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聚焦核心素养,发展关键能力

2024-07-22李琪

数理天地(初中版) 2024年14期

【摘要】二次函数是初中数学中的重要内容,也是中考数学的重点考查内容之一.本文通过对近年中考数学中二次函数试题的分析,探讨二次函数试题的命制特点和规律,并提出一些命制二次函数试题的建议.

【关键词】初中数学;核心素养;二次函数

二次函数是初中数学中的重要内容,它不仅是函数的一种基本类型,也是解决许多实际问题的重要工具.在中考数学中,二次函数试题占据了重要的地位,因此,研究二次函数试题的命制具有重要的意义.

1 夯实基础,发展推理能力

例1 抛物线的函数表达式为y=3x-22+1,若将x轴向上平移2个单位长度,将y轴向左平移3个单位长度,则该抛物线在新的平面直角坐标系中的函数表达式为( )

(A)y=3x+12+3.

(B)y=3x-52+3.

(C)y=3x-52-1.

(D)y=3x+12-1.

解析 若将x轴向上平移2个单位长度,相当于将函数图象向下平移2个单位长度.将y轴向左平移3个单位长度,相当于将函数图象向右平移3个单位长度.平移以后的函数解析式为:y=3(x-2-3)2+1-2,化简得:y=3(x-5)2-1,故选(C).

评析 本题命题意图是考查二次函数图象的平移,将题意中的平移方式转换为函数图象的平移是解决本题的关键,主要考查学生的推理能力.

2 聚焦核心知识,提升应用意识

例2 在体育课上,男生进行实心球投掷训练,实心球离手后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分.建立如图1所示的平面直角坐标系,实心球的竖直高度y(单位:m)与水平距离x(单位:m)近似满足函数关系y=ax-h2+ka<0.

图1

(1)小强进行训练时,抛实心球的水平距离x与竖直高度y的几组数据如表1:根据上述数据,直接写出小强抛出实心球竖直高度的最大值,并求出满足的函数关系y=ax-h2+ka<0;

(2)小强改变了抛掷姿势,经多次训练后,实心球抛出的竖直高度y与水平距离x近似满足函数关系y=ax2+0.68x+1.7.已知中考实心球的成绩满分标准是抛掷着陆时的水平距离至少为10米,若小强要获得满分,求a的取值范围.

解析 (1)由表格中的数据可知,抛物线的对称轴为直线x=2+42=3,

所以抛物线的顶点坐标为3,2.6,

所以抛物线解析式为y=ax-32+2.6(a<0),

把0,1.7代入y=ax-32+2.6(a<0)中得:a0-32+2.6=1.7,

解得a=-0.1,所以抛物线的解析式为y=-0.1x-32+2.6.

因为-0.1<0,所以在x=3时,实心球的竖直高度最大,最大为2.6m.

(2)当着陆时的水平距离为10m时,即x=10时,y=0,

所以100a+6.8+4.7=0,

解得a=-3.085.

因为抛掷着陆时的水平距离越大,说明抛物线开口越大,所以抛掷着陆时的水平距离大于10m时,a<-0.085,所以-0.085<a<0,

故a的取值范围是-0.085<a<0.

评析 本题命题意图是以生活实例为情境,考查了二次函数的应用,通过本题考查学生运用所学知识解决实际问题的能力.

3 培养综合能力,发展创新意识

例3 如图2所示,二次函数y=ax+22-1的图象经过点-4,3,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.

图2

(1)求a的值及点C的坐标;

(2)求S△ABC的值;

(3)在Rt△DEF中,∠DFE=90°,EF=1,DF=2,直角边EF与x轴重合,△DEF沿x轴平移,当点D落在抛物线上时,求点E的坐标.

解析 (1)将-4,3代入y=ax+22-1中,

得a(-4+2)2-1=3,

所以a=1,所以y=x+22-1,

令x=0,则y=22-1=3,所以C(0,3).

(2)由(1)得二次函数解析式为y=x+22-1,

令y=0,则x+22-1=0,

解得:x1=-3,x2=-1,

所以A(-3,0),B(-1,0),所以AB=2,

因为C(0,3),所以OC=3,

所以S△ABC=12AB·OC=12×2×3=3.

(3)因为DF=2,

当点D在抛物线上时,yD=2,

令y=2,(x+2)2-1=2,

所以x1=-2+3,x2=-2-3,

所以点D坐标为(-2+3,2)或(-2-3,2),

所以F-2+3,0或F-2-3,0,

因为EF=1,所以E(-3+3,0)或E(-3-3,0).

评析 本题命题意图是考查学生对二次函数有关知识的综合运用.涉及了求三角形的面积,运用了数形结合思想,综合性强,应用范围广,通过知识点之间的综合应用考查学生的创新能力.

4 结语

近年来,中考考查的数学知识点内容多,综合范围广,试题梯度明显,试题的命制一般都是从数学核心素养的几个维度入手,全面、科学、系统地考查学生的基础知识和关键能力.希望本文能够为初中数学教师和命题人员提供一些参考和帮助,促进初中数学教学质量的提高.

参考文献:

[1]顾瑞瑞.核心素养视角下PISA数学测试与初中数学学业水平考试的比较研究[D].黄石:湖北师范大学,2023.

[2]白雪峰,张彦伶.聚焦中考折叠问题提升数学核心素养——以中考试题中的一类折叠问题为例[J].数学教学通讯,2018,