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摘 要:二次函数作为初等数学的重要内容,在初中教材中已经作了较详细的介绍,但是由于初中学生解题能力有限,很难从本质上加以进行理解。进入高中以后,二次函数的知识基本上贯穿了高中数学的各个知识点,学好二次函数就成为了非常重要的内容。特别是对二次函数的基本概念和基本性质灵活应用,需深入学习。
关键词:集合;二次函数;二次函数的性质和图象
二次函数作为一种简单而基本的函数类型,不论在初中还是高中都非常重要,也是初高中具体数学内容中联系最密切的内容.在初中阶段,学生研究的函数以二次函数为重点,并且在初中学习了二次函数的有关知识,如:二次函数的解析式、图象,对二次函数有了基本的认识;在高中阶段,二次函数除在二次不等式部分略有涉及外,已不再单列,更多的是穿插在其它内容中,如在高中一年级学习集合及函数性质时,二次函数又扮演了不可匮缺的角色。
下面通过对常见类型进行分类解析,对必修一中集合与函数的性质所涉及的二次函数进行完全解读。
一、二次函数与集合
例1已知集合A={x|x2+2x+m=0},B={-1,1},若A B,求实数m的范围。
解析:由于A B,则A= 或A={1}或A={-1}或A={1,-1}
(1)A= 则方程x2+2x+m=0无解,此时△=22-4m<0即m>1;
(2)若A={-1},则方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根-1,此时m=1;
(3)若A={1},则方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根1,此时m的值不存在;
(4)若A={-1,1},则方程x2+2x+m=0的两根分别为-1与1,此时m的值不存在。综上所述,m的范围为{m|m≥1,m∈R}。
二、二次函数的应用
二次函数的定义域,值域,最大值问题。
例2用长为l的铁丝弯成下部为矩形上部为半圆形的框,如图所示,求此框架围成的面积与x的函数式,并求出它的定义域,当x取多少时框架的面积最大。
解析:AB=2x得弧CD的长为πx,于是AD=■
因此,y=2x·■+■=-(2+■)x2+lx
函数的定义域由下列不等式组决定,
2x>0■>0 0 所以,y=-(2+■)x2+lx,x∈(0,■)
因为二次函数f(x)图象开口向下,所以有最大值,
当x=-■=■·l时y有最大值y=■
所以函数的值域是(0,■),所以当x=■时框架的面积最大。
点评:在实际问题中求函数解析式,一般是在设定自变量后去寻求等量关系,同时要注意函数定义域由实际问题确定。
一般一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或是只有最大值,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
三、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,进一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的一些函数单调性。
例3画出函数f(x)=|x-2|(x+1)的图象,并结合图象讨论函数的单调性。
解:当x>2时,f(x)=(x-2)(x+1)=x2-x-2,
当x<2时,f(x)=(2-x)(x+1)=-x2+x+2
由图象可知f(x)的单调递增区间是(-∞,-■]和[2,+∞),单调递减区间是(■,2)。
二次函数,它有丰富的内涵和外延。作为最基本的幂函数,可以以它为代表来研究函数的性质,可以建立起函数、方程、不等式之间的联系,可以偏拟出层出不穷、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入。
【参考文献】
[1]刘绍学.《普通高中课程标准实验教科书数学必修一》.人民教育出版社.2007.
[2]贾凤山.《成才之路·高一数学》.人民日报出版社.2010.
[3]庄亚栋.《高中数学教与学》.扬州大学出版社.2011.
关键词:集合;二次函数;二次函数的性质和图象
二次函数作为一种简单而基本的函数类型,不论在初中还是高中都非常重要,也是初高中具体数学内容中联系最密切的内容.在初中阶段,学生研究的函数以二次函数为重点,并且在初中学习了二次函数的有关知识,如:二次函数的解析式、图象,对二次函数有了基本的认识;在高中阶段,二次函数除在二次不等式部分略有涉及外,已不再单列,更多的是穿插在其它内容中,如在高中一年级学习集合及函数性质时,二次函数又扮演了不可匮缺的角色。
下面通过对常见类型进行分类解析,对必修一中集合与函数的性质所涉及的二次函数进行完全解读。
一、二次函数与集合
例1已知集合A={x|x2+2x+m=0},B={-1,1},若A B,求实数m的范围。
解析:由于A B,则A= 或A={1}或A={-1}或A={1,-1}
(1)A= 则方程x2+2x+m=0无解,此时△=22-4m<0即m>1;
(2)若A={-1},则方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根-1,此时m=1;
(3)若A={1},则方程x2+2x+m=0有两个相等的实数根1,此时m的值不存在;
(4)若A={-1,1},则方程x2+2x+m=0的两根分别为-1与1,此时m的值不存在。综上所述,m的范围为{m|m≥1,m∈R}。
二、二次函数的应用
二次函数的定义域,值域,最大值问题。
例2用长为l的铁丝弯成下部为矩形上部为半圆形的框,如图所示,求此框架围成的面积与x的函数式,并求出它的定义域,当x取多少时框架的面积最大。
解析:AB=2x得弧CD的长为πx,于是AD=■
因此,y=2x·■+■=-(2+■)x2+lx
函数的定义域由下列不等式组决定,
2x>0■>0 0
因为二次函数f(x)图象开口向下,所以有最大值,
当x=-■=■·l时y有最大值y=■
所以函数的值域是(0,■),所以当x=■时框架的面积最大。
点评:在实际问题中求函数解析式,一般是在设定自变量后去寻求等量关系,同时要注意函数定义域由实际问题确定。
一般一个二次函数在实数集合R上或是只有最小值或是只有最大值,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
三、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,进一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的一些函数单调性。
例3画出函数f(x)=|x-2|(x+1)的图象,并结合图象讨论函数的单调性。
解:当x>2时,f(x)=(x-2)(x+1)=x2-x-2,
当x<2时,f(x)=(2-x)(x+1)=-x2+x+2
由图象可知f(x)的单调递增区间是(-∞,-■]和[2,+∞),单调递减区间是(■,2)。
二次函数,它有丰富的内涵和外延。作为最基本的幂函数,可以以它为代表来研究函数的性质,可以建立起函数、方程、不等式之间的联系,可以偏拟出层出不穷、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入。
【参考文献】
[1]刘绍学.《普通高中课程标准实验教科书数学必修一》.人民教育出版社.2007.
[2]贾凤山.《成才之路·高一数学》.人民日报出版社.2010.
[3]庄亚栋.《高中数学教与学》.扬州大学出版社.2011.