中国学术文献网络出版总库

刊名: 课程·教材·教法
       Curriculum, Teaching Material and Method
主办:  人民教育出版社 课程教材研究所
周期:  月刊
出版地:北京
语种:  中文
开本:  大16K
ISSN: 1000-0186
CN:   11-1278/G4

历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
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中国期刊网来源刊

2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。



浅谈二次函数在高中阶段的应用

【作者】 龙正锋

【机构】 贵州省松桃县第二中学

【摘要】教师要掌握二次函数在高中阶段的应用,要进一步深入理解函数的概念;要了解二次函数的单纯性,最值与图象;要掌握二函数的知识,可以准确反映学生的数学思维。
【关键词】概念;图象;思维
【正文】
  在初中教捌中,对二次函数作了较详细的研究,由于初中学生基础涔弱.又受其接受能力的限制,这部份内容的学习多是机械的,根难从本质上加以理解。进人高中以后,尤其是高三复习阶段,婪对他们的基本概念和基本性质(图象以及单调性、奇偶性、有界性)灵活应用,对二次函数还需再深入学习。
  一、进一步深入理解函数概念
  初中阶段已经讲述了函数的定义.进入高中后在学习集合的基础上又学习了映射,接着重新学习函数概念,主要是用映射观点来阐明函数.这时就可以用学生已经有一定了解的函数、特别是一次函数为例来加以更深认识函数的概念。二次函数是从一个集台A(定义域)到集合B(值域)上的映射7:A—B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)与集台A的元素x对应,记为f(x)=ax2+bx+c(a≠0)这里ax2+bx+c表示对应法则,又表示定义域巾的元素X在值域中的象.从而使学生剐函数的概念有个较明确的认识,在学生掌握函数值的记号后,可以让学生进一步处理如下问题:
  类型I:已知f(x)=2x2+x+2,求f(x+1)
  这里不能把f(X+1)解为x=x+1时的函数值,只能理解为自变量为x+1的函数值。
  类型Ⅱ:设f(x+1)=x2-4x+1,求f(x)
  这个问题理解为,已知对应法则?下定义域中的元素x+1的象是x2-4x+1.求定义域中元素x的象,其本质是求对应法则。
  一般有两种方法:
  (1)把所给表达式表示成x+1的多项式。
  f(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6再用x代x+1得f(x)=x2-6x+6
  (2)变量代按:它的通应性强.对一般函数都可适用。
  令t=x+1.则x=t-1  ∴(t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6从而f(x)=c2-6x+6
  二、二次函数的单调性,最值与图象。
  在高中阶阶段学习单调性时.必须让学生对二次函数y=ax2+bx+c在区间( -∞,-■  )及(-■,+∞)上的单调性的结论用定义进行严格的论证,使它建立在严密理论的基础上,与此同时,进步充分利用函数图象的直观性.给学生配以适当的练习,使学生逐步自觉地利用图象学习二次函数有关一些函数单调性。   
  类型Ⅲ:画出下列函数的图象,并通过图象研究其单调性。
  (1)y=x2+2lx-11-1
  (2)v=lx2-ll
  (3)=x2+2lxI-1
  这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系。掌握把含有绝对值记号的函数用分段雨数去表示l然后面出其图象。
  类型Ⅳ设f(x)=x2-2x-1在区让l t,t+1l上的最小值是g(t)。
  求g(t)并画出y=g(t)的图象
  解f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2
  当l∈[l,l+1]即0≤l≤1,g(l)=-2
  当l>1时,g(l)=f(l)=l2-21-1
  当l<0时,g(t)=f(t+1)=t2-2
  G(t)=t2-2,(t<0)-2,(0≤t≤1)t2-2t-1,(t>1)  
  首先要使学生弄清楚题意,一般地,一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或足只有最大值,但当定义域发生变化时,取最大或最小值的情况也随之变化,为了巩固和熟悉这方面知识,可以再给学生补充一些练习。
  如:y=3x2-5x+6(-3≤x≤-1),求该函数的值域。
  三、二坎函数的知识,可以准确反映学生的数学思维
  类型V:设二次画数r(x)=ax2+bx+c(a>0)方程f(x)=0的两个根x.,x2满足0<x1<x2<■
  (I)当x∈(0,x1)时。证明x<f(x)<x1。
  (11)设函数f(x)的图象关于直线x=x0对称,证明x0<■。
  解题思路:
  本题要证明的是x<f(x),f(x)<x1 和x0<■,由题中所提供的信息可以联想到①f(x)=x,说明抛物线与直线y=x在第一象限内有两个不同的交点;②方程f(x)-x=0可变为ax2+(b-1)xtl=0,它的两根为hb可得到札啦与a、b 、c之间的关系式,因此解题思路明显有一条①图象法②利用一元二次方程根与系数关系③利用一元二次方程的求根公式,轴之以不等式的推导。现以思路②为例解决这道题:
  1、 先证明x<f(x),令f(x)=f(x)-x,因为x1,x2是方程f(x)-x=0的根,f(x)=ax2+bx+c,所以能f(x)=a(x-x1)(x-x2).
  因为0<x1<x2所以,当x∈(0,x1)时,x-x1<0,x-x2<O得
  (x-x1)(x-x2)>0,又a>0,因此f(x>0,即f(x)-x>0至此,证得x<f(x)
  根据韦达定理,有x1x2=■    ∵0<x1<x2<■,c=ax1x2<x=f(x1)   又c=f(0),∴f(0)<f(x1)
  根据二次函数的性质,曲线y=f(x)是开口向上的抛物线,因此,函数y=f(x)在闭区间[0、x1]的最大值在边界点x=O或x=x1处达到.而且不可能在区日的内部达到,由于f(x1)>f(0),所以当x∈(0,x1),
  即x<f(x)<x1
  (11) f(x)=ax2+bx+c=a (x+-■) 2+(c-■),(a>0)
  函数f(x)的图象的对称轴为直线x=-■且是唯一的一条对称轴,因此,依题意,得x0-■,因为x1,x2是二次方程ax2(b-1)x+c=o的根,根据违达定理得x1x2=-■ 
 ∵x2-■<0  ∴x0=-■=■(x1x2-■)  即x0=■
  二次函数,它有丰富的内涵和外延。作为最基布的幂函数.可以以官为代表来研究函数的性质,可以建立起函数、程、不等式之问的联系,可以偏拟出层山不穷、灵活多变的数学问题考查学生的数学基础知识和综合数学素质.特别是能从解答的深人程度中,区分出学生运用数学知识和思想方法解决数学问题的能力。
  二次函数的内容涉及很广,本文只讨论至此,希望各位同仁在高中数学教学中也多关注这方面知识,使我们对它的研究更深人。