和蕓
【摘要】熟練掌握二次函數(shù)的相關知識對于學生取得好的數(shù)學成績而言至關重要,通過對學生的學習情況進行分析發(fā)現(xiàn),無論是在面對單一的函數(shù)題,還是在面對復雜的綜合題時,學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,對于學生學習成績的提升具有十分重要的意義.
【關鍵詞】二次函數(shù)學;解題策略;數(shù)學能力
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)化為簡單的圖形,將數(shù)字與圖形進行有機地結(jié)合,從而減輕解題的難度.同時,數(shù)形結(jié)合法也是在面對復雜題目時最為常用的方法,因此學生應當積極練習.
例1如圖1所示,拋物線F:y=ax2+bx+c(c>0),與y軸于點C,直線L1經(jīng)過點C且平行于x軸,將L1向上平移t得到直線L2,設L1與拋物線F的交點為C,D,L2與拋物線F的交點為A,B,連接AC,BC.
(1)當a=12,b=-32,c=1,t=2時,△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),對于第一問,需要學生找到題目中所蘊含的拋物線信息,代入公式,求出A、B點的坐標,進而根據(jù)△ABC邊長間的關系確定其形狀.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,求出未知變量.
解1 當a=12,b=-32,c=1,t=2時,拋物線表達式則為y=12x2-32x+1,將x=0代入,可以得C點坐標為(0,1),t=2時,y=3,此時由12x2-32x+1=3可得x1=-1,x2=4,則A點坐標為(-1,3),B點坐標為(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.此時存在CA2+CB2=AB2,所以當a=12,b=-32,c=1,t=2時,△ABC為直角三角形.
解2 如圖2,設AB交y軸于E,交拋物線對稱軸于F,則F為AB中點,連接CF,由方程c+t=ax2+bx+c,可以得到ax2+bx-t=0.設其根為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,根據(jù)題目中給出的信息進行解答,確定解析式中的未知量,最終求出具體的解析式的方法.在實際的解題中,學生要根據(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,在此基礎上求出解題所需的頂點式、零點式等多種表達形式,從而解答問題.
例2 如圖3所示,拋物線y=ax2+bx+c頂點坐標為Q(2,-1),交y軸于點C(0,3),與x軸交于A,B兩點(A在右側(cè)),點P為其上動點,從點C沿拋物線向點A運動且不重合,過P作PD∥y軸,交AC于點D.求函數(shù)的解析式;
解 根據(jù)題意,拋物線頂點為Q(2,-1),所以設拋物線為y=a(x-2)2-1(a≠0).點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
在運用轉(zhuǎn)換法時,需要學生能夠靈活理解題目中給出材料,并將題目中給出的重點的材料轉(zhuǎn)換為二次函數(shù)所需的內(nèi)容,而后通過解答函數(shù)的相關知識解決實際的問題.
例3 如圖4所示的隧道長12m,寬4m,按圖中所示的坐標系,拋物線可用y=-16x2+bx+c表示,且點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,頂點式則為y=-16(x-6)2+10.
根據(jù)頂點式可以得到其頂點D坐標為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)相關題目常用的幾種方法,學生在課下應當積極練習,達到熟練掌握,如此才能夠在考試中靈活運用,提高答題的效率,提高考試成績.
參考文獻:
[1]譚極陽,譚杰中.淺析二次函數(shù)中三角形面積最值問題的解題策略[J].理科考試研究,2021,28(2):18-21.[2]黃湖.初中二次函數(shù)動點問題解題策略研究[J].數(shù)學教學通訊,2020(20):77-78.
[3]李金華.二次函數(shù)綜合題型解題策略與技巧[J].數(shù)理化解題研究,2019(14):6-7.