“消参”破解“多参”,“铺垫”化解难点
——以一道九上期末卷把关题的解析与教学为例
2018-03-30江苏常熟市古里中学浦长宇
☉江苏常熟市古里中学 浦长宇
近年来,随着《中学数学(下)》等刊物上载文商榷与批判一些伪坐标系函数综合题,研究各地区的中考试卷、县区的期末试卷会发现,这类伪坐标系考题的数量大大减少,这确实是命题领域值得点赞的现象.随之而来的是一类“含参”函数综合题,这类含参函数题常常因为参数多,变形、转化有难点,让不少学生望而却步,成为一类新的函数综合问题,值得关注和研究.本文选用一道某地九上期末卷的把关题进行思路解析,并跟进教学微设计,供研讨.
一、考题及思路解析
考题:在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,-1)在抛物线y=x2+bx+c(b>0).
(1)若b-c=4,求b、c的值.
(2)若该抛物线与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点C,则命题“对于任意一个k(0<k<1),都存在b,使得OC=k·OB”是否正确?若正确,请证明;若不正确,请举反例.
(3)将该抛物线平移,平移后的抛物线仍经过点A,点A的对应点A1为(1-m,2b-1).当m≥时,求平移后抛物线的顶点所能达到的最高点的坐标.
思路解析:(1)把(1,-1)代入y=x2+bx+c,可得b+c=-2.
联立b-c=4和b+c=-2,可得b=1,c=-3.
(2)由(1)中已得的b+c=-2,得c=-2-b.这样就可将原解析式中的两个参数通过“消参”变成y=x2+bx-2-b.
当x=0时,y=-2-b.
将待分析的OC=k·OB变形为.这样还是不能直接看出分式的取值范围,可以进一步变为k=.现在结合b>0,就容易分析出+2>2,即0<k
再来分析命题“对于任意一个k(0<k<1),都存在b,使得OC=k·OB”. 一个细微的差别就比对出来了:0<k<1与0<k.接下来,只要找到一个反例,得到k<1区间的一个值,就可认定该命题为假命题.
(3)由(1)中已得的b+c=-2,改写平移前的抛物线y=x2+bx+c,可得y=+c,即y=
因为平移后A(1,-1)的对应点为A(11-m,2b-1),分析可知,抛物线向左平移m个单位长度,向上平移2b个单位长度.则平移后的抛物线的解析式为y=-b+2b.即2+b.
接下来就成为p关于b的二次函数的最值分析问题,需要注意考虑自变量b的取值范围,这是一个易错点,结合m≥,所以b.所以0<b
第(3)问有难点、易错点:难点是解读出平移规律,将平移后的抛物线的解析式写出来,将点A的坐标代入,把参数m、b之间的相反数关系演算出来,并回代消参成只含b的含参二次函数问题,进一步把平移后的抛物线的顶点坐标用含b的代数式写出来;易错点是当得到顶点的纵坐标+b之后,匆忙配方后得到最值,而忽略了分析参数b的取值范围0<b
二、“一题一课”教学微设计
1.出示考题,基础热身.
例1 在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,-1)在抛物线y=x2+bx+c(b>0)上.
(1)用含b的代数式表示c.
(2)若b-c=4,求b、c的值.
(3)在(2)的条件下,直接写出此时抛物线的顶点坐标.
(4)将该抛物线向右平移1个单位,写出此时抛物线的顶点坐标(用含b的式子表示).
设计意图:针对原考题的第(1)问,展开了系列设问,围绕“消参”、抛物线的顶点坐标、向右平移的基础知识的回顾,为后续探究进行热身练习.
2.判断命题的真假.
例2 在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx-2-b(b>0)与y轴交于点B,其对称轴与x轴交于点C,连接BC.
(1)当b=2时,求△OBC的面积.
(2)求tan∠OCB的值(用含b的式子表示).
(3)分析tan∠OBC的取值范围.
(4)小杰同学提出一个命题:“对于任意一个k(0<k<1),都存在b,使得OC=k·OB.”请判断“小杰命题”的真假.若是真命题,给出必要的演算说明;若是假命题,试举一个反例.
设计意图:针对原考题的第(2)问设计了系列铺垫式问题,让难点得到逐一化解.
3.预设铺垫,挑战难题.
例3 在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=x2+bx-2-b(b>0)经过定点D.
(1)直接写出点D的坐标.
(2)将该抛物线平移,平移后的抛物线经过(1,-1),点D的对应点D为(1-m,2b-1).m为常数,且m
①写出平移后抛物线的顶点坐标(用只含b的式子表示);
②求b的取值范围;
③小艺同学经过演算发现,平移后抛物线的顶点所能达到的最高点能落在直线y=-1上.请判断“小艺发现”是否正确,并说明理由.
设计意图:开始先“反向”设问,让学生发现定点D的坐标是(1,-1),再对比平移后的D1的坐标特点,写出平移后的抛物线的解析式,再将(1,-1)代入可求出m与b之间的相反数关系;最后一问,变换设问方式,让学生参与“小艺发现”的检验与评价,与原考题的第(3)问本质上是一致的.
三、进一步的教学思考
1.向学生传递“消参”策略,破解“多参”函数综合题.
很多学生不适应多参数的函数综合题,因为参数太多,难以建立方程求出参数的值,从而思路受阻.从上文列举的题例来看,并不是所有参数都能被确定出来,但是可以把多个参数运用题中的条件进行转化、消参,使得多个参数最后消成一个参数(如上文考题的第(3)问的参数m、b)被消去m,使得平移后的抛物线只含有一个参数b,从而分析抛物线的顶点.特别值得一说的是,数学解题策略往往具有某种一致性,比如,二元一次方程组的求解关键是消元,一元二次方程的求解靠的是降次,跟学生讲清这些解题思想,而将其迁移到“多参”函数综合题时,也要注意积累“消参”的解题策略.
2.研发“一题一课”,预设铺垫问题启发学生自主攻克难点.
由于不少地区常常把含参函数综合题作为全卷最后一道大题,用以承担区分选拔的功能,所以这类试题难度往往较大,特别是最后一问与前面的设问之间拉开的距离较大.于是,在组织讲评这类考题时就要认真准备,而不是简单的贯通思路、做出答案就进行讲评,可以像上文这样研发“一题一课”,对较难的问题给出铺垫式设问,铺平垫稳,有效化解难点,引导学生在铺垫问题的启发引导之下,自主攻克难点、贯通思路,学习解题的过程中也收获解题自信.想来,这也是积极回应有老师提出的“难点处,请勿一带而过”吧.
1.魏爱凤.一道“伪坐标系”考题的教学思考与命题商榷[J].中学数学(下),2017(11).
2.苏红虹.突破“含参函数题”:数形结合与扎实运算——2017年福建中考第25题解析与教学微设计[J].中学数学(下),2017(8).
3.刘东升.并列式问题与递进式求解——由一则解题教学案例说起[J].中学数学教学参考(中),2012(8).
4.俞丁立.解题教学,在难点处请勿“一带而过”——以“有且只有”存在性探究问题为例[J].中学数学(下),2017(9).W