顏天倫
(福建省晉江市毓英中學,福建晉江,362251)
二次函數(shù)的綜合題是中考的重點和難點,因為二次函數(shù)的圖象和性質(zhì)的研究利用的是從簡單到復雜、從特殊到一般的方法,這些方法是認識事物規(guī)律的重要方法,是進一步學習的基礎(chǔ);其次,利用二次函數(shù)解決實際問題是對學生實踐能力考查的良好載體,無論從基礎(chǔ)性還是綜合性方面都能贏得命題專家的青睞,因此教師要吃透學情和教材,研究考情,學會從“最近發(fā)展區(qū)”開始,逐步引導學生達到中考能力要求的制高點,這樣才能無往而不勝.
例1(2020年甘肅省定西市中考數(shù)學試卷第28題)如圖1,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+bx-2交x軸于A,B兩點,交y軸于點C,且OA=2OC=8OB.點P是第三象限內(nèi)拋物線上的一個動點.
圖1
(1)求此拋物線的表達式;
(2)若PC//AB,求點P的坐標;
(3)連接AC,求△PAC面積的最大值及此時點P的坐標.
立足教材是中考命題的一個原則,給學生一個以退為進的探究平臺.
源題:(義務(wù)教育教科書九年級上冊第57頁綜合運用題)根據(jù)下列條件,分別確定二次函數(shù)的解析式:
(1)拋物線y=ax2+bx+c過點(-3,2),(-1,-1),(1,3);
教師:如何求出二次函數(shù)的解析式?
學生1:設(shè)出二次函數(shù)的解析式y(tǒng)=ax2+bx+c,然后用待定系數(shù)法求解.
教師:回答得很好!就是用待定系數(shù)法,請同學們細心地代點列式.
教師:解答正確!注意用消元方法和轉(zhuǎn)化的思想求解,熟練運算,要求結(jié)果準確無誤.
教師:第(2)問中拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過哪三點?
教師:題設(shè)雖然沒有直接給出拋物線經(jīng)過的三點,但這位同學善于抓住“與y軸交點”等關(guān)鍵字眼,能敏銳地洞察出三點的坐標,真棒!你會求出解析式嗎?
教師:不錯不錯!在解答過程中一定要感受到待定系數(shù)法的實質(zhì)就是運用方程思想.
教師:本題中如何求出拋物線經(jīng)過的三點?切入點在哪里?
學生5:因為拋物線交y軸于點C,所以先求出C點的坐標,再根據(jù)OA=2OC=8OB,求得A,B兩點的坐標.
教師:是這樣的!切入點或者說突破口就是“拋物線交y軸于點C,其縱坐標即x=0時對應的y=-2”.
教師:點C是一個定點,已知PC//AB,告訴你一個怎樣的數(shù)學事實?
學生6:OC等于點P到AB的距離,即點P的縱坐標和點C的縱坐標相等.
教師:能通過觀察發(fā)現(xiàn)一個幾何等量關(guān)系,太好了!如何求出點P的橫坐標?
教師:反思我們求解的困難在哪里?兩條平行直線間的距離相等,其實你畫出AB平行的直線y=-2后,直觀理解為此直線與拋物線的交點也可以.
教師:連接AC,因為沒有一個直接求三角形的面積的條件是已知的,所以要求△PAC面積,你會想到什么?
學生8:采用分割法.
教師:對!這就是今后我們遇到求拋物線內(nèi)接三角形面積時應該掌握的方法之一,如何分割求面積?
學生9:過點P作x軸的垂線,垂足為D,交線段AC于點E.這樣把△PAC分割為兩個三角形△APE和△PEC.
教師:分割得很好.依以往解題經(jīng)驗,兩個三角形的底和高分別是什么?
學生10:過點C作CM⊥PE,M為垂足.這樣就找到了△PEC的高CM,由于CM=DO,所以兩個三角形有同底PE,高分別是AD和OD.
圖2
教師:棒極了!求解線段長時必須設(shè)法把它化歸到(或構(gòu)造)某個平面圖形中,或者盡可能轉(zhuǎn)化在容易求出線段長的平面圖形中,然后去求解.想一想:點P的直角坐標如何設(shè)?
教師:設(shè)得好!請問m的取值范圍是什么?
學生12:-4 教師:點E的坐標如何求? 教師:上述的這些推演都是為求出兩個三角形的底和高作鋪墊.想一想:此問題中,三角形的底和高分別是什么? 教師:推演方法完全正確.接下來點P的坐標如何求? 教師:至此我們在教材內(nèi)容基礎(chǔ)上,采用分割的方法求出了面積目標函數(shù),進而利用二次函數(shù)求最值的方法完成目標任務(wù).問題綜合性強,內(nèi)涵豐富,思維量大,選拔功能不言而喻. 由于學生的知識結(jié)構(gòu)、認知水平、能力大小不一,所以從審題到解題方法的運用都千差萬別,使用的方法不可能整齊劃一,總是繁簡有別,所以在解題教學中,培養(yǎng)靈活運用知識分析求解問題的能力,尤其是準確而又迅速地解決問題的能力很重要. 視角一 教師:過點C作AB的平行線分割三角形,又如何來布列面積目標函數(shù)? 學生17:此時過C的平行線CF把△PAC分割為兩個三角形△ACF和△PCF. 圖3 教師:很好!請繼續(xù)講. 學生18:先求出直線AP的解析表達式,再將y=-2代入求得點F的坐標. 教師:請大家做一做,然后說出結(jié)果. 學生19:設(shè)直線AP的解析式為y=kx+b,則將點A(-4,0)代入,得b=4k,即y=k(x+4). 教師:請寫出△PAC的面積的表達式. 教師:運算推理正確.從面積結(jié)果看還需求出線段FC和PD的長,如何求出它們的長? 教師:得出這兩個結(jié)果,運算量都很大,表現(xiàn)出同學們極大的耐力和運算能力.請繼續(xù)進行演算. 教師:從過程來看,由于直線AP不好確定,進而點F不好確定,尤其是點P的坐標的難以確定,運算量比較大,容易出錯.與沿平行y軸的直線分割的思維相比較復雜. 視角二 教師:在直角三角形AOC中能否求出AC=? 教師:殊途同歸,如何求△PAC面積? 教師:現(xiàn)在三角形的一邊長AC是定值,要使△PAC面積最大,只需△PAC底邊AC上的高最長,即點P到AC的距離最大.這個過程中用到了一個點到直線距離公式,求解更簡捷,這是將來上高中以后繼續(xù)學習和掌握的方法(此處略),正如唐朝詩人王之渙說:“欲窮千里目,更上一層樓.” 面對閱卷中存在的問題和諸多空白卷,教師需要進行教學反思. (1)一次函數(shù)和二次函數(shù)的性質(zhì)一直是中考命題的熱點與重點,綜合應用是學習的難點,解題的關(guān)鍵是熟練掌握二次函數(shù)和一次函數(shù)的性質(zhì),注意利用數(shù)形結(jié)合的思想進行解題.教師需要在立足教材基礎(chǔ)上,對教材題不斷地由淺入深進行改編和拓展,以不變應萬變;需要在綜合題、教學方法的改進上不斷創(chuàng)新,有效地將學術(shù)形態(tài)的數(shù)學知識轉(zhuǎn)化為教育形態(tài)的數(shù)學知識,進一步提升能力. (2)在教學中,教師應該在設(shè)計問題、組織內(nèi)容和提問上下功夫,讓學生親身體會為什么要用分割法?分割有哪些方法?引導學生分析解題方法的優(yōu)劣,讓學生牢固掌握自己理解的方法.以三角形內(nèi)接于拋物線的綜合題比比皆是,解題教學重視轉(zhuǎn)化的過程,培養(yǎng)學生觀察發(fā)現(xiàn)、大膽分割、細心轉(zhuǎn)化、精于計算、合作交流的精神,這符合創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),從根本上改變“注入式”“灌輸式”教學. (3)教師要在轉(zhuǎn)化能力、運算能力、邏輯推理能力上狠下功夫.通過觀察課堂和學生的互動發(fā)現(xiàn)學生能根據(jù)基本數(shù)學活動經(jīng)驗進行解答,雖然在方法的選取上趨向一致(分割法),但運算上略有不足,所以教師在以后的教學中要精心設(shè)計教學過程,“授人以漁”,善于化整為零,各個擊破,多把總問題分解成多個讓學生能夠墊墊腳摸得到、想得來的小問題,多滲透轉(zhuǎn)化思想和數(shù)形結(jié)合的思想方法,以貼近學生認知為目標去啟發(fā),靈活運用所學知識提高學生的解題能力,進而促進學生核心素養(yǎng)的提升.3 不同視角,發(fā)散思維
4 教學反思與建議