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变中抓不变 突破含参问题

2018-12-19颜丽芳

读与写·上旬刊 2018年12期
关键词:表达式交点抛物线

颜丽芳

中图分类号:G633.6 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2018)34-0183-02

随着中考改革的不断深化,杭州市近年数学中考整体难度下降明显,重基础、重思想方法得到了较好的体现,特别是每年的第22题含有参数的二次函数已经成为杭州市数学中考的一大特色,此类题目考查的本质是函数的图象和性质,教学中需要让学生明确:掌握图像变化的不变性,结合对称轴和开口方向是解决问题的关键。

一、考题分析

1.【2016年杭州中考第22题】

在同一平面直角坐标系中,已知函数y1=ax2+bx,y2=ax+b(ab≠0).

(1)若函数y1的图象过点(﹣1,0),函数y2的图象过点(1,2),求a,b的值.

(2)若函数y2的图象经过y1的顶点.

①求证:2a+b=0;

②当1

【解答】解:(1)由题意得:0=a-b2=a+b ,解得:a=1b=1 ,

(2)①证明:∵函数y1的顶点为(-b2a ,-b24a ),∴-b24a =a(-b2a )+b,即b=-b22a ,∵ab≠0,∴﹣b=2a,∴2a+b=0.

②方法一(作差法):

∵b=﹣2a,∴y1=ax2﹣2ax=ax(x﹣2),y2=ax﹣2a,

∴y1﹣y2=a(x﹣2)(x﹣1).∵1

∴x﹣2<0,x﹣1>0,∴(x﹣2)(x﹣1)<0.

当a>0时,a(x﹣2)(x﹣1)<0,y1

当a<0时,a(x﹣2)(x﹣1)>0,y1>y2.

方法二(图象法):求解方程两个函数的交点坐标为(1,-a),(2,0),近似图象根据a的正负作出:

【立意】这是一道函数综合题,考查的知识点有:用待定系数法建立方程组并求解,公式变形,二次函数图像的顶点,以及增减的性质;考查的能力有:运算与推理能力、观察和作图能力;考查的思想方法有:转化、分类讨论、数形结合。

2.【2017年杭州中考第22题】

在平面直角坐标系中,设二次函数y1=(x+a)(x﹣a﹣1),其中a≠0.

(1)若函数y1的图象过点(1,﹣2),求函数y1的表达式;

(2)若一次函数y2=ax+b的图象与二次函数y1的图象都經过x轴上同一点,求实数a,b满足的关系式;

(3)已知点P(x0,m)和Q(1,n)在函数y1的图象上,若m

【解答】解:(1)把点(1,﹣2)代入y1=(x+a)(x﹣a﹣1),得a1=﹣2,a2=1,∴y1 =x2﹣x﹣2;

(2)令y1=0,解得x1=﹣a,x2=a+1,∴y1的图象与x轴的交点是(﹣a,0),(a+1,0),当y2=ax+b经过点(﹣a,0)时,﹣a2+b=0,即b=a2;当y2=ax+b经过点(a+1,0)时,a2+a+b=0,即b=﹣a2﹣a;

(3)解法一(图象法):抛物线的开口向上,对称轴为直线x=12 ,当x≤12 时,y随x的增大而减小,(1,m)与(0,n)关于对称轴对称,由m

解法二(作差法):m=x20-x0-a2-a,n=-a2-a

∴m-n= x20-x0= x0 (x0-1) <0, ∴0

【立意】本题是围绕二次函数坐标点的特征扩展,考查的知识点有:用待定系数法求函数表达式、函数与坐标轴交点坐标、以及二次函数图象增减;考查的能力有:运算能力、观察和作图能力;考查的思想方法有:转化、分类讨论、数形结合。

3.【2018年杭州中考第22题】

设二次函数y=ax2+bx﹣(a+b)(a,b是常数,a≠0).

(1)判断函数图象与x轴的交点个数,并说明理由.

(2)若该函数图象过点A(﹣1,4),B(0,﹣1),C(1,1)三个点中的两个,求二次函数的表达式.

(3)若a+b<0,点P(2,m)(m>0)在该二次函数图象上,求证:a>0.

【解答】解:(1)由题意△=b2﹣4oa[﹣(a+b)]=b2+4ab+4a2=(2a+b)2≥0,∴当2a+b=0时,函数图象与x轴的交点的个数为一个;当2a+b≠0时,函数图象与x轴有两个交点.

(2)当x=1时,y=a+b﹣(a+b)=0,∴抛物线不经过点C

把点A(﹣1,4),B(0,﹣1)分别代入得4=a-b-(a+b)-1=-(a+b) 解得 a=3b=-2

∴抛物线表达式为y=3x2﹣2x﹣1.

(3)解法一(作差法):当x=2时,m=4a+2b﹣(a+b)=3a+b>0①

∵a+b<0②,①-②得:2a>0,∴a>0.

解法二(图象法):函数过点(1,0),

(0,-a-b),(2,m),其中-a-b>0, m>0,

画出大致图象得a>0

【立意】本题所考查的知识点有:用待定系数法求二次函数表达式、函数与x轴的交点、以及二次函数图象与性质;考查的能力有:运算与推理能力、观察和作图能力;考查的思想方法有:转化、数形结合等。

二、试题点评

此三道含参函数题目类型相同,题目都是从三个层面显性展开:首先,给定一个或两个特殊点(由参数的个数决定)用待定系数法求参数的特值或者函数表达式;其次增加一个一般性的条件得出一般性结论;最后求在给定的区间内变量的取值范围或比较大小。考查的知识点主要是抛物线与x轴的交点,以及图象上点的坐标与方程(或者不等式)之间的关系。解题方法也比较常规,特别是第三小题,都可以选择用作差法比较大小或者用图象法比较,难度不大。学生在解题中造成思维停滞的主要原因是无法理解参数对图象的“决定性”牵制。初中阶段,含参函数问题一般是通过坐标点建立方程(组)或不等式进行解题,当然,利用图象往往会让答案更一目了然。

三、教学建议

含参问题作为近年杭州市数学中考的必考题,老师们花了大量的时间去研究,但从最后的考试成绩来看并不理想,以笔者参加2018年中考第22题的阅卷为例,本题相对往年难度下降不少,直接根据题目要求代入条件计算即可,但学生的得分率也只有0.48,根据阅卷情况,在平时教学中笔者提出如下建议。

1.注重基础知识,加强计算能力。

良好的计算能力是学好数学的前提,笔者在阅卷过程中发现:系数符号不清、去括号错误、合并同类项系数出错、待定系数出错、解方程出错等等,如此多的计算错误令阅卷老师吃惊。函数问题涉及方程与不等式的计算,归根到底就是代数式中的项与系数的概念、代数式的化简,因此,在七年级开始学习数与式时就必须要让学生理解算理,熟练算法。

2.注重通性通法,提高解题能力。

在“通性通法”中,“通性”就是概念反映的数学基本性质;“通法”就是概念所蕴含的思想方法。

进入复习阶段的数学教学主要是解题教学,解题教学的目标是巩固概念、学会思考、培养良好的解题习惯、发展分析问题和解决问题的能力。在实际解题教学中,很多教师对解题技巧和数学思想方法的认识不清,受技巧之“巧”的诱惑,把注意力放在“题型+技巧”上,而忽视了通性通法,长期以往,学生忘记了解题的根本,没有学会最基本的数学思考方法,导致中考数学的失败。

3.研究考纲课本,提高复习效率。

《杭州市初中毕业升学文化考试命题实施细则》(2018年)中对知识技能、过程与方法的掌握程度的要求从高到低分为三个层次,用“了解·经历”、“理解·体验”、“运用·探索”来界定,并依次用a、b、c表示。函数部分的考试内容第6条(结合对函数关系的分析,对变量的变化情况进行初步讨论)考试要求为c、第10条(二次函数的意义、表达式、图象和性质)考试要求为c。

根据考纲要求,含参的函数问题可以说是最好的考查载体,因此本模块内容的教学显得尤为重要,以笔者设计的二次函数复习课为例。附:二次函数(含参专题)复习教学设计

(一)课堂前测:

1.已知y=ax2+bx+c的图像上的部分点的坐标坐标如下:

x…﹣3﹣2﹣101…

y…﹣60466…

根据表格,下列说法正确的有。

①抛物线与x轴的一个交点为(﹣2,0);②抛物线与y轴的交点为(0,6);③抛物线的对称轴是直线x=12;④抛物线与x轴的另一个交点为(3,0);⑤在对称轴左侧,y随x增大而减少.

2.已知抛物线y=-(x-h)2+2,当x≤3时,y随x的增大而增大,则h的取值范围是.

(二)例题讲解。

已知关于x的函数y=x2+2kx+k2-1(k为实数)

(1)根据这个表达式,你能得到哪些结论?

(2)對于任何负实数k,当x

(三)巩固提升。

已知关于x的函数y=kx2+(2k-1)x-2(k为常数)

(1)求证:不论k取什么值,此函数一定经过(-2,0);

(2)当x>0时, y随x的增大而减小,求k的取值范围;

(3)试问该函数是否存在最小值-3?若存在,请求出此时k;若不存在,请说明理由.

(4)当x≤-1时,函数有最小值为-3,求k的值.

(四)课后练习。

1.已知二次函数y=ax2+c(a≠0),当x分别取x1、x2(x1≠x2)时,函数值相等,则当x=x1+x2时,y等于

2.若直线x=1是抛物线函数y=ax2+bx+c(a,b,c是实数,且a<0)的对称轴,则( )

A.若m>1,则(m﹣1)a+b>0

B.若m>1,则(m﹣1)a+b<0

C.若m<1,则(m﹣1)a+b>0

D.若m<1,则(m﹣1)a+b<0

3.已知关于x的函数y=kx2+2kx-2c(k≠0)

(1)点P在函数图象上,其中P1(1,h1),P2(-3,h2)为P点运动所经过的两个位置,比较h1,h2的大小;

(2)点M(m, h1)和Q(3,h2 )在函数图象上,且h1> h2,求m的取值范围;

(3)点N(m,h)为图象上点,当-4≤m≤1时,h的取值范围为-4≤h≤1,求函数的表达式.

笔者认为,参数问题的教学应始终围绕函数的表达式、图象与性质展开,让学生理解“参数”对函数图象的“决定性”牵制,能够“化动为静”,作出大致图象,找出其中不变的性质。数学解题教学,在巩固概念的同时,学生应掌握必要的数学思想方法和数学规律,找到问题的数学本质,提升数学素养。

参考文献:

[1] 《杭州市初中毕业升学文化考试命题实施细则》,2018年.

[2] 《注重通性通法才是好数学教学》,章建跃数学教育随想录,浙江教育出版社,2017年6月.

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