高中二次函数解题中数学思想的运用

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  【摘要】高中数学是高中学习中重要的一门课程,也是有难度的一门学科,学生必须学习它,掌握它,为自己的成绩增分。在所学知识中,二次函数是数学中最有难度的一个知识点,它贯穿数学的每一个知识,在数列、圆锥曲线、方程、不等式、三角函数以及指数函数中占有重要地位,因此学生要掌握好二次函数,为解决高中数学的题打下基础。二次函数在高中阶段数学学科知识中作用显著,如果要学好二次函数,好的解题方法和思想是必须了解并学习的。通过学习二次函数的性质、定义、以及相关的案例,学生会了解和掌握二次函数的知识和解题技巧,本文笔者主要阐述数学思想对二次函数解题的运用。
  【关键词】二次函數 数学思想 解题
  【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)02-0120-01
  所谓二次函数,其实是一个二次多项式(或单项式)。它的基本表示形式为y=ax2+bx+c(a≠0)。高中二次函数的数学思想主要有数形结合、分类讨论和函数性质等等,这些思想的运用为教师的教学提供了好的教学平台,展示出二次函数的有趣性;而且学生可以接触到不同的数学思想,通过学习这些思想学生能进一步的学好数学,以及不断提升自己的能力。
  一、数形结合思想运用
  数形结合是解决二次函数的一个基本方法,它以数与形为最基本的研究对象,在一定条件下可以相互转化。作为一种简单的数学思想方法,数形结合大致可分为两种情况:一是借助于数的精确性来阐明形的属性,即“以数解形”;另一种是借助形的明了性来阐明数的某种联系,即“以形辅数”。通过数形互补,使问题简单化,具体化,变得明了透彻,从而轻松解决难题。
  二、分类讨论思想运用
  分类讨论是解决问题的一个逻辑方法,当遇到这几种情况时一般采用分类讨论,即:①方程中出现绝对值时,比如a>0需要分为a>0,a<0两种情况等等。②当函数中存在参数的变化范围,限制等等;③关于函数的变量取值范围,单调性的讨论等,还有函数的定义、公式的要求。把需要研究的问题根据题目的特点和要求,分成若干类,转化成若干个小问题来解决,化繁为简,能够有效提升学生的思维能力,从而解决难题。解决这类问题一定要知道步骤,首先分析问题,明白它的解题要点;其次仔细分析题意,知道解题步骤以及如何进行;最后就是一步一步写出解题过程,要条理,禁止拖拉,简明清晰。
  例题:已知二次函数f(x)=-x2+2x+3,若x∈(t,t+1),将f(x)的最大值表示成关于t的函数g(t)。
  解析: 该函数最大值与对称轴有关,且开口向下,因此经过分析此题要分成三种情况求解,分别是在对称轴左边,在区间上,在对称轴右边。由题知f(x)=-x2+2x+3的对称轴为x=1,①若t≥1,则函数在区间(t,t+1)上单调递减,所以函数的最大值为x=t时的f(x)的值。这时把t带入f(x)函数可求得函数在区间上的最大值,即:ymax=f(t)=-t2+2t+3;②若t+1≤1,则t≤0,这时函数在(t,t+1)上单调递增,所以当x=t+1时,函数取得最大值,即:ymax=f(t+1)=-t2+4;③t<1  综合得 -t2+2t+3 (t≥1)
  g(t)=4 (0  -t2+4 (t≤0)
  这道题用了分类讨论的方法,可以看到这道题给出了参数的变化范围,因此在解这道题时需要明白题目的要求和特点,然后掌握解题过程,一步一步分析解决。
  三、化归转化思想运用
  化归与转化思想就是借助函数性质、图像、公式或已知条件加以转化从而解决问题。运用的原则主要是化难为易、化生为熟,将函数问题简单化,一一解决。例如函数中给出三个点A(0,-1),B(0,1),C(2,0)求函数的解析式;或者求一点是否在直线上等等一类问题。老师通过教育学生进行学习转化思想,以求得解决,可以帮助学生提升成绩,增加知识,也会为高考增分。
  通过学习数学思想在二次函数中的实际应用,学生可以扩展自己的思维能力,提升逻辑思维,学会遇到问题时用不同角度解决,更重要的将为自己的高考加分,为自己的未来打下一个好基础。二次函数中的数学思想是一个重要的思想方法,也可以用在不同的问题中,学生一定懂得并学会运用它,以此解决有关难题。
  参考文献:
  [1]沈宏.高中数学中恒成立问题的解题策略.《读与写:教育教学刊》-2014
  [2]王震.高中数学恒成立问题的解题策略探微.《中学数学》-2017
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