和蕓
【摘要】熟練掌握二次函數(shù)的相關(guān)知識(shí)對(duì)于學(xué)生取得好的數(shù)學(xué)成績而言至關(guān)重要,通過對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),無論是在面對(duì)單一的函數(shù)題,還是在面對(duì)復(fù)雜的綜合題時(shí),學(xué)生都存在一定的問題,沒有完整的解題策略,因此,深入探究二次函數(shù)的解題策略,對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提升具有十分重要的意義.
【關(guān)鍵詞】二次函數(shù)學(xué);解題策略;數(shù)學(xué)能力
1 數(shù)形結(jié)合法
數(shù)形結(jié)合即是將題目中所給出的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的圖形,將數(shù)字與圖形進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合,從而減輕解題的難度.同時(shí),數(shù)形結(jié)合法也是在面對(duì)復(fù)雜題目時(shí)最為常用的方法,因此學(xué)生應(yīng)當(dāng)積極練習(xí).
例1如圖1所示,拋物線F:y=ax2+bx+c(c>0),與y軸于點(diǎn)C,直線L1經(jīng)過點(diǎn)C且平行于x軸,將L1向上平移t得到直線L2,設(shè)L1與拋物線F的交點(diǎn)為C,D,L2與拋物線F的交點(diǎn)為A,B,連接AC,BC.
(1)當(dāng)a=12,b=-32,c=1,t=2時(shí),△ABC的形狀.
(2)若△ABC為直角三角形,求t的值.
解析 通過閱讀題目可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于第一問,需要學(xué)生找到題目中所蘊(yùn)含的拋物線信息,代入公式,求出A、B點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而根據(jù)△ABC邊長間的關(guān)系確定其形狀.第二問則是根據(jù)二次函數(shù)的基本性質(zhì),加之直角三角形的特點(diǎn),求出未知變量.
解1 當(dāng)a=12,b=-32,c=1,t=2時(shí),拋物線表達(dá)式則為y=12x2-32x+1,將x=0代入,可以得C點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1),t=2時(shí),y=3,此時(shí)由12x2-32x+1=3可得x1=-1,x2=4,則A點(diǎn)坐標(biāo)為(-1,3),B點(diǎn)坐標(biāo)為(4,3),根據(jù)勾股定理代入數(shù)據(jù)可以得到CA=5,CB=25,AB=5.此時(shí)存在CA2+CB2=AB2,所以當(dāng)a=12,b=-32,c=1,t=2時(shí),△ABC為直角三角形.
解2 如圖2,設(shè)AB交y軸于E,交拋物線對(duì)稱軸于F,則F為AB中點(diǎn),連接CF,由方程c+t=ax2+bx+c,可以得到ax2+bx-t=0.設(shè)其根為x1,x2,則有x1+x2=-ba,x1x2=-ta,AB=x1-x2=(x1+x2)2-4x1x2=b2+4ata.所以CF=12AB=b2+4at2a,在Rt△CEF中,CE=t,EF=-b2a,所以t2+-b2a2=(b2+4at2a)2,解得t=1a.
2 代數(shù)推理法
代數(shù)推理法是指以二次函數(shù)解析式y(tǒng)=ax2+bx+c為基礎(chǔ),根據(jù)題目中給出的信息進(jìn)行解答,確定解析式中的未知量,最終求出具體的解析式的方法.在實(shí)際的解題中,學(xué)生要根據(jù)題目中給出的信息確定出函數(shù)解析式中a,b,c的變量值,在此基礎(chǔ)上求出解題所需的頂點(diǎn)式、零點(diǎn)式等多種表達(dá)形式,從而解答問題.
例2 如圖3所示,拋物線y=ax2+bx+c頂點(diǎn)坐標(biāo)為Q(2,-1),交y軸于點(diǎn)C(0,3),與x軸交于A,B兩點(diǎn)(A在右側(cè)),點(diǎn)P為其上動(dòng)點(diǎn),從點(diǎn)C沿拋物線向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)且不重合,過P作PD∥y軸,交AC于點(diǎn)D.求函數(shù)的解析式;
解 根據(jù)題意,拋物線頂點(diǎn)為Q(2,-1),所以設(shè)拋物線為y=a(x-2)2-1(a≠0).點(diǎn)C(0,3)在拋物線上,則有3=a(0-2)2-1,解得a=1,所以解析式為y=x2-4x+3.
3 轉(zhuǎn)換法
在運(yùn)用轉(zhuǎn)換法時(shí),需要學(xué)生能夠靈活理解題目中給出材料,并將題目中給出的重點(diǎn)的材料轉(zhuǎn)換為二次函數(shù)所需的內(nèi)容,而后通過解答函數(shù)的相關(guān)知識(shí)解決實(shí)際的問題.
例3 如圖4所示的隧道長12m,寬4m,按圖中所示的坐標(biāo)系,拋物線可用y=-16x2+bx+c表示,且點(diǎn)C到OB的水平距離為3m,到地面OA的距離為172m.
(1)求拱頂D到地面OA的距離;
(2)高6m,寬4m的集裝箱車能否安全通過.
解1 由題意可知點(diǎn)B(0,4)、C(3,172)在拋物線上,將其代入可得c=4,172=-16×9+3b+c,
解得c=4,b=2,則拋物線方程為y=-16x2+2x+4,頂點(diǎn)式則為y=-16(x-6)2+10.
根據(jù)頂點(diǎn)式可以得到其頂點(diǎn)D坐標(biāo)為B(6,10),因此拱頂D到地面OA的距離為10m.
解2 通過分析題意可以得知,該車底部外側(cè)與地面的交點(diǎn)為(2,0)或者(10,0),將x=2或x=10代入y=-16x2+2x+4可得y=223>6,因此,該車可以通過.
數(shù)形結(jié)合法、代數(shù)推理法、轉(zhuǎn)換法作為解答二次函數(shù)相關(guān)題目常用的幾種方法,學(xué)生在課下應(yīng)當(dāng)積極練習(xí),達(dá)到熟練掌握,如此才能夠在考試中靈活運(yùn)用,提高答題的效率,提高考試成績.
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