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摘要:二次函数的重要性毋庸置疑,它的优点在于不仅仅可以利用本身为我们解决问题,还可以在其他方面帮助我们,比如在函数概念的理解上,帮助学生掌握函数的单调性,最值,图像等等方面,尤其在利用函数思想锻炼学生数学思维上,二次函数更是有着强大的优势,本文就从这几个方面,简单介绍一下二次函数在学习中的一些应用。
关键词:二次函数;应用;单调性;最值;数学思维
[中图分类号]G63
[文献标识码]A
[文章编号]2095-2627(2017)18-036-01
二次函数是整个中学数学初等函数中最重要的一个,在初中时学生便有所接触,但是由于初中时学生的理解能力比较差,所以学习起来是机械的,表面的,没有接触其函数本质。到了高中,就需要重新对二次函数的基本概念,基本性质,图像,单调性,奇偶性加以加深巩固,灵活应用,深入学习。
一、函数概念的理解中的应用
高中我们为了学习函数,在集合的基础上我们又引入了映射的概念,其主要目的是为了用映射来阐述函数,这个时候对学生而言,是比较抽象的,所以我们可以用学生有了一定基础的二次函数为例,给学生加深函数的概念。二次函数实际上就是一个非空集合A到一个非空集合B的映射。f:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a=?0)与集合A中的元素x对应,记为f(x)=ax2+bx+c(a=?0),这里的ax2+bx+c就是对应法则,又可以看成是元素x在集合B中的象。这样一来,学生在理解函数概念时就有了一个比较清晰明确的认识。在学生对函数的记号有了初步的理解后,我们还可以用二次函数处理以下类似的问题:
类型一:若f(x)=3x2+2x+1,求f(x-2)
类型二:若f(x-2)=3x2-10x+9,求f(x)对于类型一,不可以把f(x-2)简单的看成是x=x-2时
的函数值,应理解为自变量为x-2的函数值,虽然结果相同,但本质大有不同。
对于类型二,学生理解起来比较困难,应理解为:已知对应法则f下,定义域中的元素x-2的象是3x2-10x+9,求定义域中元素x的象,其实就是去求对应法则,具体操作有两种方法:
1.把解析式化成x-2的多项式。
因为f(x-2)=3x2-10x+9=3(x-2)2+2(x-2)+1,所以f(x)=3x2+2x+1。这种方法学生理解起来比较容易,还可以比较元与元的关系,但实际操作起来不简单。
2.换元法。
令t=x-2,则x=t+2,f(x-2)=f(t)=3(t+2)2+10(t+2)+9=3t2+2t+1,所以f(x)=3x2+2x+1。这种方法的实用性比较强,而且对一般的函数都适用,所以在教学中应多加以训练。
二、在函数单调性,最值与图像中的应用
在高中函数单调性的学习中,可以让学生对二次函数在不同区间上的不同单调性进行论证,论证的方法直接用单调性的定义即可,使学生对单调性的理解建立在严密理论的基础上,同时,还可以利用二次函数的图像的直观性,加以练习,让学生能建立起一种初步的数形结合的理念,更好的学习数学。操作上,有以下类型可供训练:
类型三:画出函数f(x)=x2+x+1+1的图像,并用图像研究函数的单调性。
这里要注意提醒学生,所给函数并不是二次函数,但要注意其与二次函数的联系,进而联系到含有绝对值的函数其实本质上是分段函数,画出其在不同区间上的图像,研究其单调性。
类型四:若f(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值为g(t),求g(t)并画出y=g(t)的图像。
此類型的题应该是学生进入高中数学以来,严格意义上第一次接触分类讨论的思想,对学生今后数学思维的影响是巨大的,可以说,这一关过得去,将极大的增加学生的信心,提高其学习数学的兴趣,反之亦然,所以,教师在处理这类问题时一定要耐心,不可急进。参考解法:f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2
当1∈[t,t+1]时,即0≤t≤1,g(t)=-2当t>1时,g(t)=f(t)=t2-2t-1当t<0时,g(t)=f(t+1)=t2-2
所以g(t)={t2-2t-1(t>1)-2(0≤t≤1)t2-2(t 本题强调学生对二次函数最值的理解,二次函数在R上只有最大值或最小值,但是当定义域变化时,其最值也会相应的发生变化。可以多些练习给学生加以熟悉和巩固。
例题:1.y=3x2-2x+1,(3≤x≤5),求值域。
2.f(x)=-2x2+4x-7,(-2≤x≤4),画函数图像并求值域。
三、锻炼学生数学思维中的应用
数学思维的锻炼,对于学生而言至关重要,有些学生学数学,只是机械的学习解题方法或者思路,忽略了数学思维的培养,这样的话,学习变成了负担,解题变成了折磨。如何建立起学生的数学思维,也成了高中数学教师十分头疼的事情。其实,二次函数是帮助我们培养学生数学思维的很好的工具。先看这样的一道题:
类型五:已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,有方程f(x)-x=0的两个根x1,x2符合条件0 察内容较多,难度较大,本题要证明的是x 解:1令g(x)=f(x)-x,因为x1,x2是方程f(x)-x=0的两个根,f(x)=ax2+bx+c,所以有g(x)=a(x-x1)(x-x2),因为00,所以g(x)>0,即f(x)-x>0,所以
x c=f(0),所以f(0) 在x=0或x=x1处取到,因为f(0) 2f(x)=ax+bx+c=a(x+2a)+c-4a,函数f(x)的对称轴为x=-b,可得,x=-b,因为x,x是ax2+(b+2a02a12b-11)x+c=0的两个根,由韦达定理得:x1+x2=-a,因为x1-1<0,所以x0=-b=2 二次函数有着丰富的内涵和外延,除了上述作为基本函数外,它还可以看做是幂函数,可以由它搭起起函数、方程、不等式之间的桥梁,可以构造出、层出不穷的数学问题,可以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入程度中,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,本文只讨论了一些皮毛问题,也希望各位老师在进行高中数学教学的时候,多多关注二次函数,使我们对它更了解,使学生更喜欢它,进而更喜欢数学。
参考文献:
[1]刘绍学.普通高中课程标准实验教科书数学2必修(A版).人民教育出版社.205年5月第二版
[2]韦民.名师设计——5年高考3年模拟[M].北京:光明日报出版社.206.07
关键词:二次函数;应用;单调性;最值;数学思维
[中图分类号]G63
[文献标识码]A
[文章编号]2095-2627(2017)18-036-01
二次函数是整个中学数学初等函数中最重要的一个,在初中时学生便有所接触,但是由于初中时学生的理解能力比较差,所以学习起来是机械的,表面的,没有接触其函数本质。到了高中,就需要重新对二次函数的基本概念,基本性质,图像,单调性,奇偶性加以加深巩固,灵活应用,深入学习。
一、函数概念的理解中的应用
高中我们为了学习函数,在集合的基础上我们又引入了映射的概念,其主要目的是为了用映射来阐述函数,这个时候对学生而言,是比较抽象的,所以我们可以用学生有了一定基础的二次函数为例,给学生加深函数的概念。二次函数实际上就是一个非空集合A到一个非空集合B的映射。f:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a=?0)与集合A中的元素x对应,记为f(x)=ax2+bx+c(a=?0),这里的ax2+bx+c就是对应法则,又可以看成是元素x在集合B中的象。这样一来,学生在理解函数概念时就有了一个比较清晰明确的认识。在学生对函数的记号有了初步的理解后,我们还可以用二次函数处理以下类似的问题:
类型一:若f(x)=3x2+2x+1,求f(x-2)
类型二:若f(x-2)=3x2-10x+9,求f(x)对于类型一,不可以把f(x-2)简单的看成是x=x-2时
的函数值,应理解为自变量为x-2的函数值,虽然结果相同,但本质大有不同。
对于类型二,学生理解起来比较困难,应理解为:已知对应法则f下,定义域中的元素x-2的象是3x2-10x+9,求定义域中元素x的象,其实就是去求对应法则,具体操作有两种方法:
1.把解析式化成x-2的多项式。
因为f(x-2)=3x2-10x+9=3(x-2)2+2(x-2)+1,所以f(x)=3x2+2x+1。这种方法学生理解起来比较容易,还可以比较元与元的关系,但实际操作起来不简单。
2.换元法。
令t=x-2,则x=t+2,f(x-2)=f(t)=3(t+2)2+10(t+2)+9=3t2+2t+1,所以f(x)=3x2+2x+1。这种方法的实用性比较强,而且对一般的函数都适用,所以在教学中应多加以训练。
二、在函数单调性,最值与图像中的应用
在高中函数单调性的学习中,可以让学生对二次函数在不同区间上的不同单调性进行论证,论证的方法直接用单调性的定义即可,使学生对单调性的理解建立在严密理论的基础上,同时,还可以利用二次函数的图像的直观性,加以练习,让学生能建立起一种初步的数形结合的理念,更好的学习数学。操作上,有以下类型可供训练:
类型三:画出函数f(x)=x2+x+1+1的图像,并用图像研究函数的单调性。
这里要注意提醒学生,所给函数并不是二次函数,但要注意其与二次函数的联系,进而联系到含有绝对值的函数其实本质上是分段函数,画出其在不同区间上的图像,研究其单调性。
类型四:若f(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值为g(t),求g(t)并画出y=g(t)的图像。
此類型的题应该是学生进入高中数学以来,严格意义上第一次接触分类讨论的思想,对学生今后数学思维的影响是巨大的,可以说,这一关过得去,将极大的增加学生的信心,提高其学习数学的兴趣,反之亦然,所以,教师在处理这类问题时一定要耐心,不可急进。参考解法:f(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2
当1∈[t,t+1]时,即0≤t≤1,g(t)=-2当t>1时,g(t)=f(t)=t2-2t-1当t<0时,g(t)=f(t+1)=t2-2
所以g(t)={t2-2t-1(t>1)-2(0≤t≤1)t2-2(t
例题:1.y=3x2-2x+1,(3≤x≤5),求值域。
2.f(x)=-2x2+4x-7,(-2≤x≤4),画函数图像并求值域。
三、锻炼学生数学思维中的应用
数学思维的锻炼,对于学生而言至关重要,有些学生学数学,只是机械的学习解题方法或者思路,忽略了数学思维的培养,这样的话,学习变成了负担,解题变成了折磨。如何建立起学生的数学思维,也成了高中数学教师十分头疼的事情。其实,二次函数是帮助我们培养学生数学思维的很好的工具。先看这样的一道题:
类型五:已知二次函数f(x)=ax2+bx+c,有方程f(x)-x=0的两个根x1,x2符合条件0
x
参考文献:
[1]刘绍学.普通高中课程标准实验教科书数学2必修(A版).人民教育出版社.205年5月第二版
[2]韦民.名师设计——5年高考3年模拟[M].北京:光明日报出版社.206.07