“二次函数”学习指津

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  “二次函数”是初中数学的重要组成部分、中考必考的内容,往往以基础题、能力题和拓展题三种层级的形式呈现,压轴题多涉及二次函数,即使在高中数学中也常出现,为帮助同学们唱好初中函数学习的压轴大戏,特提供如下建议.
  一、 理解二次函数的内涵和本质
  与前面学习的一次函数、反比例函数一样,二次函数也是源自生活的数学模型. 一般地,我们把形如y=ax2 bx c(其中a、b、c是常数,且a≠0)的函数叫做y关于x的二次函数,其中a称为二次项系数,b为一次项系数,c为常数项,x为自变量(其取值范围是一切实数),y为因变量(其取值范围并非是一切实数).
  注意y=ax2 bx c(其中a、b、c是常数,且a≠0)叫做二次函数的一般式,其等号右边的自变量的最高次数是2,但 “变量”不等同于“未知数”,不能说“二次函数是指未知数的最高次数为2次的函数”,因为“未知数”只是一个数,“变量”可在一定范围内任意取值. 当一个函数最高次项是2次且二次项系数不为零即为二次函数.
  例1 已知y=mx2 xm 1是关于x的二次函数,求m的值.
  【分析】由于解析式中项xm 1的指数没有确定,且m 1不小于1,题目要求是关于x的二次函数,所以分两种情况:
  ① xm 1是二次项,此时二次项系数为m 1,所以m?摇 1=2,m 1≠0,解得m=1;
  ② xm 1是一次项,此时二次项系数为m,所以m?摇 1=1,m≠0,无解.
  综合上述讨论,当m=1时,y=mx2 xm 1是关于x的二次函数.
  二、 从平移的角度类比二次函数y=ax2的图像和性质,理解、牢记二次函数顶点式y=a(x h)2 k(其中a、h、k为常数,a≠0)的图像和性质
  对某一二次函数,我们确定其中一个变量,就可利用解析式求出另一个变量,从而得到一组解,一组解就是一个点的坐标,而二次函数的图像就是由无数个这样的点构成的图形.
  结合具体的二次函数y=ax2、y=ax2 k、y=a(x h)2、y=a(x h)2 k(a≠0)在同一平面直角坐标系中图像形状和位置,可发现后三者均由y=ax2平移而得. 如果两个二次函数的二次项系数相同,则它们的抛物线形状相同,由于顶点不同,所以位置不同,抛物线的平移实质上是顶点的平移. 平移规律是:“左加右减,上加下减”,即
  特别提醒:“左加右减”是针对h而言,“上加下减”是针对k而言,如果抛物线是一般形式,应先化为顶点式再平移.
  例2 将y=3x2向右平移2个单位,再向下平移1个单位,求平移后的解析式.
  解:平移后的函数解析式为y=3(x-2)2-1. 反之将y=3(x-2)2-1逆向平移,向左平移2个单位,再向上平移1个单位就是y=3x2.
  因为抛物线平移只改变图像顶点的坐标,不改变形状,所以要充分利用抛物线“顶点”的作用.
  1. 要能准确灵活求出“顶点”
  七、 灵活求解析式
  1. 一般式:y=ax2 bx c(a、b、c是常数,且a≠0) .
  2. 两根式(也叫交点式):当抛物线y=ax2 bx c与x轴有交点时,即对应的一元二次方程ax2 bx c=0有实数根x1、x2时,根据二次三项式分解因式ax2 bx c=a(x-x1)(x-x2),二次函数y=ax2 bx c可化为两根式(也叫交点式)y=a(x-x1)(x-x2).
  如果抛物线y=ax2 bx c与x轴没有交点,则不能这样表示.
  3. 顶点式:y=a(x h)2 k (a、h、k为常数,a≠0),(-h,k)为抛物线顶点.
  说明:(1) 任何一个一般式都可以通过配方法化为顶点式,两根式展开合并也可以化为一般式,但一般式不一定能化为两根式,仅当抛物线与x轴有交点时才能化为一般式.
  (2) 如抛物线过平面内三点时,可设一般式y=ax2 bx c,将三点坐标代入,列方程组求解;如已知抛物线的顶点(-h,k),且抛物线过平面内另外一点,则可列顶点式y=a(x h)2 k,再将另外一点坐标代入求a值即可;如抛物线与x轴交点为(x1,0)和(x2,0),且过平面上另外一点,则可设y=a(x-x1)(x-x2),将另外一点坐标代入求a值即可.
  例7 已知抛物线过点A(-1,0)、B(3,0)、C(1,5),求抛物线的解析式.
  解法一:直接设y=ax2 bx c,将点A、B、C坐标代入解析式得到三元一次方程组,解出a、b、c即可.
  解法二:观察发现点A(-1,0)、B(3,0)在x轴上,说明抛物线与x轴有交点A、B,因此可设y=a(x 1)(x-3),再将点C(1,5)代入求出a即可.
  解法三:通过进一步观察发现,A(-1,0)、B(3,0)两点纵坐标相同,可知A、B两点为抛物线上关于对称轴对称的两点,所以对称轴为直线x=1,进一步可知点C(1,5)为抛物线的顶点,故可设y=a(x-1)2 5,然后将点A或B的坐标代入求出a即可.
  二次函数总是与其图像联系,这也是函数的特点之一,学习二次函数时,一定要注意代数与几何的联袂,做到数形结合,在理解的基础上,强化记忆一些基础知识和基本技能,这样在综合应用时才能游刃有余.
  (作者单位:江苏省东台市实验中学教育集团)
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