二次函數(shù)作為初中數(shù)學的核心知識板塊,在中考及各類數(shù)學測試中占據(jù)重要地位.近年來,為了考查學生的創(chuàng)新思維和綜合素養(yǎng),二次函數(shù)的題型不斷推陳出新.深入研究這些創(chuàng)新題型,總結有效的應對策略,對學生的數(shù)學學習意義重大.
1 新定義題型
新定義題型是指在題目中給出一個學生未曾接觸過的數(shù)學概念、運算或規(guī)則,要求學生依據(jù)新定義,結合已學的二次函數(shù)知識進行解題.這類題型重點考查學生的閱讀理解能力和知識遷移能力.面對新定義題型,學生首先要認真研讀題目,透徹理解新定義的內(nèi)涵與規(guī)則,將其轉化為熟悉的數(shù)學語言或操作流程,再結合二次函數(shù)的性質、公式等知識進行求解.
例1定義一種新運算“ ⑧ ”:對于二次函數(shù) y= ax2+bx+c(a≠0) 與實數(shù) m,y?m=a(x-m)2+ (2 b(x-m)+c .已知二次函數(shù) y=x2-2x-3 ,求 y ?2"的最小值.
分析根據(jù)新運算\" ? ”的定義,將 y ?2"基于y?m 規(guī)定的運算進行列式,得到 y?2"的具體解析式,再利用二次函數(shù)求最值的方法求解.
解 已知 y=x2-2x-3
根據(jù)定義 y°ledast2=(x-2)2-2(x-2)-3 將其展開: y°ledast2=x2-4x+4-2x+4-3= x2-6x+5. 對于二次函數(shù) y=x2-6x+5 ,其中 a=1,b=-6,c=5 根據(jù)二次函數(shù)頂點坐標公式 可得對稱軸為
將 x=3 代入函數(shù),得 x=3 因為 a=1gt;0 ,二次函數(shù)圖象開口向上,所以 y? 2"的最小值為—4.
2 跨學科融合題型
跨學科融合題型打破了學科界限,將二次函數(shù)與物理、化學、地理等其他學科知識相結合.此類題型旨在考查學生綜合運用多學科知識解決問題的能力.解答跨學科融合題型,學生需要儲備豐富的多學科知識,準確識別題目中涉及的不同學科知識點,找到二次函數(shù)與其他學科知識的連接點,運用相應學科的原理和規(guī)律建立數(shù)學模型,進而求解.
例2在物理實驗中,一個物體做自由落體運動,其下落高度 h(m) 與下落時間 t(s) 的關系可以近似用二次函數(shù) 表示(其中 g 為重力加速度, g=9.8m/s2 ).若物體下落的初始高度為 100m ,且在下落過程中受到 20m 高的障礙物阻擋,求物體從開始下落到撞擊障礙物所需的時間(結果精確到0.1s).
分析 這道題融合了物理中的自由落體運動知識和數(shù)學中的二次函數(shù)知識.根據(jù)題目條件,物體下落的實際高度為 100-20=80m ,將其代入二次函數(shù)關系式,求解時間 Ψt
解 已知 h=80m,g=9.8m/s2, 代人可得方程
化簡,得t2=
解得
(時間取正值),所以物體從開始下落到撞擊障礙物所需的時間約為4.0s.
3 動態(tài)變化題型
動態(tài)變化題型通常圍繞二次函數(shù)的圖象或相關點、線的運動展開,涉及函數(shù)的平移、旋轉、對稱等變換,以及在運動過程中相關量的變化規(guī)律和最值問題.解答這類題型,學生要具備較強的空間想象能力和邏輯推理能力.可通過“以靜制動”的方法,選取運動過程中的關鍵位置和特殊時刻進行分析,找出變量與不變量之間的關系,建立函數(shù)模型求解;同時,要充分利用二次函數(shù)的圖象變換性質,快速確定函數(shù)解析式的變化.
例3將二次函數(shù) y=x2 的圖象先向右平移2個單位,再向上平移3個單位,得到新的二次函數(shù)圖象.若點 P(x,y) 在新函數(shù)圖象上運動,當一 1? x?2 時,求 的取值范圍.
分析根據(jù)二次函數(shù)圖象平移的規(guī)律“左加右減,上加下減”,先求出平移后的函數(shù)解析式,再結合函數(shù)單調性確定給定區(qū)間內(nèi) y 的取值范圍.
解將 y=x2 的圖象向右平移2個單位,得到y(tǒng)=(x-2)2
再向上平移3個單位,得到 y=(x-2)2+3.
對于二次函數(shù) y=(x-2)2+3 ,
其對稱軸為 x=2 ,且 a=1gt;0 ,函數(shù)開口向上,y 隨 x 的增大而減小,
當 x=-1 時,
y=(-1-2)2+3=9+3=12.
當 x=2 時,
y=(2-2)2+3=3. (204號
所以當 -1?x?2 時, 3?y?12
4結語
初中數(shù)學二次函數(shù)創(chuàng)新題型豐富多樣,對學生的綜合素質要求較高.通過對新定義題型、跨學科融合題型以及動態(tài)變化題型的分析與探討,筆者總結出了針對性的應對策略.在日常學習中,學生應注重提升閱讀理解能力、多學科知識融合能力和空間想象能力,加強對二次函數(shù)基礎知識的理解和運用,通過練習不同類型的創(chuàng)新題目,積累解題經(jīng)驗,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和靈活運用知識的能力.教師在教學過程中,也應關注題型的創(chuàng)新變化,引導學生積極探索,幫助學生更好地應對二次函數(shù)創(chuàng)新題型的挑戰(zhàn),提升數(shù)學學習水平.
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