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由于学生在初中阶段的接受能力有限,数学方面的知识基础较为薄弱。所以虽然二次函数在初中教材中有较为详细的研究,但是机械化的学习是很难理解这部分知识细节的。进入高中阶段的学习以后,尤其是在高三的复习阶段,要对他们的基本概念和基本性质,即图象以及奇偶性、单调性、有界性,进行灵活应用,对二次函数还需再深入学习。
一、深化理解函数
函数的定义在以前的学习中已经了解了,而在高中阶段,学生在完成集合的学习的前提下接触到了映射,继而再次深化理解了函数的概念,也就是利用映射的知识点来解释分析函数。我们可以把二次函数作为特例,这样就可以让学生在所有的知识的基础上,更加深入的了解函数的概念。二次函数是从一个集合A(定义域)到集合B(值域)上的映射:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+ bx+c(a≠0)与集合A的元素X对应,记为:?(x)= ax2+ bx+c(a≠0)这里ax2+bx+c表示对应法则,又表示定义域中的元素X在值域中的象,从而使学生对函数的概念有一个较明确的认识,在学生掌握函数值的记号后,可以让学生进一步处理如下问题:
类型I:已知?(x)= 2x2+x+2,求?(x+1)
这里不能把?(x+1)理解为x=x+1时的函数值,只能理解为自变量为x+1的函数值。
类型Ⅱ:设(x+1)=x2-4x+1,求?(x)
这个问题理解为,已知对应法则?下,定义域中的元素x+1的象是x2-4x+1,求定义域中元素X的象,其本质是求对应法则。
一般有两种方法:
(1)把所给表达式表示成x+1的多项式。
(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6,再用x代x+1得?(x)=x2-6x+6
(2) 变量代换:它的适应性强,对一般函数都可适用。
令t=x+1,则x=t-1 ∴(t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6从而?(x)= x2-6x+6
二、二次函数的单调性,最值与图象
在我们学习二次函数的过程中,必须要让我们的学生对于函数y=ax2+bx+c在(-∞,-b2a ]及[-b2a ,+∞)区间上的单调性的结论进行仔细严谨的论述证明,使它建立在严密理论的基础上,与此同时,进一步充分利用函数图象的直观性,给学生配以适当的练习,使学生逐步自觉地利用图象学习二次函数有关的一些函数单调性。
类型Ⅲ:画出下列函数的图象,并通过图象研究其单调性。
(1)y=x2+2|x-1|-1
(2)y=|x2-1|
(3)= x2+2|x|-1
这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系。掌握把含有绝对值记号的函数用分段函数去表示,然后画出其图象。
类型Ⅳ设?(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值是g(t)。
求:g(t)并画出 y=g(t)的图象
解:f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2
当1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2
当t>1时,g(t)=f(t)=t2-2t-1
当t<0时,g(t)=f(t+1)=t2-2
t2-2, (t<0)
g(t)= -2,(0≤t≤1)
t2-2t-1, (t>1)
首先要使学生弄清楚题意,一般地,一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或是只有最大值,但当定义域发生变化时,取最大或最小值的情况也随之变化,为了巩固和熟悉这方面知识,可以再给学生补充一些练习。
如:y=3x2-5x+6(-3≤x≤-1),求该函数的值域。
三、二次函数的知识,可以准确反映学生的数学思维:
类型Ⅴ:设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)方程f(x)-x=0的两个根x1,x2满足0 (Ⅰ)当X∈(0,x1)时,证明X (Ⅱ)设函数f(x)的图象关于直线x=x0对称,证明x0< x2 .
解题思路:
本题要证明的是x (Ⅰ)先证明x 因为00,又a>0,因此f(x) >0,即f(x)-x>0.至此,证得x 根据韦达定理,有 x1x2=ca ∵ 0?(0),所以当x∈(0,x1)时?(x)<?(x1)=x1,
即x<?(x) (Ⅱ) ∵?(x)=ax2+bx+c=a(x+-b2a )2+(c- ),(a>0)
函数?(x)的图象的对称轴为直线x=- b2a ,且是唯一的一条对称轴,因此,依题意,得x0=-b2a ,因为x1,x2是二次方程ax2+(b-1)x+c=0的根,根据违达定理得,x1+x2=-b-1a ,∵x2-1a <0,
∴x0=-b2a =12 (x1+x2-1a ) 二次函数,是所学过的最基础的幂函数,其内容多姿多彩,拓展面也广。我们可以以它为代表来研究函数的性质,可以建立起函数、方程、不等式之间的联系,可以偏拟出层出不穷、灵活多变的数学问题,考查学生的数学基础知识和综合数学素质,特别是能从解答的深入程度中,区分出学生运用数学知识和思想方法解决数学问题的能力。
通过对这些问题的探究,懂得在学习过程中的一些发现为今后的生活实践积累一定的经验。最后对学生多方面地评价,多多鼓励学生,适当对学生加强训练同时发动学生互相检查,共同讨论交流学习先进经验,一同排除前进路上的障碍这样才能促进学生全面和谐发展,让我们感到自己能够在知识的大海上畅游,是学习的主人,是战胜困难的强者。
二次函数的范围广阔,笔者简述至此,望各位研究教学者在高中数学教学中也多关注这方面知识,使我们对它的研究更深入。高中数学课堂教学的“有效性”,就是在有效的教学时间内体现出的教学效果和教学效率。教学要讲求效率,教学方法要讲求效果。面对新课改,教师要尽最大可能采用效果最好、效率最高的教学方法,让课堂的每一分钟都体现出价值!
一、深化理解函数
函数的定义在以前的学习中已经了解了,而在高中阶段,学生在完成集合的学习的前提下接触到了映射,继而再次深化理解了函数的概念,也就是利用映射的知识点来解释分析函数。我们可以把二次函数作为特例,这样就可以让学生在所有的知识的基础上,更加深入的了解函数的概念。二次函数是从一个集合A(定义域)到集合B(值域)上的映射:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+ bx+c(a≠0)与集合A的元素X对应,记为:?(x)= ax2+ bx+c(a≠0)这里ax2+bx+c表示对应法则,又表示定义域中的元素X在值域中的象,从而使学生对函数的概念有一个较明确的认识,在学生掌握函数值的记号后,可以让学生进一步处理如下问题:
类型I:已知?(x)= 2x2+x+2,求?(x+1)
这里不能把?(x+1)理解为x=x+1时的函数值,只能理解为自变量为x+1的函数值。
类型Ⅱ:设(x+1)=x2-4x+1,求?(x)
这个问题理解为,已知对应法则?下,定义域中的元素x+1的象是x2-4x+1,求定义域中元素X的象,其本质是求对应法则。
一般有两种方法:
(1)把所给表达式表示成x+1的多项式。
(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6,再用x代x+1得?(x)=x2-6x+6
(2) 变量代换:它的适应性强,对一般函数都可适用。
令t=x+1,则x=t-1 ∴(t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6从而?(x)= x2-6x+6
二、二次函数的单调性,最值与图象
在我们学习二次函数的过程中,必须要让我们的学生对于函数y=ax2+bx+c在(-∞,-b2a ]及[-b2a ,+∞)区间上的单调性的结论进行仔细严谨的论述证明,使它建立在严密理论的基础上,与此同时,进一步充分利用函数图象的直观性,给学生配以适当的练习,使学生逐步自觉地利用图象学习二次函数有关的一些函数单调性。
类型Ⅲ:画出下列函数的图象,并通过图象研究其单调性。
(1)y=x2+2|x-1|-1
(2)y=|x2-1|
(3)= x2+2|x|-1
这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系。掌握把含有绝对值记号的函数用分段函数去表示,然后画出其图象。
类型Ⅳ设?(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值是g(t)。
求:g(t)并画出 y=g(t)的图象
解:f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2
当1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2
当t>1时,g(t)=f(t)=t2-2t-1
当t<0时,g(t)=f(t+1)=t2-2
t2-2, (t<0)
g(t)= -2,(0≤t≤1)
t2-2t-1, (t>1)
首先要使学生弄清楚题意,一般地,一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或是只有最大值,但当定义域发生变化时,取最大或最小值的情况也随之变化,为了巩固和熟悉这方面知识,可以再给学生补充一些练习。
如:y=3x2-5x+6(-3≤x≤-1),求该函数的值域。
三、二次函数的知识,可以准确反映学生的数学思维:
类型Ⅴ:设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0)方程f(x)-x=0的两个根x1,x2满足0
解题思路:
本题要证明的是x
即x<?(x)
函数?(x)的图象的对称轴为直线x=- b2a ,且是唯一的一条对称轴,因此,依题意,得x0=-b2a ,因为x1,x2是二次方程ax2+(b-1)x+c=0的根,根据违达定理得,x1+x2=-b-1a ,∵x2-1a <0,
∴x0=-b2a =12 (x1+x2-1a )
通过对这些问题的探究,懂得在学习过程中的一些发现为今后的生活实践积累一定的经验。最后对学生多方面地评价,多多鼓励学生,适当对学生加强训练同时发动学生互相检查,共同讨论交流学习先进经验,一同排除前进路上的障碍这样才能促进学生全面和谐发展,让我们感到自己能够在知识的大海上畅游,是学习的主人,是战胜困难的强者。
二次函数的范围广阔,笔者简述至此,望各位研究教学者在高中数学教学中也多关注这方面知识,使我们对它的研究更深入。高中数学课堂教学的“有效性”,就是在有效的教学时间内体现出的教学效果和教学效率。教学要讲求效率,教学方法要讲求效果。面对新课改,教师要尽最大可能采用效果最好、效率最高的教学方法,让课堂的每一分钟都体现出价值!