错因剖析见本质 掌握策略促提高

2021-01-21 05:44刘燕
初中生世界·九年级 2021年12期
关键词:错因表达式交点

刘燕

中学数学教材中,二次函数占有重要的地位,不管是在代数里还是在几何中,用到二次函数的次数特别多。现将平时作业与练习中经常出现的易错题进行剖析,并给出一些解决策略,希望能帮助同学们建立学好二次函数的信心。

一、对二次函数概念掌握模糊

例1 若y=(2-m)xm2-2是二次函数,则m的值为__________。

【错解】根据二次函数的概念得m2-2=2,解得m=±2。

故答案为m=2或m=-2。

【错因剖析】根据二次函数的概念,题中m应满足两个条件:m2-2=2,二次项系数2-m≠0。错解中疏忽了二次函数概念中“二次项系数a不等于零”这个条件。

【正解】根据题意,得m2-2=2且2-m≠0,解得m=-2。

故答案為m=-2。

二、未掌握二次函数最值的计算方法

例2 求函数y=x2+1(-1≤x≤2)的最大值和最小值。

【错解】当x=-1时,y=2;当x=2时,y=5。

所以函数y=x2+1(-1≤x≤2)的最大值为5,最小值为2。

【错因剖析】二次函数的最值有多种类型。假设自变量的取值范围是某个闭区间,那么其最值可能在端点处,也有可能在顶点处。因此,我们要得出此函数的最值,应通过二次函数的增减性来分析,也可以借助数形结合的思想方法来完成。

【正解】∵y=x2+1,∴对称轴是直线x=0,顶点坐标为(0,1),画出大致图像如图1,图中抛物线位于-1≤x≤2的一段,显然图像中最低点不是点A,而是顶点,最高点是点B。

所以当x=0时,y有最小值为1;

当x=2时,y有最大值为5。

三、对图像平移顺序了解不清

例3 把抛物线y=ax2+bx+c先向右平移2个单位,再向下平移5个单位,得到抛物线y=x2-2x-2,求a、b、c的值。

【错解】∵y=x2-2x-2=(x-1)2-3,

又∵图像向右平移2个单位,向下平移5个单位,∴原抛物线的解析式为y=(x-1-2)2-3-5=x2-6x+1,∴a=1,b=-6,c=1。

【错因剖析】二次函数图像平移问题往往包括多种类型,在解决已知原图像的表达式以及平移路径,求平移后图像表达式时,可以直接用“左加右减,上加下减”来解决。但此题已知的是平移后图像表达式以及平移路径,求原图像的表达式,因此,我们要看清题目实质,千万不可直接套用口诀解题。

【正解】∵y=x2-2x-2=(x-1)2-3,

又∵原图像向右平移2个单位,向下平移5个单位得到新抛物线,

∴新图像向左平移2个单位,向上平移5个单位得到原抛物线,

∴原抛物线的表达式为y=(x-1+2)2-3+5=x2+2x+3,∴a=1,b=2,c=3。

四、没有进行分类讨论

例4 若m为实数,则函数y=(m-2)x2+mx+1的图像与x轴的交点个数为 。

【错解】根据题意,得b2-4ac=m2-4(m-2)×1=m2-4m+8=(m-2)2+4>0,

所以函数y=(m-2)x2+mx+1的图像与x轴的交点个数为2个。

【错因剖析】此题题干部分说的是“函数”,而不是“二次函数”,所以此题还有另一种情形,即一次函数的情形,需要分类讨论。

【正解】当函数为一次函数,即m-2=0,m=2时,函数y=2x+1与x轴相交于点([-12],0),交点个数为1个。

当函数为二次函数,即m-2≠0,m≠2时,

∵b2-4ac=m2-4(m-2)×1=m2-4m+8

=(m-2)2+4>0,

∴函数y=(m-2)x2+mx+1的图像与x轴的交点个数为2个。

综上所述,函数图像与x轴的交点个数为1或2个。

五、忽视题目中的隐藏条件

例5 已知x-y2=1,求y2-x2的最大值。

【错解】∵x-y2=1,∴y2=x-1

∴y2-x2=-x2+x-1=-(x[-12])2[-34],

所以y2-x2的最大值为[-34]。

【错因剖析】此题将y2用关于x的代数式表示,代入y2-x2得到关于x的二次函数,就将本题转化成求二次函数的最值问题。但忽略了y2≥0,x有取值范围这一隐藏条件。

【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],

∴此抛物线开口向下,对称轴为x=[12],

∴当x≥1时,y随x的增大而减小,

∴当x=1时,y2-x2有最大值为-1。

从上述几个问题可以看出,各种数学思想如函数的思想、数形结合的思想、分类讨论的思想等都可以利用二次函数作为载体。因此,同学们在解答二次函数的问题时,除了理解概念、公式外,还要认真审题,灵活运用,挖掘题目中的隐藏条件。

(作者单位:江苏省东台市实验中学)

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