劉燕
中學數(shù)學教材中,二次函數(shù)占有重要的地位,不管是在代數(shù)里還是在幾何中,用到二次函數(shù)的次數(shù)特別多?,F(xiàn)將平時作業(yè)與練習中經(jīng)常出現(xiàn)的易錯題進行剖析,并給出一些解決策略,希望能幫助同學們建立學好二次函數(shù)的信心。
一、對二次函數(shù)概念掌握模糊
例1 若y=(2-m)xm2-2是二次函數(shù),則m的值為__________。
【錯解】根據(jù)二次函數(shù)的概念得m2-2=2,解得m=±2。
故答案為m=2或m=-2。
【錯因剖析】根據(jù)二次函數(shù)的概念,題中m應滿足兩個條件:m2-2=2,二次項系數(shù)2-m≠0。錯解中疏忽了二次函數(shù)概念中“二次項系數(shù)a不等于零”這個條件。
【正解】根據(jù)題意,得m2-2=2且2-m≠0,解得m=-2。
故答案為m=-2。
二、未掌握二次函數(shù)最值的計算方法
例2 求函數(shù)y=x2+1(-1≤x≤2)的最大值和最小值。
【錯解】當x=-1時,y=2;當x=2時,y=5。
所以函數(shù)y=x2+1(-1≤x≤2)的最大值為5,最小值為2。
【錯因剖析】二次函數(shù)的最值有多種類型。假設自變量的取值范圍是某個閉區(qū)間,那么其最值可能在端點處,也有可能在頂點處。因此,我們要得出此函數(shù)的最值,應通過二次函數(shù)的增減性來分析,也可以借助數(shù)形結(jié)合的思想方法來完成。
【正解】∵y=x2+1,∴對稱軸是直線x=0,頂點坐標為(0,1),畫出大致圖像如圖1,圖中拋物線位于-1≤x≤2的一段,顯然圖像中最低點不是點A,而是頂點,最高點是點B。
所以當x=0時,y有最小值為1;
當x=2時,y有最大值為5。
三、對圖像平移順序了解不清
例3 把拋物線y=ax2+bx+c先向右平移2個單位,再向下平移5個單位,得到拋物線y=x2-2x-2,求a、b、c的值。
【錯解】∵y=x2-2x-2=(x-1)2-3,
又∵圖像向右平移2個單位,向下平移5個單位,∴原拋物線的解析式為y=(x-1-2)2-3-5=x2-6x+1,∴a=1,b=-6,c=1。
【錯因剖析】二次函數(shù)圖像平移問題往往包括多種類型,在解決已知原圖像的表達式以及平移路徑,求平移后圖像表達式時,可以直接用“左加右減,上加下減”來解決。但此題已知的是平移后圖像表達式以及平移路徑,求原圖像的表達式,因此,我們要看清題目實質(zhì),千萬不可直接套用口訣解題。
【正解】∵y=x2-2x-2=(x-1)2-3,
又∵原圖像向右平移2個單位,向下平移5個單位得到新拋物線,
∴新圖像向左平移2個單位,向上平移5個單位得到原拋物線,
∴原拋物線的表達式為y=(x-1+2)2-3+5=x2+2x+3,∴a=1,b=2,c=3。
四、沒有進行分類討論
例4 若m為實數(shù),則函數(shù)y=(m-2)x2+mx+1的圖像與x軸的交點個數(shù)為 。
【錯解】根據(jù)題意,得b2-4ac=m2-4(m-2)×1=m2-4m+8=(m-2)2+4>0,
所以函數(shù)y=(m-2)x2+mx+1的圖像與x軸的交點個數(shù)為2個。
【錯因剖析】此題題干部分說的是“函數(shù)”,而不是“二次函數(shù)”,所以此題還有另一種情形,即一次函數(shù)的情形,需要分類討論。
【正解】當函數(shù)為一次函數(shù),即m-2=0,m=2時,函數(shù)y=2x+1與x軸相交于點([-12],0),交點個數(shù)為1個。
當函數(shù)為二次函數(shù),即m-2≠0,m≠2時,
∵b2-4ac=m2-4(m-2)×1=m2-4m+8
=(m-2)2+4>0,
∴函數(shù)y=(m-2)x2+mx+1的圖像與x軸的交點個數(shù)為2個。
綜上所述,函數(shù)圖像與x軸的交點個數(shù)為1或2個。
五、忽視題目中的隱藏條件
例5 已知x-y2=1,求y2-x2的最大值。
【錯解】∵x-y2=1,∴y2=x-1
∴y2-x2=-x2+x-1=-(x[-12])2[-34],
所以y2-x2的最大值為[-34]。
【錯因剖析】此題將y2用關(guān)于x的代數(shù)式表示,代入y2-x2得到關(guān)于x的二次函數(shù),就將本題轉(zhuǎn)化成求二次函數(shù)的最值問題。但忽略了y2≥0,x有取值范圍這一隱藏條件。
【正解】∵x-y2=1,∴y2=x-1。
∵y2≥0,∴x-1≥0,解得x≥1。
∵y2-x2=-x2+x-1=-(x[-12])2[-34],
∴此拋物線開口向下,對稱軸為x=[12],
∴當x≥1時,y隨x的增大而減小,
∴當x=1時,y2-x2有最大值為-1。
從上述幾個問題可以看出,各種數(shù)學思想如函數(shù)的思想、數(shù)形結(jié)合的思想、分類討論的思想等都可以利用二次函數(shù)作為載體。因此,同學們在解答二次函數(shù)的問題時,除了理解概念、公式外,還要認真審題,靈活運用,挖掘題目中的隱藏條件。
(作者單位:江蘇省東臺市實驗中學)