韓岳 郭云霞
【摘要】三角函數(shù)和二次函數(shù)是初中階段數(shù)學(xué)教學(xué)的重要部分,對(duì)許多學(xué)生來(lái)說(shuō)是難點(diǎn).在教學(xué)過(guò)程中,教師要注意所學(xué)問(wèn)題的選擇,鼓勵(lì)學(xué)生盡可能多地思考.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)函數(shù);三角函數(shù);二次函數(shù)
1 二次函數(shù)單調(diào)性問(wèn)題
例1 已知屬于0,1時(shí),函數(shù)y=(mx-1)2的圖象與y=x+m的圖象有且只有一個(gè)交點(diǎn),求正實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解析 首先設(shè)f(x)=(mx-1)2,g(x)=x+m.由于x屬于0,1,g(x)的單調(diào)性在0,1上是單增的,我們只需分類(lèi)討論一下f(x)的單調(diào)性即可.
(1)m∈0,1時(shí),在同一平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)f(x)和g(x)的圖象,如圖1:
己知此時(shí)兩函數(shù)圖象在x∈[0,1]上有且只有一個(gè)交點(diǎn).
(2)m>1時(shí),在同一平面直角坐標(biāo)系中作出函數(shù)f(x)和g(x)的圖象,如圖2:
要滿足題意,則(mx-1)2≥1+m,解得m≥3或者m≤0(舍去).
綜上可知m的取值范圍是0 2 二次函數(shù)最值問(wèn)題 例2 已知f(x)=x2+3x-5,x∈t,t+1,若f(x)的最小值設(shè)為h(t),請(qǐng)寫(xiě)出h(t)的表達(dá)式. 解析 由于f(x)=x2+3x-5的對(duì)稱(chēng)軸為x=-32,開(kāi)口向上.如圖3. (1)當(dāng)t>-32,f(x)在t,t+1上是增函數(shù);x=t時(shí),f(x)最小,f(x)的最小值為x2+3x-5; (2)當(dāng)t≤-32 (3)當(dāng)t+1≤-32,即t≤-32時(shí),f(x)在t,t+1上單減;f(x)在x=t+1時(shí)最小,所以最小值為t2+5t-1; 總結(jié) 通過(guò)二次函數(shù)的圖象來(lái)確定解題的大致思路,直觀清晰是數(shù)形結(jié)合思想的特點(diǎn). 3 二次函數(shù)值域問(wèn)題 例3 已知兩個(gè)二次函數(shù)y=x2-mx+m2+12和y=x2-mx-m2+22. (1)兩個(gè)函數(shù)的圖象有一個(gè)與x軸存在A、B兩個(gè)不同的交點(diǎn),判斷是哪一個(gè); (2)若A點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,0),求出B點(diǎn)的坐標(biāo),并對(duì)于經(jīng)過(guò)A、B點(diǎn)的二次函數(shù),當(dāng)x取何值時(shí),y隨著x的增大而減小? 解析 (1)y=x2-mx+m2+12,由于Δ=(-m)2-4×1×m2+22=-m2-2<0,所以該函數(shù)與x軸沒(méi)有交點(diǎn). y=x2-mx-m2+22,由于Δ=(-m)2-4×1×-m2+22=3m2+4>0,所以該函數(shù)與x軸沒(méi)有交點(diǎn). 所以圖象經(jīng)過(guò)A、B點(diǎn)的函數(shù)是 y=x2-mx-m2+22. (2)將A點(diǎn)坐標(biāo)代入函數(shù)中,根據(jù)函數(shù)y=x2-mx-m2+22,可得1+m-m2+22=0,解一元一次方程得m=0或2,當(dāng)m=0時(shí),原函數(shù)即y=x2-1,令y=0,可得x1=1,x2=1,則當(dāng)m=0時(shí),B點(diǎn)坐標(biāo)為(1,0).當(dāng)m=2時(shí),原函數(shù)即為y=x2-2x-3,令y=0時(shí),可得x1=1,x2=3,當(dāng)m=2時(shí),B點(diǎn)坐標(biāo)為(3,0). 當(dāng)m=0時(shí),二次函數(shù)為y=x2-1.此函數(shù)的圖象開(kāi)口向上,對(duì)稱(chēng)軸為直線x=0,所以當(dāng)x<0時(shí),函數(shù)值y隨x的增大而減小. 當(dāng)m=2時(shí),二次函數(shù)為y=x2-2x-3,此函數(shù)的圖象開(kāi)口向上,對(duì)稱(chēng)軸為直線x=1,所以當(dāng)x<1時(shí),函數(shù)值y隨x的增大而減小. 4 坐標(biāo)存在問(wèn)題 例4 拋物線的頂點(diǎn)為A(2,1),且經(jīng)過(guò)原點(diǎn)O,與x軸的另一個(gè)交點(diǎn)為B, (1)求拋物線的解析式; (2)在地物線上求點(diǎn)M使△MOB的面積是△AOB面積的3倍; (3)連接OA,AB,在x軸下方的地物線上是否存在點(diǎn)N,使△OBN與△OAB 相似?若存在,求出N點(diǎn)的坐標(biāo):若不存在,說(shuō)明理由? 解析 根據(jù)題意可知拋物線的解析式為y=a(x-2)2+1,由于這條拋物線過(guò)原點(diǎn),所以a(0-2)2+1=0,可以得到a=-14.則拋物線的解析式為y=-14x2+x.△AOB和所求△MOB同底不等高,又因?yàn)镾△MOB=3S△AOB,則M的縱坐標(biāo)為-3,所以-3=-14x2+x,即x2-4x-12=0,解之,得到x=6或者-2.滿足條件的點(diǎn)有兩個(gè):M(6,-3),(-2,-3). 5 函數(shù)動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題 例5 現(xiàn)有一直線與直角坐標(biāo)系交點(diǎn)為點(diǎn)A 、點(diǎn)B,并與O點(diǎn)構(gòu)成△AOB. 直線可以表示為y=-13x+1. 之后以O(shè)點(diǎn)為圓點(diǎn),轉(zhuǎn)動(dòng)△AOB形成△CDO,此時(shí)點(diǎn)A,C,D都在拋物線y=ax2+bx+c上,試求出以下問(wèn)題答案. (1)確定點(diǎn)A,B,C,D的準(zhǔn)確坐標(biāo); (2)求解二次函數(shù)的表達(dá)式; (3)在直線BG(G為拋物線頂點(diǎn))上,是否存在一點(diǎn)F,構(gòu)成△ABF與△CDO相似. 解析 (1)根據(jù)題意可以確定A、B、C、D的坐標(biāo); (2)在確定A、C、D的坐標(biāo)之后,二次函數(shù)的表達(dá)式可以設(shè)為y=x2+2x+3; (3)首先以頂點(diǎn)G為基準(zhǔn),根據(jù)勾股定理可知GH=OB,BH=OA,GB=AB,所以∠GBA是一個(gè)直角,那么問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為證明BFBA=ODOC或BFBA=OCOD. 教師在教學(xué)過(guò)程中,要抓住三角函數(shù)與其他函數(shù)之間的聯(lián)系,引導(dǎo)學(xué)生理解三角函數(shù)的解題思路. 參考文獻(xiàn): [1]楊平榮.對(duì)數(shù)形結(jié)合思想在初中函數(shù)教學(xué)中的作用探討[J].學(xué)周刊,2013(22):144-145. [2]溫莉英.初中生函數(shù)內(nèi)容解題易錯(cuò)問(wèn)題研究[D].西華師范大學(xué),2017. [3]徐錦水.論初中二次函數(shù)中幾種常見(jiàn)的解題方法[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2020(01):145.