如何比较二次函数值的大小
2023-04-03毛长俊
毛长俊
二次函数是初中数学中的一个重难点, 也是未来高中数学中的一个重要内容.比较 二次函数值的大小问题一直是中考的热点问 题.它一方面考查了同学们对二次函数的图 象和性质的掌握情况,另一方面也考查了同 学们对数形结合、分类讨论等重要思想方法 的灵活运用能力.同学们要熟悉这类问题的 各种类型,熟练运用多种方法解题.
一、运用二次函数的增减性比较大小
利用函数的增减性比较函数值的大小, 首先要观察函数对应的自变量的值是否在对 称轴的同一侧,如果不在同一侧,则需要利用 对称性将所有的点转化到同一侧去,然后利 用增减性比较大小.具体地,可以先判断二次 函数 y = ax - +bx + c的开口方向,再判断二次 函数值的大小.如果 a > 0 ,那么抛物线开口向 上,顶点为最低点,在对称轴左侧,y 随 x 的 增大而减小,在对称轴右侧,y 随 x 的增大而 增大;如果 a < 0 ,抛物线开口向下,顶点为最 高点,在对称轴左侧,y 随 x 的增大而增大, 在对称轴右侧,y 随 x 的增大而减小.
例1
分析:求出抛物线的对称轴和开口方向, 然后根据二次函数的对称性和增减性,即可 求出答案.
解:
例2
分析:
解:
评注:利用函数的增减性比较函数值的 大小,首先要明确抛物线的开口方向,找出对 称轴,然后确保所有要比较的自变量的值都在对称轴的同侧,最后利用函数的增減性比 较大小.这种比较大小的方法,不必计算出对 应的函数值,是从二次函数的性质的角度解 答问题.
二、运用距离的大小比较大小
如果二次函数的对称轴是给定的,或通 过计算可以求出对称轴,那么我们可以利用 比较各点到对称轴的距离的方法来比较函数 值的大小. 首先,将二次函数 y = ax 2 + bx +c 化 成 y = a(x - h) 2 +k 的形式,根据开口方向和对 称轴画出函数图象的示意图,找到题目中所 求点在 x 轴上的位置,然后按照:①对于开口 向上的抛物线,离对称轴越近,点越低,y 值 越小;离对称轴越远,点越高,y 值越大;②对 于开口向下的抛物线,离对称轴越近,点越 高,y 值越大;离对称轴越远,点越低,y 值越 小去进行比较.
例3
分析:
解:
例4
分析:由抛物线的解析式可知,抛物线开 口向下,对称轴为 x = 1,m 是二次函数值的最 大值,根据 x1 < 1 < x2 ,x1 + x2 > 2 ,即可判断点 B(x2,y2) 离对称轴较近,由此即可得出结果.
解:
评注:虽然初中数学教材中没有提及运 用距离的大小比较的方法来判断二次函数值 的大小,但是根据二次函数的增减性,我们可 以延伸出这一方法.利用这种方法比较大小, 不必计算出对应的函数值,也不需要考虑点 的位置(同侧或异侧),而是从“形”的角度解 答问题.