文/劉立軍
(作者單位:江蘇省連云港市海州實(shí)驗(yàn)中學(xué))
二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容,也是各地中考中重點(diǎn)考查的知識(shí)點(diǎn)之一。但同學(xué)們?cè)诮庥嘘P(guān)二次函數(shù)問題時(shí),常出現(xiàn)這樣或那樣的錯(cuò)誤。為了幫助同學(xué)們?cè)诮忸}時(shí)減少失誤,現(xiàn)對(duì)二次函數(shù)中一些常見的易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行剖析,以幫助同學(xué)們更好地理解和掌握二次函數(shù)。
例1已知關(guān)于x的函數(shù)y=(k-3)xk2-3k+2+kx+1是二次函數(shù),則k=________。
【錯(cuò)解】根據(jù)二次函數(shù)的概念,令k2-3k+2=2,解得k=0或k=3。
【分析】根據(jù)二次函數(shù)的概念,要使y=(k-3)xk2-3k+2+kx+1 是二次函數(shù),k必須滿足兩個(gè)條件:①k2-3k+2=2;②k-3≠0。兩者缺一不可。
【正解】根據(jù)二次函數(shù)的概念,得解得k=0。
例2在同一平面直角坐標(biāo)系內(nèi),二次函數(shù)y=ax2+bx+b(a≠0)與一次函數(shù)y=ax+b的圖像可能是( )。
【錯(cuò)解】不知道如何分析圖像導(dǎo)致出錯(cuò)。
【分析】可以先對(duì)a、b的正負(fù)進(jìn)行討論,再?gòu)倪x項(xiàng)中選擇正確答案;也可以根據(jù)每個(gè)選項(xiàng)中的圖像,先判斷出a、b的正負(fù),再判斷另一個(gè)函數(shù)是否正確。
【正解】選項(xiàng)A,二次函數(shù)圖像開口向上,對(duì)稱軸在y軸右側(cè),∴a>0,b<0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過(guò)第一、三、四象限,且與二次函數(shù)交于y軸負(fù)半軸的同一點(diǎn),故A 錯(cuò)誤;選項(xiàng)B,∵二次函數(shù)圖像開口向下,對(duì)稱軸在y軸左側(cè),∴a<0,b<0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過(guò)第二、三、四象限,且與二次函數(shù)交于y軸負(fù)半軸的同一點(diǎn),故B 錯(cuò)誤;選項(xiàng)C,二次函數(shù)圖像開口向上,對(duì)稱軸在y軸右側(cè),∴a>0,b<0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過(guò)第一、三、四象限,且與二次函數(shù)交于y軸負(fù)半軸的同一點(diǎn),故C 正確;選項(xiàng)D,二次函數(shù)圖像開口向上且過(guò)原點(diǎn),則a>0,b=0,∴一次函數(shù)圖像應(yīng)該過(guò)第一、三象限,且與二次函數(shù)交于原點(diǎn),故D錯(cuò)誤。故選C。
例3若A(1,y1),B(3,y2),C(-3,y3)三點(diǎn)都在二次函數(shù)y=x2-4x-m的圖像上,則y1,y2,y3的大小關(guān)系是________。
【錯(cuò)解】∵-3<1<3,∴y3<y1<y2。
【分析】錯(cuò)解只考慮A,B,C三點(diǎn)橫坐標(biāo)之間的關(guān)系,而忽視了它們不在對(duì)稱軸x=2的同側(cè)。對(duì)于對(duì)稱軸兩側(cè)的點(diǎn),應(yīng)根據(jù)它到對(duì)稱軸的距離來(lái)比較函數(shù)值的大小。
【正解】函數(shù)對(duì)稱軸為直線x=2,圖像開口向上,在對(duì)稱軸左側(cè),y隨x的增大而減小,可判斷y1<y3,根據(jù)二次函數(shù)圖像的對(duì)稱性可判斷y2=y1。于是y2=y1<y3。
例4若二次函數(shù)y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,則m的值為________。
【錯(cuò)解】∵二次函數(shù)y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,∴,即m2-3m-4=0,解得m1=4,m2=-1。
【分析】二次函數(shù)有最小值,則開口向上,所以錯(cuò)解忽略了“m>0”這一隱含條件。
【正解】∵二次函數(shù)y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,,即m2-3m-4=0,解得m1=4,m2=-1?!叨魏瘮?shù)有最小值,∴函數(shù)圖像開口向上,m>0,從而m=4。
例5已知二次函數(shù)y=(x+1)2-4,當(dāng)-2≤x≤2時(shí),求函數(shù)y的最小值和最大值。
【錯(cuò)解】當(dāng)x=-2 時(shí),y=-3,當(dāng)x=2 時(shí),y=5,∴當(dāng)-2≤x≤2 時(shí),函數(shù)的最小值是-3,最大值是5。
【分析】錯(cuò)解誤以為端點(diǎn)的值就是這段函數(shù)的最值。解決此類問題,可以畫出函數(shù)圖像,借助圖像的直觀性幫助理解。
【正解】二次函數(shù)y=(x+1)2-4的對(duì)稱軸為直線x=-1,開口向上,∴當(dāng)x>-1時(shí),y隨x的增大而增大,當(dāng)x<-1 時(shí),y隨x的增大而減小。由圖像可知:在-2≤x≤2內(nèi),當(dāng)x=2時(shí),y有最大值,y=(2+1)2-4=5;當(dāng)x=-1時(shí),y有最小值-4。
例6若函數(shù)y=(a-1)x2-4x+2a的圖像與x軸有且只有一個(gè)交點(diǎn),則a的值為_____。
【錯(cuò)解】由題意,可知Δ=16-8a(a-1)=0,解得a=2或a=-1。
【分析】錯(cuò)解只考慮了a≠1,即函數(shù)圖像是拋物線的情形。但題目并沒有明確指出函數(shù)是二次函數(shù)。當(dāng)a=1 時(shí),此函數(shù)為一次函數(shù)y=-4x+2,與x軸永遠(yuǎn)會(huì)有一個(gè)交點(diǎn),因此出現(xiàn)了漏解的情況。
【正解】①當(dāng)函數(shù)為一次函數(shù)時(shí),a-1=0,解得a=1;②當(dāng)函數(shù)是二次函數(shù)時(shí),可得Δ=16-8a(a-1)=0,解得a=2或a=-1。
綜上所述,a的值為1或-1或2。