廖竹珍 劉熙 陳紹雄
【摘要】近年來,教育界對云南省各個地區(qū)會出現(xiàn)的有關(guān)二次函數(shù)的中考考點及解題方法的研究太過寬泛,而中學(xué)生的時間有限,如果想要掌握全部的二次函數(shù)考點,就顯得很困難.因此本文主要研究并歸納總結(jié)出云南省中考中二次函數(shù)的??伎键c及解題方法,避免了題型的雜糅和繁多.但由于篇幅的限制,本文對于選擇題與填空題著重分析綜合考查二次函數(shù)性質(zhì)的題,對于解答題著重分析面積最大值問題、和差倍分問題以及等腰三角形問題.
【關(guān)鍵詞】中學(xué)數(shù)學(xué);二次函數(shù);解題方法
【基金項目】2018 年云南師范大學(xué)大學(xué)生科研訓(xùn)練基金項目(ky2018-100)
一、考點及解題方法
1.與一元二次方程聯(lián)系起來考查.
一元二次方程的根的情況和二次函數(shù)圖像與x軸的交點情況可以相互確定.當(dāng)一元二次方程有兩個不同的實數(shù)根時,相對應(yīng)的二次函數(shù)圖像與x軸的交點個數(shù)為2;當(dāng)有兩個相同的實數(shù)根時,相對應(yīng)二次函數(shù)圖像與x軸的交點個數(shù)為1;當(dāng)無實數(shù)根時,相對應(yīng)的二次函數(shù)圖像與x軸的交點個數(shù)為0.
2.二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0)的圖像與字母系數(shù)的關(guān)系.
①a,b,c符號判斷.
a:看圖像的開口方向,若圖像開口向上,則a>0;若圖像開口向下,則a<0;
b:看圖像的對稱軸,確定-b2a的符號,再根據(jù)a的符號確定b的符號;
c:看圖像與y軸的交點,若圖像交于y軸的正半軸,則c>0;若交于負(fù)半軸,則c<0.
②a,b,c都含有的代數(shù)式.
取x的特殊值代入解析式得相應(yīng)函數(shù)值,再根據(jù)函數(shù)圖像上相應(yīng)的點確定和a,b,c有關(guān)的代數(shù)式的符號.例如:a+b+c的符號由x=1時的函數(shù)值大小確定;a-b+c的符號由x=-1時的函數(shù)值大小確定.
③僅含有a與b或b與c或a與c的代數(shù)式.
含a與b的代數(shù)式:直接由對稱軸確定;
含b與c或a與c的代數(shù)式:結(jié)合含有a,b,c的代數(shù)式和只含有a,b的代數(shù)式進行簡單運算即可得出答案;
④b2-4ac的判斷:看圖像與x軸交點的個數(shù);
⑤出現(xiàn)am2+bm:利用函數(shù)有最大或最小值進行判斷.
3.根據(jù)二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像判斷函數(shù)的增減性.
當(dāng)a>0時,在對稱軸的左側(cè),即當(dāng)x<-b2a時,y隨x的增大而減小;在對稱軸的右側(cè),即當(dāng)x>-b2a時,y隨x的增大而增大,簡記為左減右增;同理可得當(dāng)a<0時函數(shù)的增減性.
4.求函數(shù)的解析式.
用待定系數(shù)法求二次函數(shù)的解析式:
①已知圖像上三個點的坐標(biāo),通常選擇一般式y(tǒng)=ax2+bx+c(a,b,c是常數(shù),a≠0);②已知圖像的頂點或?qū)ΨQ軸,通常選擇頂點式y(tǒng)=a(x-h)2+k(a,h,k是常數(shù),a≠0);③已知圖像與x軸的交點橫坐標(biāo)x1,x2,通常選擇交點式y(tǒng)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0).
5.求頂點坐標(biāo).
方法一:將二次函數(shù)化為頂點式y(tǒng)=a(x-h)2+k(a,h,k是常數(shù),a≠0),則頂點為(h,k).方法二:利用頂點坐標(biāo)公式-b2a,4ac-b24a直接求解.
6.面積的最大值問題.
方法:三角形面積的最大值:①當(dāng)一邊固定兩邊動時,先利用兩點間的距離公式 (x1-x2)2+(y1-y2)2求出定線段的長度,然后求出動點到該定直線的最大距離,最后利用三角形的面積公式即可求出三角形面積的最大值.②當(dāng)三邊均動時,先把動三角形割或補成幾個易求面積的圖形,進而可表示出動三角形的面積為一個二次函數(shù)關(guān)系式,問題即可解決.
四邊形(由一個動點和三個定點構(gòu)成)面積的最大值:把動四邊形分割成兩個易求面積的圖形之和,然后使構(gòu)成四邊形的各個圖形的面積之和達到最大,此時四邊形的面積就最大.
7.兩個圖形面積之間存在和差倍分的問題.
先把動點坐標(biāo)用一個字母表示,再計算出圖形的面積,然后根據(jù)題意建立兩個圖形面積關(guān)系的一個方程,最后求解.
8.對于等腰三角形問題.
方法一:先借助圖像的解析式,用一個字母表示出動點的坐標(biāo),利用兩點間的距離公式,再根據(jù)兩腰相等建立方程,解出此方程,即可求出動點的坐標(biāo),注意去掉不能構(gòu)成三角形的點.
方法二:當(dāng)已知邊為等腰三角形的底邊時,利用線段的中垂線的性質(zhì),作出已知線段的中垂線,求出中垂線的方程,則所求點為中垂線與動點所在曲線或直線的交點;當(dāng)已知邊為等腰三角形的腰時,分別以已知線段的兩個端點為圓心、已知線段長為半徑畫圓,則圓與所求點所在圖形的交點即為所求點,最后根據(jù)幾何關(guān)系及二次函數(shù)的對稱性,得到點的對稱性,進而求解得出點的坐標(biāo).
例1 (2013云南昭通第9題3分)已知二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖像如圖所示,則下列結(jié)論中正確的是(? ).
A.a>0
B.3是方程ax2+bx+c=0的一個根
C.a+b+c=0
D.當(dāng)x<1時,y隨x的增大而減小
分析 此題考查了二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系;二次函數(shù)圖像與字母系數(shù)的關(guān)系;函數(shù)的增減性.圖像開口向下,a<0,故A選項錯誤.圖像與x軸有兩個交點,則方程存在兩個不同的根,由對稱性得-1,3是方程的根,故B選項正確.x=1時,函數(shù)值為a+b+c,由圖像知點(1,a+b+c)在x軸上方,所以a+b+c>0,故C選項錯誤.由圖像知,當(dāng)x<1時,y隨x的增大而增大,故D選項錯誤.故選B.
在選擇題和填空題中還會單獨考查二次函數(shù)的其中一種性質(zhì),可以利用上述方法進行解答.除了會考查上述考點外,還會考查二次函數(shù)的最值問題、利用二次函數(shù)求未知量的關(guān)系式等,同學(xué)們可適當(dāng)練習(xí)相關(guān)題目,熟悉解題思路,總結(jié)其他方法,進而提高解題能力.
二次函數(shù)以解答題的形式出現(xiàn)時,在第一問一般主要考查二次函數(shù)的解析式、某些點的坐標(biāo)以及直線的解析式等;在后面幾問主要考查圖形(包括三角形、四邊形等)的面積的最值、圖形面積的和差倍分問題、等腰三角形問題等.
例2 如圖2所示,在平面直角坐標(biāo)系中,拋物線y=ax2+bx-3(a≠0)與x軸交于A(-2,0),B(4,0)兩點,與y軸交于點C.
(1)求拋物線的解析式.
(2)點P從點A出發(fā),在線段AB上以每秒3個單位長度的速度向點B運動,同時點Q從點B出發(fā),在線段BC上以每秒1個單位長度的速度向點C運動,其中一個點到達終點時,另一個點也停止運動.問:當(dāng)△PBQ存在時,運動多少秒時,△PBQ的面積最大?最大面積是多少?
解 (1)把點A(-2,0),B(4,0)分別代入y=ax2+bx-3(a≠0),得
4a-2b-3=0,16a+4b-3=0,
解得a=38,b=-34,所以拋物線的解析式為y=38x2-34x-3.
(2)設(shè)運動時間為t秒,則AP=3t,BQ=t,∴PB=6-3t.由題知,點C的坐標(biāo)為(0,-3).
在Rt△OBC中,由勾股定理得BC= 32+42=5.如圖2,過點Q作QH⊥AB于點H,則QH∥OC,∴△HBQ∽△OBC,∴HQOC=BQBC,即HQ3=t5,∴HQ=35t.
根據(jù)三角形的面積公式得:
S△PBQ=12PB·HQ=12(6-3t)·35t=-910t2+95t=-910(t-1)2+910.
當(dāng)△PBQ存在時,0 解答題中除了會考查上述類型外,還會考查拋物線上的動點與定點是否構(gòu)成直角三角形、等腰直角三角形、平行四邊形等,是否存在相似三角形,題中給出圖形面積的定值求相關(guān)點的坐標(biāo)或線段長等,題目綜合性強,難度大.同學(xué)們應(yīng)注重基礎(chǔ)知識、基本技能的掌握,基本思想的感悟、基本做題經(jīng)驗的積累,掌握多方面的知識、技能和方法,以高效解決問題. 二、學(xué)習(xí)建議 學(xué)生學(xué)習(xí)二次函數(shù)的過程中,首先應(yīng)該掌握二次函數(shù)的基礎(chǔ)知識(如定義、性質(zhì)等),在做題過程中注意積累解題方法和技巧;其次,在考試中學(xué)會把未知問題轉(zhuǎn)化為已知會求解的問題,充分利用二次函數(shù)的圖像及其性質(zhì)求解,同時在做題過程中要學(xué)會利用條件以及注意細(xì)節(jié),減少不必要的失誤;最后,收集二次函數(shù)的錯題并整理成冊,每個月留出時間溫故. 【參考文獻】 [1]武澤濤.中考試題研究·數(shù)學(xué)[M].新疆:新疆青少年出版社,2019. [2]安梅.中考數(shù)學(xué)二次函數(shù)壓軸題常見題型及解題策略研究:以畢節(jié)市中考數(shù)學(xué)試題為例[D].貴陽:貴州師范大學(xué),2019. [3]胡寶新.分析中考數(shù)學(xué)壓軸題,展望2014年的命題趨勢:云南省及地州市近4年中考數(shù)學(xué)壓軸題[J].考試周刊,2014(38):6-7. [4]劉金英.2009年中考數(shù)學(xué)試題分類解析(十一):綜合應(yīng)用[J].中國數(shù)學(xué)教育,2010(01):90-96.