張新松
函數(shù)問題錯(cuò)解鉤沉
張新松
函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,也是形成數(shù)學(xué)思想的核心之一,本文對(duì)同學(xué)們?cè)诮忸}中常見的錯(cuò)誤略作分析,以期對(duì)大家的復(fù)習(xí)有所幫助.
例1如果關(guān)于x的函數(shù)y=(m-3)xm2-3m+2+ mx+1是二次函數(shù),則m的值一定是().
A.0B.3C.2D.0或3
【錯(cuò)解】由m2-3m+2=2,解之得m1=0,m2= 3,故選D.
【正解】沒有考慮到二次項(xiàng)系數(shù)m-3≠0,即m≠3,故選A.
例2已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c的y與x的部分對(duì)應(yīng)值如下表:
?
寫出該拋物線的對(duì)稱軸.
【錯(cuò)解】由表中觀察可得該拋物線的對(duì)稱軸為直線x=1.
【正解】實(shí)際上,點(diǎn)(0,1)與點(diǎn)(3,1)和直線x=1并不“等距”,正確的答案為:該拋物線的對(duì)稱軸為直線
例3若函數(shù)y=(m-1)x2+6x+1的圖像與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),求m的值.
【錯(cuò)解】因?yàn)楹瘮?shù)y=(m-1)x2+6x+1的圖像與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),所以判別式Δ=0,由62-4×(m-1)×1=0,得m=10.
【正解】實(shí)際上,題中并沒有指明該函數(shù)為二次函數(shù),因此,不存在m-1≠0(即m≠1)這樣一個(gè)前提條件,當(dāng)m=1時(shí),直線y=6x+1的圖像與x軸也只有一個(gè)交點(diǎn),故m的值為10或1.
我們知道,若m-1≠0,m-1越小,拋物線y=(m-1)x2+6x+1的開口越大,當(dāng)m-1趨近于0時(shí),拋物線趨近于一條直線,因此,拋物線向直線的漸變也是一個(gè)量變到質(zhì)變的過程.
例4如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=x2+bx+c過A(1,2)、B(3,1)兩點(diǎn),若在該拋物線上找一點(diǎn)P,使△ABP為等腰三角形,則這樣的點(diǎn)P共有_______個(gè).
【錯(cuò)解】分別以A、B為圓心,AB長為半徑作弧,均與拋物線相交,得到2個(gè)滿足條件的點(diǎn);作線段AB的垂直平分線,與拋物線相交,得到滿足條件的第3個(gè)點(diǎn).因此,滿足條件的點(diǎn)共有3個(gè).
圖1
【正解】還存在滿足條件的第4個(gè)點(diǎn),理由如下:首先,求出拋物線的解析式為y=x2-,直線AB的解析式為,設(shè)直線AB和x軸、y軸分別交于點(diǎn)E(5,0)、,線段AB的垂直平分線l分別交AB和x軸于點(diǎn)C、D,根據(jù)A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo),可求點(diǎn)C坐標(biāo)為利用△ECD∽△EOF,可求點(diǎn)D坐標(biāo)為,從而求出直線l的解析式為,和拋物線的解析式y(tǒng)=聯(lián)立,消去y,整理得關(guān)于x的一元二次方程,該方程的判別式Δ=,所以直線l和拋物線有兩個(gè)交點(diǎn).
例5已知一次函數(shù)y=kx+b,當(dāng)1≤x≤4時(shí),3≤y≤6,求k、b的值.
【錯(cuò)解】由題意知直線y=kx+b過點(diǎn)(1,3)和(4,6)兩點(diǎn),將這兩點(diǎn)的坐標(biāo)代入解析式,即可求出k=1,b=2.
【正解】上述的解法是想當(dāng)然地認(rèn)為y隨x的增大而增大,實(shí)際上也可能y隨x的增大而減小,這時(shí)將兩點(diǎn)的坐標(biāo)(1,6)和(4,3)代入解析式,即可求出另一組值:k=-1,b= 7.所以,正確的答案為:k=1,b=2或k=-1,b=7.
例6已知函數(shù)y=x2-4x+3,當(dāng)-1<x<3時(shí),求y的取值范圍.
【錯(cuò)解】把x=-1和x=3分別代入解析式,得y的相應(yīng)值為8和0,所以y的取值范圍為0<y<8.
【正解】因?yàn)閥=x2-4x+3=(x-2)2-1,該拋物線的對(duì)稱軸為直線x=2,而x的取值范圍-1<x<3在對(duì)稱軸的兩側(cè),其增減性不同,因此,y的取值范圍包含最小值-1,所以,正確的答案為:-1≤y<8.
例7已知拋物線y=x2-2mx+m2+m+2與x軸的交點(diǎn)為(a,0),(b,0),求a2+b2的最小值.
【錯(cuò)解】因?yàn)閍2+b2=(a+b)2-2ab=(2m)2-2(m2+m+2)=,所以,當(dāng)m=時(shí),所求最小值為
【正解】上述的錯(cuò)解是忽視了拋物線與x軸有交點(diǎn)的條件,即要判別式Δ≥0,正確的解法應(yīng)當(dāng)是:由題意得(-2m)2-4(m2+m+2)≥0,解得m≤-2,在拋物線的對(duì)稱軸左側(cè)函數(shù)值隨自變量的增大而減小,所以,m=-2時(shí),a2+b2的最小值為8.
例8如圖2,在矩形ABCD中,點(diǎn)P是邊AD上的動(dòng)點(diǎn),連接BP,線段BP的垂直平分線交邊BC于點(diǎn)Q,垂足為點(diǎn)M,連接QP.已知AD=13,AB=5,AP=x,BQ=y.求y關(guān)于x的函數(shù)解析式,并寫出x的取值范圍.
圖2
【正解】上述解答錯(cuò)誤在自變量的取值范圍,由題中“線段BP的垂直平分線交邊BC于點(diǎn)Q”,可知點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)的終點(diǎn)是點(diǎn)C.令=13,解之得x1=1,x2=25(舍去),所以x的取值范圍為1≤x≤13.
(作者單位:江蘇省宿遷市鐘吾國際學(xué)校)