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初中数学二次函数题型探究

2022-05-30李庆中

数理天地(初中版) 2022年12期
关键词:二次函数初中数学

李庆中

【摘要】函数是数学当中非常重要的内容,也是数学中难度最大的知识点之一,很多学生在遇到函数类型的题型时,都会产生一种紧张感,从而导致学生在思考时出现失误,进而影响到了学生的学习质量.在初中阶段,主要是对二次函数进行研究,二次函数也可以延伸出一元二次方程的解、实际问题与二次函数等题型,这种类型的题目具有较高的抽象性,教师在教学时要结合具体的例题去教学,并对问题的解析进行探究.

【关键词】二次函数;做题能力;初中数学

1 一元二次方程的解法

一元二次方程的难度一般都较低,学生在这种例题的计算中有着三种做题的方法,分别是:配方法、公式法、因式分解法.公式法具有固定的做题套路,利用求根公式就可解出最终答案,求根公式为:x=-b± b2-4ac2a,将所对应的系数代入即可.而配方法和因式分解法在运用时则需要进行必要的推导,但是计算的难度会相应地降低.这三种方法学生要根据问题进行分析,使用恰当的方法进行解题.[1]

例1试用三种方法求解一元二次方程的根:x2+6x+8=0.

分析 一元二次方程的求解方法一共有三种,分别是配方法、公式法和因式分解法,在应用时这几种方法都可以正确的求出答案,在课堂练习时,要尽可能地锻炼自身计算能力,所以,引导学生依次使用三种方法进行计算.

解 ①配方法:原式转换为:x2+6x=-8,

两边同时加9,得x2+6x+9=-8+9,

等号左边化简(x+3)2=1,

开方得x+3=±1,

解一元一次方程得x1=-2,x2=-4.

②公式法:利用求根公式

x=-b± b2-4ac2a,

将系数代入得:x=-b± b2-4ac2a=

-6± 62-4×1×82×1=-6±22,

从而得到x1=-2,x2=-4.

③因式分解法:根据十字相乘,原式可变为:

(x+2)(x+4)=0,

即x+2=0或x+4=0,

从而得到x1=-2,x2=-4.

2 实际问题与一元二次方程

实际生活与数学之间存在着密不可分的联系,对于一元二次方程来说,它可以作为反映某些实际问题中数量关系的数学模型,在做题中通过列出适当的方程去进行求解,做题的思路是先对未知数进行假设,然后根据题意去列出一个等式,进而去求出最终答案.在教学时教师同样需要借助实际例题进行分析.

例2 有一人患了流感,经过两轮传染后共有121个人患了流感,问:每轮传染中平均一个人传染了几个人?

分析 这种问题一般都需要设未知数,然后根据题目内容去列出一个等式,最后再求解即可.在本题中,首先需要设每轮平均一个人传染了x个人,然后根据题意可以发现一共有两轮传染,第一个人传染了x个人,第二轮就是这(x+1)个人传染其他人,最终感染人数为121人,因此就存在一个等式,从而进行计算和求解.

解 根据题意:设每轮平均一个人传染x人,

第一轮:第一个人传染了x人,共有(x+1)人,

第二轮:一共有(x+1)人,所以第二轮会传染(x+1)x人,

因此可以列出等式为:1+x+(x+1)x=121,

化简得x2+2x-120=0,

根据因式分解法,原式转化为(x-10)(x+12)=0,

从而求解出x1=10x2=-12,又因为x这个未知量代表人的数量,

所以x>0,即x2=-12舍去.

综上所述,平均一个人传染10个人.

3 列二次函数解析式题型

二次函数在出题时难度并不统一,像本专题中列出二次函数解析式的题型来说,一般情况下这一类型的题型难度较低,学生只需要去考虑题干内容的条件,再根据问题与题干当中的联系性,结合二次函数的知识点进行思考即可.因此,在教学时,教师就可以在实际例题的引入下进行教学,帮助学生逐渐地拥有这类题型的思考过程.

例3 如图1,直角梯形ABCD,AB∥DC,BC⊥CD,其中AB,AD是已有的墙,∠BAD=135°,另外两边BC与CD的长度之和为30米,如果梯形的高BC为变量x米,梯形的面积为y平方米,则y与x 的关系式为.

分析 这道题就是单纯求解析式,所以,学生只需将自变量和因变量找到,再借助图象中的条件进行综合性分析即可.本题中是以梯形面积为因变量,因此,学生只需要根据梯形面积计算公式进行列式即可,再进行适当的化简和转化,最终得到二次函数的解析式.

解 作AE⊥CD于点E,则有因为∠BAD=135°,则∠ADC=45°,

所以BC=AE=ED.

又因为BC+CE+ED=30,则AB=30-2x,CD=30-x,

故y=12(AB+CD)·BC=12[(30-2x)+(30-x)]·x.

所以y=-32x2+30x(0

4 實际问题与二次函数

二次函数与实际问题这一类的题型,出题时因为具有一些变化,所以要考虑的问题就比较多,这也就增加了知识点的抽象性,从而使学生在思考时遇到了问题.因此,在教学时,教师需要对分析问题的过程、列二次函数的思路进行统一的整理,能够带领学生逐渐地培养这类题型的做题思维,从而逐渐地攻克学习难关,促进学习质量的提高,促进学生的核心素养的培养.

例4 某商品现在的售价为每件60元,每星期可卖出300件,市场调查反映:在此基础上,每涨价一元,每星期要少卖出10件,每降价一元,每星期可多卖出20件,已知商品的进价为每件40元,如何定价才能使利润最大?

分析 对于二次函数的实际问题来说,首先就需要将自变量和因变量找到,本题中可以得到自变量为涨价和降价,因变量是商品的利润,所以根据题意就可以列出一个二次函数解析式.接下来就是对涨价和降价进行分开讨论,最后进行对比即可.

解 ①设涨价x元,利润为y,

则根据题意可列出函数解析式为:y=(60-40+x)(300-10x),

化简得y=(60-40+x)(300-10x)

=-10x2+100x+6000

=-10(x-5)2+6250.

因此,根据二次函数的几何性质,得:

当x=5时,y有最大值6250.

所以定价为60+5=65元时,利润最大.

②设每件降价a元,总利润为w,

则可列出函数解析式为:

w=(60-40-a)(300+20a),

化简得w=(60-40-a)(300+20a)

=-20a2+100a+6000

=-20(a-2.5)2+6125.

因此,根据二次函数的几何性质,得:

当a=2.5时,w有最大值6125,

所以定价为57.5元时,利润最大.

综上所述,每件定价65元时,利润达到最大.

总之,数学相对于其他学科的难度较大,在知识点的理解和学习上都会有困难,而做题则是数学学习中必不可少的过程,在教学时,教师要尽可能的结合实际数学问题,带领学生逐一分析思考,对例题的做题思路进行讨论,帮助学生去明确做题的思考方向,从而培养学生高效的做题能力.对于二次函数的解题探究来说,本文就一元二次方程的解法、列二次函数解析式、实际问题等题型进行综合性的分析.

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