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精心构思习题讲评,预设铺垫相机追问
——以中考较难题习题讲评为例

2018-07-31浙江省绍兴市上虞区谢塘镇中学

中学数学杂志 2018年14期
关键词:考题抛物线预设

☉浙江省绍兴市上虞区谢塘镇中学 陈 烨

中考二轮复习期间,备课组内决定开展含参函数综合题的复习,以应对目前这类热点考题.经过认真筛选,我们选用了一道“含参”考题进行复习,并围绕该题进行一些教学改编与铺垫式设问,取得了较好的教学效果.本文整理了该课的教学素材,以分享给各位同行.

一、考题及思路突破

考题 已知二次函数y=ax2+bx+t-1,t<0.

(1)当t=-2时,

①若函数图像经过点(1,-4),(-1,0),求a,b的值.

②若2a-b=1,对于任意不为0的实数a,是否存在一条直线y=kx+p(k≠0),始终与函数图像交于不同的两点?若存在,求出该直线的表达式;若不存在,请说明理由.

(2)若点A(-1,t),B(m,t-n)(m>0,n>0)是函数图像上的两点,且S△AOB=0.5n-2t,当-1≤x≤m时,点A是该函数图像的最高点,求a的取值范围.

思路突破:(1)①当t=-2时,二次函数解析式中只有两个参数a,b.把(1,-4),(-1,0)分别代入y=ax2+bx-3,解出方程组得a=1,b=-2.

②利用条件2a-b=1,先将原函数解析式中的参数消去一个,即y=ax2+(2a-1)x-3.这时认真分析该解析式特点,可得出两个数对,与参数a无关,即当x=-2时,y=-1;当x=0时,y=-3.

故二次函数图像一定经过两个定点(-2,-1),(0,-3).

于是当直线y=kx+p(k≠0)恰经过(-2,-1),(0,-3)时,可解出该直线表达式为y=-x-3.

当然此时直线y=-x-3始终与二次函数图像交于(-2,-1),(0,-3)两点,是符合题意的.

(2)先把A(-1,t)代入二次函数解析式y=ax2+bx+t-1中,可得用含a的代数式表示b=a-1.这样二次函数解析式为y=ax2+(a-1)x+t-1.

接下来结合A(-1,t),B(m,t-n)(m>0,n>0),可以画出如下草图(如图1)进行分析,注意在构图时各点的位置需要想清,“形”的位置由一些数或字母的正、负控制着.

图1

解得m=3.这是一步重要进展,在此基础上,-1≤x≤3也得到确认.

接下来想清两点的坐标为A(-1,t),B(3,t-n).

由n>0,有t>t-n.分抛物线开口向上或向下的不同情况进行分类思考:

当a>0时,构造符合要求的两种草图(如图2,图3).

图2

图3

从图2,图3上容易看出,二次函数图像的顶点为最低点,当-1≤x≤3时,若点A为该函数图像最高点,则yA≥yB,于是把A(-1,t),B(3,t-n)代入y=ax2+(a-1)x+t-1,得t=a-(a-1)+t-1,t-n=9a+3(a-1)+t-1.

因为t>t-n,所以a-(a-1)+t-1>9a+3(a-1)+t-1.

当a<0时,由t>t-n,可构造符合要求的草图,如图4所示,

注意:在抛物线向下时,若A,B在对称轴的异侧,当-1≤x≤3时,图像的最高点是抛物线的顶点而不是点A;

图4

解后反思:第(1)②问还可以“走向一般”,当直线与二次函数图像相交时,有kx+p=ax2+(2a-1)x-3.整理可得ax2+(2a-k-1)x-3-p=0.可得Δ=(2a-k-1)2+4a(3+p).

化简可得4a2-4a(k-p-2)+(1+k)2>0.

若直线与二次函数图像始终有两个不同的交点,则△>0.因为无论a取任意不为零的实数,总有4a2>0,(1+k)2≥0

所以当k-p-2=0时,总有Δ>0. 可取p=1,k=3……

所以,对于任意不为零的实数a,存在直线y=3x+1始终与函数图像交于不同的两点.

第(2)问有几处关键步骤:第一,是消参;第二,构造草图分析△AOB的面积,用不同的方式表示,沟通等量关系,求出m=3;第三,数形结合分析a的取值范围(注意抛物线开口向上或向下进行讨论).

二、解题教学微设计

教学环节(一)基础热身

例1 在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx-3经过点A(1,-4),B(-1,0).

(1)求a,b的值;

(2)求该抛物线的对称轴;

(3)求△AOB的面积;

(4)求AB所在直线解析式,并写出该直线与y轴的交点坐标.

教学环节(二)拾级而上

例2在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=ax2+bx-3,经过点C(-2,-1).

(1)若该抛物线对称轴为x=1,求a的值.

(2)分析抛物线会经过哪两个定点?

(3)对于任意不为0的实数a,是否存在一条直线y=kx+p(k≠0),始终与函数图象交于不同的两点?若存在,求出该直线的表达式;若不存在,请说明理由.

教学环节(三)挑战难题

例3已知平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx+t-1,t<0.它的图像经过点A(-1,t),B(m,t-n)(m>0,n>0),且S△AOB=0.5n-2t.

(1)求证:a-b=1;

(2)分别指出点A,B所在象限,说说你的理由;

(3)求m的值;

(4)当-1≤x≤m时,点A是该函数图像的最高点,求a的取值范围.

三、教学立意解读

第一,精心构思,拉长学程,让重点习题的讲评从快思走向慢想

对于重点习题的讲评,老师们肯定是非常重视的,大家都有不同的招数或绝活,比如有些老师精讲、细讲,然后安排学生整理过程再检查,有些老师讲评之后再进行变式检测等等,都是非常有效的教学方式.我们对这道考题的教学实践表明,在课前精心构思,基于教者对习题的深刻理解,预设一些问题串,让学生经历基础热身,拾级而上,挑战难题的全过程,也就使得这类习题的讲评从学生“快思”走向了“慢想”.拉长学程的同时,也让学生对这类问题的结构加深了理解.

第二,预设铺垫,相机追问,让更多学生参与较难习题思路突破

在预设这类习题课时,既要分出几个不同层次的教学环节,又要根据学情、学程,在教学过程中相机追问学生对一些问题的理解,而不是机械教条地执行教学预设.这类习题教学的总体教学追求是让更多学生都能参与到课堂中来.而不能只是少数几个优秀学生参与“题”中.比如,在例题2教学时,根据学情可相机引导学生思考,如何“走向一般”,这样的直线只有一条吗?只要k,b满足怎样的等量关系,直线与抛物线就一定有两个不同交点?如果学生有困难,可以赋一些特殊数组进行计算研究,再“走向一般”给出证明.

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