文/劉 燕
中學數學教材中,二次函數占有重要的地位,不管是在代數里還是在幾何中,用到二次函數的次數特別多。現將平時作業(yè)與練習中經常出現的易錯題進行剖析,并給出一些解決策略,希望能幫助同學們建立學好二次函數的信心。
例1 若y=(2-m)xm2-2是二次函數,則m的值為________。
【錯解】根據二次函數的概念得m2-2=2,解得m=±2。
故答案為m=2或m=-2。
【錯因剖析】根據二次函數的概念,題中m應滿足兩個條件:m2-2=2,二次項系數2-m≠0。錯解中疏忽了二次函數概念中“二次項系數a不等于零”這個條件。
【正解】根據題意,得m2-2=2 且2-m≠0,解得m=-2。
故答案為m=-2。
例2 求函數y=x2+1(-1≤x≤2)的最大值和最小值。
【錯解】當x=-1時,y=2;當x=2時,y=5。
所以函數y=x2+1(-1≤x≤2)的最大值為5,最小值為2。
【錯因剖析】二次函數的最值有多種類型。假設自變量的取值范圍是某個閉區(qū)間,那么其最值可能在端點處,也有可能在頂點處。因此,我們要得出此函數的最值,應通過二次函數的增減性來分析,也可以借助數形結合的思想方法來完成。
【正解】∵y=x2+1,∴對稱軸是直線x=0,頂點坐標為(0,1),畫出大致圖像如圖1,圖中拋物線位于-1≤x≤2 的一段,顯然圖像中最低點不是點A,而是頂點,最高點是點B。
所以當x=0時,y有最小值為1;
當x=2時,y有最大值為5。
圖1
例3 把拋物線y=ax2+bx+c先向右平移2個單位,再向下平移5個單位,得到拋物線y=x2-2x-2,求a、b、c的值。
【錯解】∵y=x2-2x-2=(x-1)2-3,
又∵圖像向右平移2個單位,向下平移5個單位,∴原拋物線的解析式為y=(x-1-2)2-3-5=x2-6x+1,∴a=1,b=-6,c=1。
【錯因剖析】二次函數圖像平移問題往往包括多種類型,在解決已知原圖像的表達式以及平移路徑,求平移后圖像表達式時,可以直接用“左加右減,上加下減”來解決。但此題已知的是平移后圖像表達式以及平移路徑,求原圖像的表達式,因此,我們要看清題目實質,千萬不可直接套用口訣解題。
【正解】∵y=x2-2x-2=(x-1)2-3,
又∵原圖像向右平移2 個單位,向下平移5個單位得到新拋物線,
∴新圖像向左平移2個單位,向上平移5個單位得到原拋物線,
∴原拋物線的表達式為y=(x-1+2)2-3+5=x2+2x+3,∴a=1,b=2,c=3。
例4 若m為實數,則函數y=(m-2)x2+mx+1的圖像與x軸的交點個數為______。
【錯解】根據題意,得b2-4ac=m2-4(m-2)×1=m2-4m+8=(m-2)2+4>0,
所以函數y=(m-2)x2+mx+1 的圖像與x軸的交點個數為2個。
【錯因剖析】此題題干部分說的是“函數”,而不是“二次函數”,所以此題還有另一種情形,即一次函數的情形,需要分類討論。
當函數為二次函數,即m-2≠0,m≠2時,
∵b2-4ac=m2-4(m-2)×1=m2-4m+8
=(m-2)2+4>0,
∴函數y=(m-2)x2+mx+1 的圖像與x軸的交點個數為2個。
綜上所述,函數圖像與x軸的交點個數為1或2個。
【錯因剖析】此題將y2用關于x的代數式表示,代入y2-x2得到關于x的二次函數,就將本題轉化成求二次函數的最值問題。但忽略了y2≥0,x有取值范圍這一隱藏條件。
【正解】∵x-y2=1,∴y2=x-1。
從上述幾個問題可以看出,各種數學思想如函數的思想、數形結合的思想、分類討論的思想等都可以利用二次函數作為載體。因此,同學們在解答二次函數的問題時,除了理解概念、公式外,還要認真審題,靈活運用,挖掘題目中的隱藏條件。