判斷,導(dǎo)致錯誤的結(jié)論.現(xiàn)在和同學們一起探討幾個問題.
(別看問題較難,還真有不少同學舉起了手)
解得m>-4.
又m+3≠0,即m≠-3,
故m的取值范圍為m>-4且m≠-3.
老師:王慧同學的解答正確嗎?
葉?。翰蝗?,因為題設(shè)并沒有指明是二次函數(shù)還是一次函數(shù),函數(shù)圖象與x軸有一個交點或有兩個交點都符合題意,因此必須分類討論.
①當函數(shù)為二次函數(shù),且圖象與x軸有2個交點,這時就是王慧同學的解答;
②當函數(shù)為二次函數(shù),且圖象與x軸只有1個交點,則△=0,解得m=-4;
③當函數(shù)為一次函數(shù),這時二次項系數(shù)m+3=0,即m=-3,這時函數(shù)為,它與x軸有一個交點
綜上所述,m的取值范圍應(yīng)為m≥-4.
老師:葉巍同學的解答很全面,就應(yīng)這樣來分析.現(xiàn)在我們再一起思考下面這道題.
例2已知當-2≤x≤1時,二次函數(shù)y=-(x-k)2+k2+1有最大值4,試求實數(shù)k的值.
(又有很多同學舉起了手)
盧霞:由題設(shè)可知,拋物線的開口向下,對稱軸為x=k,頂點坐標為(k,k2+1).
當-2≤k≤1時,最大值k2+1=4,解得
老師:盧霞同學的解答正確嗎?
朱丹:不正確.首先k2=不在-2≤k≤1范圍內(nèi),應(yīng)舍去.同時k的取值也不一定局限于-2≤k≤1范圍內(nèi).
①當k<-2時,可知當x=-2時有最大值,即-(-2-k)2+k2+1=4,解得(不合題意舍去);
②當k>1時,可知當x=1時有最大值,即-(1-k)2+k2+1=4,解得k=2.
(同學們熱烈鼓掌,一致認為朱丹同學的分析太好了)
老師:好,朱丹同學的解答確實很好!最后還有一道題,請同學們再考慮一下.
例3試求函數(shù)y=(k-1)x2-2kx+k的圖象與坐標軸的交點坐標.
(這次舉手的同學更多了)
祁婷婷:令(k-1)x2-2kx+k=0,解得令x=0,得到y(tǒng)=k.
老師:祁婷婷同學的解答對不對呢?
周燕:不夠完整.由于函數(shù)解析式中含有待定系數(shù),由于系數(shù)的不同可能得到不同類型的函數(shù),如果是二次函數(shù),還要對二次函數(shù)的判別式加以討論.
(1)當k=1時,函數(shù)為y=-2x+1,這時直線與坐標軸的交點坐標為(0,1)和(
(2)當k≠1時,△=(-2k)2-4(k-1)·k=4k.
①若k<0,則△<0,此時拋物線與x軸無交點,但與y軸交點為(0,k);
②若k=0,函數(shù)為y=-x2,此時拋物線與坐標軸的交點坐標為(0,0);
③若k>0,且k≠1時,則△>0,此時就是祁婷婷同學的解法,得到拋物線與坐標軸的交點坐標為和(0,k).
(又是一陣熱烈的掌聲)
老師:周燕同學的分析同樣很精辟,從以上幾例可以體會到解題時一定要全面思考,充分挖掘隱含條件,不重不漏地進行分類討論,切忌受思維定勢的影響,以偏概全,掛一漏萬,導(dǎo)致錯誤的結(jié)論.
下面還有兩道題,有興趣的同學可以繼續(xù)探討:
1.已知關(guān)于x的函數(shù)y=(m+1)x2-2mx+m-2的圖象與x軸總有交點,試求m的取值范圍.
參考答案:
1.m≥-2 2.a的取值為0、2或-2.