摘 要:隨著中考的不斷改革,二次函數(shù)最值問題又一次成為中考熱點題型.在近年中考中,多數(shù)學生表示二次函數(shù)的最值壓軸問題相對于其他問題來說難度更大,且考查重點在于學生對二次函數(shù)概念的理解和掌握情況,以及對二次函數(shù)圖象與性質的分析能力.結合多年教學經(jīng)驗來看,這類題型大多以代數(shù)式、頂點坐標、對稱軸等形式出現(xiàn),在此基礎上進行數(shù)形結合的變式,幫助學生充分理解函數(shù)與方程之間的聯(lián)系.
關鍵詞:單元教學;二次函數(shù);最值問題
在數(shù)學教學領域,二次函數(shù)最值問題一直是教師與學生的共同挑戰(zhàn),特別是在中考的舞臺上,這一知識點更是被賦予了舉足輕重的地位.學生需要靈活運用二次函數(shù)的性質,結合圖象分析,準確找到函數(shù)的最值點,這不僅要求學生具備扎實的數(shù)學基礎,還需要學生具備良好的邏輯思維能力和空間想象能力.[1]在實際教學中,教師可以通過多種方式來幫助學生理解和掌握二次函數(shù)最值問題,加深學生對二次函數(shù)性質的理解.同時,還要求學生通過大量的練習和案例分析,提高自身的解題能力和數(shù)學應用能力.
本文從二次函數(shù)最值問題中考考情出發(fā),討論單元教學視域下二次函數(shù)最值問題的教學策略并結合實際案例進行分析.
1 二次函數(shù)最值問題中考考情
1.1 二次函數(shù)頂點、對稱軸、開口方向的考查內容
二次函數(shù)的頂點、對稱軸和開口方向是求解最值問題的關鍵要素.在中考中,這些要素通常會被單獨或結合在一起進行考查,具體內容如下.
(1)頂點的考查.頂點是二次函數(shù)圖象的最高點或最低點,對于開口向上的拋物線,頂點是最低點,即最小值點;對于開口向下的拋物線,頂點是最高點,即最大值點.因此,求解二次函數(shù)的最值問題,需要先找到函數(shù)的頂點.在中考中,可能會出現(xiàn)給定二次函數(shù)的一般式或頂點式,要求求解函數(shù)的頂點坐標,或者根據(jù)頂點坐標判斷函數(shù)的開口方向等題型.
(2)對稱軸的考查.二次函數(shù)的對稱軸是垂直于x軸的直線,它將拋物線分為左、右兩部分,這兩部分關于對稱軸對稱.對稱軸的方程是x=-b2a,其中a和b是二次函數(shù)一般式中的系數(shù).在中考中,可能會出現(xiàn)給定二次函數(shù)的一般式,要求求解函數(shù)的對稱軸方程,或者根據(jù)對稱軸的位置判斷函數(shù)的開口方向等題型.
(3)開口方向的考查.二次函數(shù)的開口方向取決于二次項系數(shù)a的符號.當agt;0時,拋物線開口向上;當alt;0時,拋物線開口向下.在中考中,可能會出現(xiàn)給定二次函數(shù)的一般式,要求判斷函數(shù)的開口方向,或者根據(jù)開口方向判斷函數(shù)的最大值或最小值等題型.
1.2 結合圖形的考查內容
在中考中,二次函數(shù)最值問題往往會結合圖形進行考查.學生需要通過觀察圖形,分析函數(shù)的變化趨勢,進而找到最值點.這類題目通常會給出二次函數(shù)的圖象,但也有部分題目要求學生自行畫出圖象,并根據(jù)圖象內容判斷函數(shù)的開口方向、頂點坐標、對稱軸方程等關鍵信息,然后求解函數(shù)的最值.[2]
2 單元視域下二次函數(shù)最值問題的教學策略
2.1 分析函數(shù)與方程之間的關系,尋找最值問題的突破口
教師需要幫助學生分析函數(shù)與方程之間的關系,理解函數(shù)的最值問題與方程的根之間的關系,從而找到求解最值問題的突破口.教師通過引導學生觀察函數(shù)圖象,分析函數(shù)的開口方向、頂點坐標和對稱軸等關鍵信息,幫助學生建立起函數(shù)與方程之間的聯(lián)系,形成解題的思路和方法.
2.2 利用函數(shù)圖象特征,構建最值模型
在求解二次函數(shù)最值問題時,教師可以引導學生結合二次函數(shù)的圖象特征,對最值模型進行構建,從而提高解題能力.在進行函數(shù)圖象特征的分析時,教師要注意突出不同點之間的聯(lián)系,幫助學生將知識進行系統(tǒng)化總結.在對圖象進行分析時,可以引導學生關注圖象中的交點、最值點等要素,當這些問題得到解決后,學生就可以在此基礎上尋找最值模型.常見的幾種最值模型如下.
(1)利用函數(shù)圖象直接觀察求出最值.函數(shù)圖象是函數(shù)性質的直觀體現(xiàn),通過觀察函數(shù)圖象,學生可以更清晰地了解函數(shù)的變化趨勢和最值情況[3],教師可以引導學生通過分析函數(shù)圖象的頂點、對稱軸、開口方向等特征,構建出最值問題的數(shù)學模型,從而簡化解題過程,提高解題效率.
(2)利用二次函數(shù)圖象特征找到解題思路.在求解二次函數(shù)最值問題中,教師要引導學生根據(jù)二次函數(shù)圖象特征,選擇合適的解題策略,提高解題效率.教師可以通過公式法和待定系數(shù)法兩種方式引導學生解決函數(shù)最值問題.
例題 二次函數(shù)y=ax2+bx+c圖象與x軸交于點A(-1,0),與y軸交于點C(0,-5),且經(jīng)過點D(3,-8).求此二次函數(shù)的解析式及頂點坐標.
解析:利用待定系數(shù)法,將點A、C、D代入二次函數(shù)解析式,得a-b+c=0,c=-5,
9a+3b+c=-8,解得a=1,
b=-4,
c=-5.
二次函數(shù)解析式為y=x2-4x-5,
即y=(x-2)2-9,則頂點坐標為(2,-9).
2.3 強化實踐應用,提高學生解決問題的能力
除了以上的教學策略外,教師還可以通過強化實踐應用的方式,提高學生解決二次函數(shù)最值問題的能力.[4]在實際生活中,很多問題都可以轉化為二次函數(shù)最值問題來求解,如最優(yōu)化問題、經(jīng)濟決策問題等.教師可以結合這些實際問題,設計一些具有實際意義的練習題,讓學生在解決問題的過程中,加深對二次函數(shù)最值問題的理解,提高解決問題的能力.
2.4 立足數(shù)學思維,培養(yǎng)學生的最值處理能力
除了以上提到的幾種教學策略外,教師還應該注重培養(yǎng)學生的數(shù)學思維[5],幫助學生迅速走入二次函數(shù)最值世界.數(shù)學思維的培養(yǎng)包括邏輯推理、歸納總結、化歸轉換等方面,這些都是解決二次函數(shù)問題的關鍵能力.
教師可以引導學生通過歸納、總結來掌握二次函數(shù)最值問題的解題規(guī)律.在解決了一系列類似的問題后,學生可以總結出一些通用的解題方法和技巧,如面積法、切線法等,高效解決二次函數(shù)最值問題,在歸納、總結的過程中還有少部分學生能舉一反三,在練習題中提升推理、邏輯能力.
此外,教師還可以引導學生通過化歸轉換來簡化問題.一個復雜的問題往往需要簡化步驟變成簡單問題后再來解決,這樣的解決方式更加高效.在二次函數(shù)最值問題中,教師可以通過一些變換,如平移、旋轉、切割等,將函數(shù)圖象轉化為更易于分析的形式,從而幫助學生在二次函數(shù)圖象中找到解題方案.
2.5 學科融合,拓寬學生視野
在教學二次函數(shù)最值問題時,教師可以嘗試加強與其他學科的融合[6],以拓寬學生的視野,提高學生的綜合應用能力.例如,可以與物理學科中的運動學、力學等問題相結合,還可以與經(jīng)濟學中的最優(yōu)化問題、社會科學中的決策問題等相結合.通過跨學科融合的方式,既能激發(fā)學生的數(shù)學學習興趣,還能幫助學生建立更完整的二次函數(shù)知識體系,提高學生的綜合應用能力.同時,這也符合當今教育注重跨學科整合的趨勢,有助于培養(yǎng)學生的綜合素質和創(chuàng)新能力.
3 結語
筆者在單元教學視域下,對二次函數(shù)最值問題進行分析和探討,發(fā)現(xiàn)其不僅是對學生基本數(shù)學知識掌握情況的考查,更是對學生學習能力的檢驗.教師在平時教學過程中,要注重對學生基本解題思想和方法的引導,幫助學生正確掌握二次函數(shù)最值問題的解題技巧和方法,不斷提高學生的數(shù)學綜合能力.同時,教師也要在日常教學過程中加強對二次函數(shù)最值問題的重視,提高教學質量.
參考文獻
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