☉江蘇常熟市古里中學(xué) 浦長宇
近年來,隨著《中學(xué)數(shù)學(xué)(下)》等刊物上載文商榷與批判一些偽坐標(biāo)系函數(shù)綜合題,研究各地區(qū)的中考試卷、縣區(qū)的期末試卷會(huì)發(fā)現(xiàn),這類偽坐標(biāo)系考題的數(shù)量大大減少,這確實(shí)是命題領(lǐng)域值得點(diǎn)贊的現(xiàn)象.隨之而來的是一類“含參”函數(shù)綜合題,這類含參函數(shù)題常常因?yàn)閰?shù)多,變形、轉(zhuǎn)化有難點(diǎn),讓不少學(xué)生望而卻步,成為一類新的函數(shù)綜合問題,值得關(guān)注和研究.本文選用一道某地九上期末卷的把關(guān)題進(jìn)行思路解析,并跟進(jìn)教學(xué)微設(shè)計(jì),供研討.
考題:在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(1,-1)在拋物線y=x2+bx+c(b>0).
(1)若b-c=4,求b、c的值.
(2)若該拋物線與y軸交于點(diǎn)B,其對稱軸與x軸交于點(diǎn)C,則命題“對于任意一個(gè)k(0<k<1),都存在b,使得OC=k·OB”是否正確?若正確,請證明;若不正確,請舉反例.
(3)將該拋物線平移,平移后的拋物線仍經(jīng)過點(diǎn)A,點(diǎn)A的對應(yīng)點(diǎn)A1為(1-m,2b-1).當(dāng)m≥時(shí),求平移后拋物線的頂點(diǎn)所能達(dá)到的最高點(diǎn)的坐標(biāo).
思路解析:(1)把(1,-1)代入y=x2+bx+c,可得b+c=-2.
聯(lián)立b-c=4和b+c=-2,可得b=1,c=-3.
(2)由(1)中已得的b+c=-2,得c=-2-b.這樣就可將原解析式中的兩個(gè)參數(shù)通過“消參”變成y=x2+bx-2-b.
當(dāng)x=0時(shí),y=-2-b.
將待分析的OC=k·OB變形為.這樣還是不能直接看出分式的取值范圍,可以進(jìn)一步變?yōu)閗=.現(xiàn)在結(jié)合b>0,就容易分析出+2>2,即0<k
再來分析命題“對于任意一個(gè)k(0<k<1),都存在b,使得OC=k·OB”. 一個(gè)細(xì)微的差別就比對出來了:0<k<1與0<k.接下來,只要找到一個(gè)反例,得到k<1區(qū)間的一個(gè)值,就可認(rèn)定該命題為假命題.
(3)由(1)中已得的b+c=-2,改寫平移前的拋物線y=x2+bx+c,可得y=+c,即y=
因?yàn)槠揭坪驛(1,-1)的對應(yīng)點(diǎn)為A(11-m,2b-1),分析可知,拋物線向左平移m個(gè)單位長度,向上平移2b個(gè)單位長度.則平移后的拋物線的解析式為y=-b+2b.即2+b.
接下來就成為p關(guān)于b的二次函數(shù)的最值分析問題,需要注意考慮自變量b的取值范圍,這是一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn),結(jié)合m≥,所以b.所以0<b
第(3)問有難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn):難點(diǎn)是解讀出平移規(guī)律,將平移后的拋物線的解析式寫出來,將點(diǎn)A的坐標(biāo)代入,把參數(shù)m、b之間的相反數(shù)關(guān)系演算出來,并回代消參成只含b的含參二次函數(shù)問題,進(jìn)一步把平移后的拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)用含b的代數(shù)式寫出來;易錯(cuò)點(diǎn)是當(dāng)?shù)玫巾旤c(diǎn)的縱坐標(biāo)+b之后,匆忙配方后得到最值,而忽略了分析參數(shù)b的取值范圍0<b
1.出示考題,基礎(chǔ)熱身.
例1 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(1,-1)在拋物線y=x2+bx+c(b>0)上.
(1)用含b的代數(shù)式表示c.
(2)若b-c=4,求b、c的值.
(3)在(2)的條件下,直接寫出此時(shí)拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo).
(4)將該拋物線向右平移1個(gè)單位,寫出此時(shí)拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)(用含b的式子表示).
設(shè)計(jì)意圖:針對原考題的第(1)問,展開了系列設(shè)問,圍繞“消參”、拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)、向右平移的基礎(chǔ)知識(shí)的回顧,為后續(xù)探究進(jìn)行熱身練習(xí).
2.判斷命題的真假.
例2 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線y=x2+bx-2-b(b>0)與y軸交于點(diǎn)B,其對稱軸與x軸交于點(diǎn)C,連接BC.
(1)當(dāng)b=2時(shí),求△OBC的面積.
(2)求tan∠OCB的值(用含b的式子表示).
(3)分析tan∠OBC的取值范圍.
(4)小杰同學(xué)提出一個(gè)命題:“對于任意一個(gè)k(0<k<1),都存在b,使得OC=k·OB.”請判斷“小杰命題”的真假.若是真命題,給出必要的演算說明;若是假命題,試舉一個(gè)反例.
設(shè)計(jì)意圖:針對原考題的第(2)問設(shè)計(jì)了系列鋪墊式問題,讓難點(diǎn)得到逐一化解.
3.預(yù)設(shè)鋪墊,挑戰(zhàn)難題.
例3 在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線y=x2+bx-2-b(b>0)經(jīng)過定點(diǎn)D.
(1)直接寫出點(diǎn)D的坐標(biāo).
(2)將該拋物線平移,平移后的拋物線經(jīng)過(1,-1),點(diǎn)D的對應(yīng)點(diǎn)D為(1-m,2b-1).m為常數(shù),且m
①寫出平移后拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)(用只含b的式子表示);
②求b的取值范圍;
③小藝同學(xué)經(jīng)過演算發(fā)現(xiàn),平移后拋物線的頂點(diǎn)所能達(dá)到的最高點(diǎn)能落在直線y=-1上.請判斷“小藝發(fā)現(xiàn)”是否正確,并說明理由.
設(shè)計(jì)意圖:開始先“反向”設(shè)問,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)定點(diǎn)D的坐標(biāo)是(1,-1),再對比平移后的D1的坐標(biāo)特點(diǎn),寫出平移后的拋物線的解析式,再將(1,-1)代入可求出m與b之間的相反數(shù)關(guān)系;最后一問,變換設(shè)問方式,讓學(xué)生參與“小藝發(fā)現(xiàn)”的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià),與原考題的第(3)問本質(zhì)上是一致的.
1.向?qū)W生傳遞“消參”策略,破解“多參”函數(shù)綜合題.
很多學(xué)生不適應(yīng)多參數(shù)的函數(shù)綜合題,因?yàn)閰?shù)太多,難以建立方程求出參數(shù)的值,從而思路受阻.從上文列舉的題例來看,并不是所有參數(shù)都能被確定出來,但是可以把多個(gè)參數(shù)運(yùn)用題中的條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化、消參,使得多個(gè)參數(shù)最后消成一個(gè)參數(shù)(如上文考題的第(3)問的參數(shù)m、b)被消去m,使得平移后的拋物線只含有一個(gè)參數(shù)b,從而分析拋物線的頂點(diǎn).特別值得一說的是,數(shù)學(xué)解題策略往往具有某種一致性,比如,二元一次方程組的求解關(guān)鍵是消元,一元二次方程的求解靠的是降次,跟學(xué)生講清這些解題思想,而將其遷移到“多參”函數(shù)綜合題時(shí),也要注意積累“消參”的解題策略.
2.研發(fā)“一題一課”,預(yù)設(shè)鋪墊問題啟發(fā)學(xué)生自主攻克難點(diǎn).
由于不少地區(qū)常常把含參函數(shù)綜合題作為全卷最后一道大題,用以承擔(dān)區(qū)分選拔的功能,所以這類試題難度往往較大,特別是最后一問與前面的設(shè)問之間拉開的距離較大.于是,在組織講評(píng)這類考題時(shí)就要認(rèn)真準(zhǔn)備,而不是簡單的貫通思路、做出答案就進(jìn)行講評(píng),可以像上文這樣研發(fā)“一題一課”,對較難的問題給出鋪墊式設(shè)問,鋪平墊穩(wěn),有效化解難點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生在鋪墊問題的啟發(fā)引導(dǎo)之下,自主攻克難點(diǎn)、貫通思路,學(xué)習(xí)解題的過程中也收獲解題自信.想來,這也是積極回應(yīng)有老師提出的“難點(diǎn)處,請勿一帶而過”吧.
1.魏愛鳳.一道“偽坐標(biāo)系”考題的教學(xué)思考與命題商榷[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2017(11).
2.蘇紅虹.突破“含參函數(shù)題”:數(shù)形結(jié)合與扎實(shí)運(yùn)算——2017年福建中考第25題解析與教學(xué)微設(shè)計(jì)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2017(8).
3.劉東升.并列式問題與遞進(jìn)式求解——由一則解題教學(xué)案例說起[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)參考(中),2012(8).
4.俞丁立.解題教學(xué),在難點(diǎn)處請勿“一帶而過”——以“有且只有”存在性探究問題為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2017(9).W