如何做好高、初中數學的銜接
● 第一講 如何學好高中數學 ●
初中生經過中考的奮力拼搏,剛跨入高中,都有十足的信心、旺盛的求知欲,都有把高中課程學好的愿望。但經過一段時間,他們普遍感覺高中數學并非想象中那么簡單易學,而是太枯燥、乏味、抽象、晦澀,有些章節如聽天書。在做習題、課外練習時,又是磕磕碰碰、跌跌撞撞,常常感到茫然一片,不知從何下手。相當部分學生進入數學學習的“困難期”,數學成績出現嚴重的滑坡現象。漸漸地他們認為數學神秘莫測,從而產生畏懼感,動搖了學好數學的信心,甚至失去了學習數學的興趣。造成這種現象的原因是多方面的,但最主要的根源還在于初、高中數學教學上的銜接問題。下面就對造成這種現象的一些原因加以分析、總結。希望同學們認真吸取前人的經驗教訓,搞好自己的數學學習。
一 高中數學與初中數學特點的變化
1 數學語言在抽象程度上突變。不少學生反映,集合、映射等概念難以理解,覺得離生活很遠,似乎很“玄”。確實,初、高中的數學語言有著顯著的區別。初中的數學主要是以形象、通俗的語言方式進行表達。而高一數學一下子就觸及抽象的集合語言、邏輯運算語言以及以后要學習到的函數語言、空間立體幾何等。
2 思維方法向理性層次躍遷。高中數學思維方法與初中階段大不相同。初中階段,很多老師為學生將各種題建立了統一的思維模式,如解分式方程分幾步;因式分解先看什么,再看什么。即使是思維非常靈活的平面幾何問題,也對線段相等、角相等,分別確定了各自的思維套路。因此,初中學習中習慣于這種機械的、便于操作的定勢方式。高中數學在思維形式上產生了很大的變化,數學語言的抽象化對思維能力提出了高要求。當然,能力的發展是漸進的,不是一朝一夕的。這種能力要求的突變使很多高一新生感到不適應,故而導致成績下降。高一新生一定要能從經驗型抽象思維向理論型抽象思維過渡,最后還需初步形成辯證型思維。
3 知識內容的整體數量劇增。高中數學在知識內容的“量”上急劇增加了。例如:高一《代數》第一章就有基本概念52個,數學符號28個;《立體幾何》第一章有基本概念37個,基本公理、定理和推論21個;兩者合在一起僅基本概念就達89個之多,并集中在高一第一學期學習,形成了概念密集的學習階段。加之高中一年級第一學期只有七十多課時,輔助練習、消化的課時相應地減少了。使得數學課時吃緊,因而教學進度一般較快,從而增加了教與學的難度。這樣,不可避免地造成學生不適應高中數學學習,而影響成績的提高。這就要求:第一,要做好課后的復習工作,記牢大量的知識。第二,要理解掌握好新舊知識的內在聯系,使新知識順利地同化于原有知識結構之中。第三,因知識教學多以零星積累的方式進行的,當知識信息量過大時,其記憶效果不會很好,因此要學會對知識結構進行梳理,形成板塊結構,實行“整體集裝”。如表格化,使知識結構一目了然;類化,由一例到一類,由一類到多類,由多類到統一;使幾類問題同構于同一知識方法。第四,要多做總結、歸類,建立主體的知識結構網絡。
二 不良的學習狀態
1 學習習慣因依賴心理而滯后。初中生在學習上的依賴心理是很明顯的。第一,為提高分數,初中數學教師將各種題型都一一羅列,學生依賴于教師為其提供套用的“模子”;第二,家長望子成龍心切,回家后輔導也是常事。升入高中后,教師的教學方法變了,套用的“模子”沒有了,家長輔導的能力也跟不上了。許多同學進入高中后,還象初中那樣,有很強的依賴心理,跟隨老師慣性運轉,沒有掌握學習的主動權。表現在不定計劃,坐等上課,課前沒有預習,對老師要上課的內容不了解,上課忙于記筆記,沒聽到“門道”。
2 思想松懈。有些同學把初中的那一套思想移植到高中來。他們認為自已在初一、二時并沒有用功學習,只是在初三臨考時才發奮了一、二個月就輕而易舉地考上了高中,有的還是重點中學里的重點班,因而認為讀高中也不過如此。高一、高二根本就用不著那么用功,只要等到高三臨考時再發奮一、二個月,也一樣會考上一所理想的大學的。存有這種思想的同學是大錯特錯的。有多少同學就是因為高一、二不努力學習,臨近高考了,發現自己缺漏了很多知識再彌補后悔晚矣。
⑵正數的絕對值是他本身,負數的絕對值是他的相反數,0的絕對值是0,即
⑶兩個負數比較大小,絕對值大的反而小
⑷兩個絕對值不等式:;
或
2 乘法公式:
⑴平方差公式:
⑵立方差公式:
⑶立方和公式:
⑷完全平方公式:,
⑸完全立方公式:
3 分解因式:
⑴把一個多項式化成幾個整式的積的形式,這種變化叫做把這個多項式分解因式。
⑵方法:①提公因式法,②運用公式法,③分組分解法,④十字相乘法。
4 一元一次方程:
⑴在一個方程中,只含有一個未知數,并且未知數的指數是1,這樣的方程叫一元一次方程。
⑵解一元一次方程的步驟:去分母,移項,合并同類項,未知數系數化為1。
⑶關于方程解的討論
①當時,方程有唯一解
;
②當,
時,方程無解
③當,
時,方程有無數解;此時任一實數都是方程的解。
5 二元一次方程組:
(1)兩個二元一次方程組成的方程組叫做二元一次方程組。
(2)適合一個二元一次方程的一組未知數的值,叫做這個二元一次方程的一個解。
(3)二元一次方程組中各個方程的公共解,叫做這個二元一次方程組的解。
(4)解二元一次方程組的方法:①代入消元法,②加減消元法。
6 不等式與不等式組
(1)不等式:
①用符不等號(>、≠、<)連接的式子叫不等式。
②不等式的兩邊都加上或減去同一個整式,不等號的方向不變。
③不等式的兩邊都乘以或者除以一個正數,不等號方向不變。
④不等式的兩邊都乘以或除以同一個負數,不等號方向相反。
(2)不等式的解集:
①能使不等式成立的未知數的值,叫做不等式的解。
②一個含有未知數的不等式的所有解,組成這個不等式的解集。
③求不等式解集的過程叫做解不等式。
(3)一元一次不等式:
左右兩邊都是整式,只含有一個未知數,且未知數的最高次數是1的不等式叫一元一次不等式。
(4)一元一次不等式組:
①關于同一個未知數的幾個一元一次不等式合在一起,就組成了一元一次不等式組。
②一元一次不等式組中各個不等式的解集的公共部分,叫做這個一元一次不等式組的解集。
③求不等式組解集的過程,叫做解不等式組。
7 一元二次方程:
①方程有兩個實數根
②方程有兩根同號
③方程有兩根異號
④韋達定理及應用:
,
8 函數
(1)變量:因變量,自變量。
在用圖象表示變量之間的關系時,通常用水平方向的數軸上的點自變量,用豎直方向的數軸上的點表示因變量。
(2)一次函數:①若兩個變量,
間的關系式可以表示成
(
為常數,
不等于0)的形式,則稱
是
的一次函數。②當
=0時,稱
是
的正比例函數。
(3)一次函數的圖象及性質
①把一個函數的自變量與對應的因變量
的值分別作為點的橫坐標與縱坐標,在直角坐標系內描出它的對應點,所有這些點組成的圖形叫做該函數的圖象。
②正比例函數=
的圖象是經過原點的一條直線。
③在一次函數中,當0,
O,則經2、3、4象限;當
0,
0時,則經1、2、4象限;當
0,
0時,則經1、3、4象限;當
0,
0時,則經1、2、3象限。
④當0時,
的值隨
值的增大而增大,當
0時,
的值隨
值的增大而減少。
(4)二次函數:
①一般式:(
),對稱軸是
頂點是;
②頂點式:(
),對稱軸是
頂點是
;
③交點式:(
),其中(
),(
)是拋物線與x軸的交點
(5)二次函數的性質
①函數的圖象關于直線
對稱。
②時,在對稱軸 (
)左側,
值隨
值的增大而減少;在對稱軸(
)右側;
的值隨
值的增大而增大。當
時,
取得最小值
③時,在對稱軸 (
)左側,
值隨
值的增大而增大;在對稱軸(
)右側;
的值隨
值的增大而減少。當
時,
取得最大值
9 圖形的對稱
(1)軸對稱圖形:①如果一個圖形沿一條直線折疊后,直線兩旁的部分能夠互相重合,那么這個圖形叫做軸對稱圖形,這條直線叫做對稱軸。②軸對稱圖形上關于對稱軸對稱的兩點確定的線段被對稱軸垂直平分。
(2)中心對稱圖形:①在平面內,一個圖形繞某個點旋轉180度,如果旋轉前后的圖形互相重合,那么這個圖形叫做中心對稱圖形,這個點叫做他的對稱中心。②中心對稱圖形上的每一對對應點所連成的線段都被對稱中心平分。
10 平面直角坐標系
(1)在平面內,兩條互相垂直且有公共原點的數軸組成平面直角坐標系。水平的數軸叫做軸或橫軸,鉛直的數軸叫做
軸或縱軸,
軸與
軸統稱坐標軸,他們的公共原點
稱為直角坐標系的原點。
(2)平面直角坐標系內的對稱點:設,
是直角坐標系內的兩點,
①若和
關于
軸對稱,則有
。
②若和
關于
軸對稱,則有
。
③若和
關于原點對稱,則有
。
④若和
關于直線
對稱,則有
。
⑤若和
關于直線
對稱,則有
或
。
11 統計與概率:
(1)科學記數法:一個大于10的數可以表示成的形式,其中
大于等于1小于10,
是正整數。
(2)扇形統計圖:①用圓表示總體,圓中的各個扇形分別代表總體中的不同部分,扇形的大小反映部分占總體的百分比的大小,這樣的統計圖叫做扇形統計圖。②扇形統計圖中,每部分占總體的百分比等于該部分所對應的扇形圓心角的度數與360度的比。
(3)各類統計圖的優劣:①條形統計圖:能清楚表示出每個項目的具體數目;②折線統計圖:能清楚反映事物的變化情況;③扇形統計圖:能清楚地表示出各部分在總體中所占的百分比。
(5)平均數:對于個數
,我們把
(
)叫做這個
個數的算術平均數,記為
。
(6)加權平均數:一組數據里各個數據的重要程度未必相同,因而,在計算這組數據的平均數時往往給每個數據加一個權,這就是加權平均數。
(7)中位數與眾數:①N個數據按大小順序排列,處于最中間位置的一個數據(或最中間兩個數據的平均數)叫做這組數據的中位數。②一組數據中出現次數最大的那個數據叫做這個組數據的眾數。③優劣比較:平均數:所有數據參加運算,能充分利用數據所提供的信息,因此在現實生活中常用,但容易受極端值影響;中位數:計算簡單,受極端值影響少,但不能充分利用所有數據的信息;眾數:各個數據如果重復次數大致相等時,眾數往往沒有特別的意義。
(8)調查:①為了一定的目的而對考察對象進行的全面調查,稱為普查,其中所要考察對象的全體稱為總體,而組成總體的每一個考察對象稱為個體。②從總體中抽取部分個體進行調查,這種調查稱為抽樣調查,其中從總體中抽取的一部分個體叫做總體的一個樣本。③抽樣調查只考察總體中的一小部分個體,因此他的優點是調查范圍小,節省時間,人力,物力和財力,但其調查結果往往不如普查得到的結果準確。為了獲得較為準確的調查結果,抽樣時要主要樣本的代表性和廣泛性。
(9)頻數與頻率:①每個對象出現的次數為頻數,而每個對象出現的次數與總次數的比值為頻率。②當收集的數據連續取值時,我們通常先將數據適當分組,然后再繪制頻數分布直方圖。
(10)數據的波動:①極差是指一組數據中最大數據與最小數據的差。②方差是各個數據與平均數之差的平方和的平均數。③標準差就是方差的算術平方根。④一般來說,一組數據的極差,方差,或標準差越小,這組數據就越穩定。
(11)事件的可能性:①有些事情我們能確定他一定會發生,這些事情稱為必然事件;有些事情我們能肯定他一定不會發生,這些事情稱為不可能事件;必然事件和不可能事件都是確定的。②有很多事情我們無法肯定他會不會發生,這些事情稱為不確定事件。③一般來說,不確定事件發生的可能性是有大小的。
(12)概率:①人們通常用1(或100%)來表示必然事件發生的可能性,用0來表示不可能事件發生的可能性。②游戲對雙方公平是指雙方獲勝的可能性相同。③必然事件發生的概率為1,記作(必然事件)
;不可能事件發生的概率為
,記作
(不可能事件)
;如果A為不確定事件,那么
● 第三講 銜接知識點的專題強化訓練 ●
★ 專題一 數與式的運算
【要點回顧】
1.絕對值
[1]絕對值的代數意義:
.即
.
[2]絕對值的幾何意義: 的距離.
[3]兩個數的差的絕對值的幾何意義:表示
的距離.
[4]兩個絕對值不等式:;
.
2.乘法公式
我們在初中已經學習過了下列一些乘法公式:
[1]平方差公式: ;
[2]完全平方和公式: ;
[3]完全平方差公式: .
我們還可以通過證明得到下列一些乘法公式:
[公式1]
[公式2](立方和公式)
[公式3] (立方差公式)
說明:上述公式均稱為“乘法公式”.
3.根式
[1]式子叫做二次根式,其性質如下:
(1) ;(2)
;(3)
; (4)
.
[2]平方根與算術平方根的概念:
叫做的平方根,記作
,其中
叫做
的算術平方根.
[3]立方根的概念:
叫做的立方根,記為
4.分式
[1]分式的意義 形如的式子,若B中含有字母,且
,則稱
為分式.當M≠0時,分式
具有下列性質:
(1) ; (2)
.
[2]繁分式 當分式的分子、分母中至少有一個是分式時,
就叫做繁分式,如
,
說明:繁分式的化簡常用以下兩種方法:(1) 利用除法法則;(2) 利用分式的基本性質.
[3]分母(子)有理化
把分母(子)中的根號化去,叫做分母(子)有理化.分母有理化的方法是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分母中的根號的過程;而分子有理化則是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分子中的根號的過程
【例題選講】
例1 解下列不等式:(1)
(2)
>4.
例2 計算:
(1)
(2)
(3) (4)
例3 已知,求
的值.
例4 已知,求
的值.
例5 計算(沒有特殊說明,本節中出現的字母均為正數):
(1) (2)
(3) (4)
例6 設,求
的值.
例7 化簡:(1)
(2)
(1)解法一:原式=
解法二:原式=
(2)解:原式=
說明:(1) 分式的乘除運算一般化為乘法進行,當分子、分母為多項式時,應先因式分解再進行約分化簡;(2) 分式的計算結果應是最簡分式或整式.
【鞏固練習】
1.
解不等式
2.
設,求代數式
的值.
3.
當,求
的值.
4.
設,求
的值.
5.
計算
6.化簡或計算:
(1) (2)
(3) (4)
★ 專題二 因式分解
【要點回顧】
因式分解是代數式的一種重要的恒等變形,它與整式乘法是相反方向的變形.在分式運算、解方程及各種恒等變形中起著重要的作用.是一種重要的基本技能.
因式分解的方法較多,除了初中課本涉及到的提取公因式法和公式法(平方差公式和完全平方公式)外,還有公式法(立方和、立方差公式)、十字相乘法和分組分解法等等.
1.公式法
常用的乘法公式:
[1]平方差公式: ;
[2]完全平方和公式: ;
[3]完全平方差公式: .
[4]
[5](立方和公式)
[6] (立方差公式)
由于因式分解與整式乘法正好是互為逆變形,所以把整式乘法公式反過來寫,運用上述公式可以進行因式分解.
2.分組分解法
從前面可以看出,能夠直接運用公式法分解的多項式,主要是二項式和三項式.而對于四項以上的多項式,如既沒有公式可用,也沒有公因式可以提。虼耍梢韵葘⒍囗検椒纸M處理.這種利用分組來因式分解的方法叫做分組分解法.分組分解法的關鍵在于如何分組.
常見題型:(1)分組后能提取公因式 (2)分組后能直接運用公式
3.十字相乘法
(1)型的因式分解
這類式子在許多問題中經常出現,其特點是:①二次項系數是1;②常數項是兩個數之積;③ 一次項系數是常數項的兩個因數之和.
∵,
∴
運用這個公式,可以把某些二次項系數為1的二次三項式分解因式.
(2)一般二次三項式型的因式分解
由我們發現,二次項系數
分解成
,常數項
分解成
,把
寫成
,這里按斜線交叉相乘,再相加,就得到
,如果它正好等于
的一次項系數
,那么
就可以分解成
,其中
位于上一行,
位于下一行.這種借助畫十字交叉線分解系數,從而將二次三項式分解因式的方法,叫做十字相乘法.
必須注意,分解因數及十字相乘都有多種可能情況,所以往往要經過多次嘗試,才能確定一個二次三項式能否用十字相乘法分解.
4.其它因式分解的方法
其他常用的因式分解的方法:(1)配方法 (2)拆、添項法
【例題選講】
例1 (公式法)分解因式:(1) ;(2)
例2 (分組分解法)分解因式:(1)
(2)
例3 (十字相乘法)把下列各式因式分解:(1) (2)
(3) (4)
解:(1)
(2)
(3)分析:把看成
的二次三項式,這時常數項是
,一次項系數是
,把
分解成
與
的積,而
,正好是一次項系數.
解:
(4) 由換元思想,只要把整體看作一個字母
,可不必寫出,只當作分解二次三項式
.解:
例4 (十字相乘法)把下列各式因式分解:(1) ;(2)
解:(1)
(2)
說明:用十字相乘法分解二次三項式很重要.當二次項系數不是1時較困難,具體分解時,為提高速度,可先對有關常數分解,交叉相乘后,若原常數為負數,用減法”湊”,看是否符合一次項系數,否則用加法”湊”,先”湊”絕對值,然后調整,添加正、負號.
例5 (拆項法)分解因式
【鞏固練習】
1.把下列各式分解因式:
(1) (2)
(3) (4)
(5)
2.已知,求代數式
的值.
3.現給出三個多項式,,
,
,請你選擇其中兩個進行加法運算,并把結果因式分解.
4.已知,求證:
.
★ 專題三 一元二次方程根與系數的關系
【要點回顧】
1.一元二次方程的根的判斷式
一元二次方程,用配方法將其變形為:
.
由于可以用的取值情況來判定一元二次方程的根的情況.因此,把
叫做一元二次方程
的根的判別式,表示為:
對于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),有
[1]當Δ 0時,方程有兩個不相等的實數根: ;
[2]當Δ 0時,方程有兩個相等的實數根: ;
[3]當Δ 0時,方程沒有實數根.
2.一元二次方程的根與系數的關系
定理:如果一元二次方程的兩個根為
,那么:
說明:一元二次方程根與系數的關系由十六世紀的法國數學家韋達發現,所以通常把此定理稱為”韋達定理”.上述定理成立的前提是.
特別地,對于二次項系數為1的一元二次方程x2+px+q=0,若x1,x2是其兩根,由韋達定理可知
x1+x2=-p,x1?x2=q,即 p=-(x1+x2),q=x1?x2,
所以,方程x2+px+q=0可化為 x2-(x1+x2)x+x1?x2=0,由于x1,x2是一元二次方程x2+px+q=0的兩根,所以,x1,x2也是一元二次方程x2-(x1+x2)x+x1?x2=0.因此有
以兩個數x1,x2為根的一元二次方程(二次項系數為1)是 x2-(x1+x2)x+x1?x2=0.
【例題選講】
例1 已知關于的一元二次方程
,根據下列條件,分別求出
的范圍:
(1)方程有兩個不相等的實數根; (2)方程有兩個相等的實數根
(3)方程有實數根; (4)方程無實數根.
例2 已知實數、
滿足
,試求
、
的值.
例3 若是方程
的兩個根,試求下列各式的值:
(1)
; (2)
; (3)
; (4)
.
例4 已知是一元二次方程
的兩個實數根.
(1) 是否存在實數,使
成立?若存在,求出
的值;若不存在,請說明理由.
(2) 求使的值為整數的實數
的整數值.
解:(1) 假設存在實數,使
成立.∵ 一元二次方程
的兩個實數根,∴
,又
是一元二次方程
的兩個實數根,∴
∴ ,但
.
∴不存在實數,使
成立.
(2) ∵
∴ 要使其值是整數,只需能被4整除,故
,注意到
,要使
的值為整數的實數
的整數值為
.
【鞏固練習】
1.若是方程
的兩個根,則
的值為( )
A. B.
C.
D.
2.若是一元二次方程
的根,則判別式
和完全平方式
的關系是( )
A. B.
C.
D.大小關系不能確定
3.設是方程
的兩實根,
是關于
的方程
的兩實根,則
= ___ __ ,
= _ ____ .
4.已知實數滿足
,則
= ___ __ ,
= _____ ,
= _____ .
5.已知關于的方程
的兩個實數根的平方和等于11,求證:關于
的方程
有實數根.
6.若是關于
的方程
的兩個實數根,且
都大于1.
(1) 求實數的取值范圍;(2) 若
,求
的值.
★ 專題四 平面直角坐標系、一次函數、反比例函數
【要點回顧】
1.平面直角坐標系
[1] 組成平面直角坐標系。 叫做軸或橫軸,
叫做
軸或縱軸,
軸與
軸統稱坐標軸,他們的公共原點
稱為直角坐標系的原點。
[2] 平面直角坐標系內的對稱點:
對稱點或對稱直線方程
對稱點的坐標
軸
軸
原點
點
直線
直線
直線
直線
2.函數圖象
[1]一次函數:
稱是
的一次函數,記為:
(k、b是常數,k≠0)
特別的,當=0時,稱
是
的正比例函數。
[2] 正比例函數的圖象與性質:函數y=kx(k是常數,k≠0)的圖象是
的一條直線,當 時,圖象過原點及第一、第三象限,y隨x的增大而 ;當 時,圖象過原點及第二、第四象限,y隨x的增大而
.
[3] 一次函數的圖象與性質:函數(k、b是常數,k≠0)的圖象是過點(0,b)且與直線y=kx平行的一條直線.設
(k≠0),則當 時,y隨x的增大而 ;當 時, y隨x的增大而 .
【例題選講】
[4]反比例函數的圖象與性質:函數(k≠0)是雙曲線,當 時,圖象在第一、第三象限,在每個象限中,y隨x的增大而 ;當 時,圖象在第二、第四象限.,在每個象限中,y隨x的增大而 .雙曲線是軸對稱圖形,對稱軸是直線
與
;又是中心對稱圖形,對稱中心是原點.
例1 已知、
,根據下列條件,求出
、
點坐標.
(1) 、
關于x軸對稱;(2)
、
關于y軸對稱;(3)
、
關于原點對稱.
例2已知一次函數y=kx+2的圖象過第一、二、三象限且與x、y軸分別交于、
兩點,O為原點,若ΔAOB的面積為2,求此一次函數的表達式。
例3如圖,反比例函數的圖象與一次函數
的圖象交于
,
兩點.
(1)求反比例函數與一次函數的解析式;
(2)根據圖象回答:當
取何值時,反比例函數的值大于一次函數的值.
解:(1)在
的圖象上,
,
又
在
的圖象上,
,即
,
解得:
,
, 反比例函數的解析式為
,一次函數的解析式為
,
(2)從圖象上可知,當或
時,反比例函數圖象在一次函數圖象的上方,所以反比例函數的值大于一次函數的值。
【鞏固練習】
1.函數與
在同一坐標系內的圖象可以是( )
2.如圖,平行四邊形ABCD中,A在坐標原點,D在第一象限角平分線上,又知,
,求
點的坐標.
3.如圖,已知直線與雙曲線
交于
兩點,且點
的橫坐標為
.
(1)求的值;
(2)過原點
的另一條直線
交雙曲線
于
兩點(
點在第一象限),若由點
為頂點組成的四邊形面積為
,求點
的坐標.
★ 專題五 二次函數
【要點回顧】
1. 二次函數y=ax2+bx+c的圖像和性質
問題[1] 函數y=ax2與y=x2的圖象之間存在怎樣的關系?
問題[2] 函數y=a(x+h)2+k與y=ax2的圖象之間存在怎樣的關系?
由上面的結論,我們可以得到研究二次函數y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象的方法:
由于y=ax2+bx+c=a(x2+)+c=a(x2+
+
)+c-
,
所以,y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象可以看作是將函數y=ax2的圖象作左右平移、上下平移得到的,
二次函數y=ax2+bx+c(a≠0)具有下列性質:
[1]當a>0時,函數y=ax2+bx+c圖象開口方向 ;頂點坐標為 ,對稱軸為直線 ;當 時,y隨著x的增大而 ;當 時,y隨著x的增大而 ;當 時,函數取最小值 .
[2]當a<0時,函數y=ax2+bx+c圖象開口方向 ;頂點坐標為 ,對稱軸為直線 ;當 時,y隨著x的增大而 ;當 時,y隨著x的增大而 ;當 時,函數取最大值 .
上述二次函數的性質可以分別通過上圖直觀地表示出來.因此,在今后解決二次函數問題時,可以借助于函數圖像、利用數形結合的思想方法來解決問題.
2.二次函數的三種表示方式
[1]二次函數的三種表示方式:
(1).一般式: ;
(2).頂點式: ;
(3).交點式: .
說明:確定二此函數的關系式的一般方法是待定系數法,在選擇把二次函數的關系式設成什么形式時,可根據題目中的條件靈活選擇,以簡單為原則.二次函數的關系式可設如下三種形式:
①給出三點坐標可利用一般式來求;
②給出兩點,且其中一點為頂點時可利用頂點式來求.
③給出三點,其中兩點為與x軸的兩個交點.
時可利用交點式來求.
3.分段函數
一般地,如果自變量在不同取值范圍內時,函數由不同的解析式給出,這種函數,叫作分段函數.
【例題選講】
例1 求二次函數y=-3x2-6x+1圖象的開口方向、對稱軸、頂點坐標、最大值(或最小值),并指出當x取何值時,y隨x的增大而增大(或減。坎嫵鲈摵瘮档膱D象.
例2 某種產品的成本是120元/件,試銷階段每件產品的售價x(元)與產品的日銷售量y(件)之間關系如下表所示:
x /元
130
150
165
y/件
70
50
35
若日銷售量y是銷售價x的一次函數,那么,要使每天所獲得最大的利潤,每件產品的銷售價應定為多少元?此時每天的銷售利潤是多少?
例3 已知函數,其中
,求該函數的最大值與最小值,并求出函數取最大值和最小值時所對應的自變量x的值.
例4 根據下列條件,分別求出對應的二次函數的關系式.
(1)已知某二次函數的最大值為2,圖像的頂點在直線y=x+1上,并且圖象經過點(3,-1);
(2)已知二次函數的圖象過點(-3,0),(1,0),且頂點到x軸的距離等于2;
(3)已知二次函數的圖象過點(-1,-22),(0,-8),(2,8).
例5 在國內投遞外埠平信,每封信不超過
分析:由于當自變量x在各個不同的范圍內時,應付郵資的數量是不同的.所以,可以用分段函數給出其對應的函數解析式.在解題時,需要注意的是,當x在各個小范圍內(如20<x≤40)變化時,它所對應的函數值(郵資)并不變化(都是160分).
解:設每封信的郵資為y(單位:分),則y是x的函數.這個函數的解析式為
由上述的函數解析式,可以得到其圖象如圖所示.
【鞏固練習】
1.選擇題:
(1)把函數y=-(x-1)2+4的圖象的頂點坐標是 ( )
(A)(-1,4) (B)(-1,-4) (C)(1,-4) (D)(1,4)
(2)函數y=-x2+4x+6的最值情況是 ( )
(A)有最大值6 (B)有最小值6
(C)有最大值10 (D)有最大值2
(3)函數y=2x2+4x-5中,當-3≤x<2時,則y值的取值范圍是 ( )
(A)-3≤y≤1 (B)-7≤y≤1
(C)-7≤y≤11 (D)-7≤y<11
2.填空:
(1)已知某二次函數的圖象與x軸交于A(-2,0),B(1,0),且過點C(2,4),則該二次函數的表達式為 .
(2)已知某二次函數的圖象過點(-1,0),(0,3),(1,4),則該函數的表達式為 .
3.根據下列條件,分別求出對應的二次函數的關系式.
(1)已知二次函數的圖象經過點A(0,),B(1,0),C(
,2);
(2)已知拋物線的頂點為(1,),且與y軸交于點(0,1);
(3)已知拋物線與x軸交于點M(,0),(5,0),且與y軸交于點(0,
);
(4)已知拋物線的頂點為(3,),且與x軸兩交點間的距離為4.
4.如圖,某農民要用
5.如圖所示,在邊長為2的正方形ABCD的邊上有一個動點P,從點A出發沿折線ABCD移動一周后,回到A點.設點A移動的路程為x,ΔPAC的面積為y.
(1)求函數y的解析式;
(2)畫出函數y的圖像;
(3)求函數y的取值范圍.
★ 專題六 二次函數的最值問題
【要點回顧】
1.二次函數的最值.
二次函數在自變量取任意實數時的最值情況(當
時,函數在
處取得最小值
,無最大值;當
時,函數在
處取得最大值
,無最小值.
2.二次函數最大值或最小值的求法.
第一步確定a的符號,a>0有最小值,a<0有最大值;
第二步配方求頂點,頂點的縱坐標即為對應的最大值或最小值.
3.求二次函數在某一范圍內的最值.
如:在
(其中
)的最值.
第一步:先通過配方,求出函數圖象的對稱軸:;
第二步:討論:
[1]若時求最小值或
時求最大值,需分三種情況討論:
①對稱軸小于即
,即對稱軸在
的左側;
②對稱軸,即對稱軸在
的內部;
③對稱軸大于即
,即對稱軸在
的右側。
[2] 若時求最大值或
時求最小值,需分兩種情況討論:
①對稱軸,即對稱軸在
的中點的左側;
②對稱軸,即對稱軸在
的中點的右側;
說明:求二次函數在某一范圍內的最值,要注意對稱軸與自變量的取值范圍相應位置,具體情況,參考例4。
【例題選講】
例1求下列函數的最大值或最小值.
(1); (2)
.
例2當時,求函數
的最大值和最小值.
例3當時,求函數
的取值范圍.
例4當時,求函數
的最小值(其中
為常數).
分析:由于所給的范圍隨著
的變化而變化,所以需要比較對稱軸與其范圍的相對位置.
解:函數的對稱軸為
.畫出其草圖.
(1) 當對稱軸在所給范圍左側.即時:當
時,
;
(2) 當對稱軸在所給范圍之間.即時: 當
時,
;
(3) 當對稱軸在所給范圍右側.即時:當
時,
.
綜上所述:
例5某商場以每件30元的價格購進一種商品,試銷中發現這種商品每天的銷售量(件)與每件的銷售價
(元)滿足一次函數
.
(1) 寫出商場賣這種商品每天的銷售利潤與每件銷售價
之間的函數關系式;
(2) 若商場要想每天獲得最大銷售利潤,每件商品的售價定為多少最合適?最大銷售利潤為多少?
【鞏固練習】
1.拋物線,當
= _____ 時,圖象的頂點在
軸上;當
= _____ 時,圖象的頂點在
軸上;當
= _____ 時,圖象過原點.
2.用一長度為米的鐵絲圍成一個長方形或正方形,則其所圍成的最大面積為 ________ .
3.設,當
時,函數
的最小值是
,最大值是0,求
的值.
4.已知函數在
上的最大值為4,求
的值.
5.求關于的二次函數
在
上的最大值(
為常數).
★ 專題七 不 等 式
【要點回顧】
1.一元二次不等式及其解法
[1]定義:形如
為關于的一元二次不等式.
[2]一元二次不等式與二次函數
及一元二次方程
的關系(簡稱:三個二次).
(?)一般地,一元二次不等式可以結合相應的二次函數、一元二次方程求解,步驟如下:
(1) 將二次項系數先化為正數;
(2) 觀測相應的二次函數圖象.
①如果圖象與軸有兩個交點
,此時對應的一元二次方程有兩個不相等的實數根
(也可由根的判別式
來判斷) .則
②如果圖象與軸只有一個交點
,此時對應的一元二次方程有兩個相等的實數根
(也可由根的判別式
來判斷) .則:
③如果圖象與軸沒有交點,此時對應的一元二次方程沒有實數根 (也可由根的判別式
來判斷) .則:
(?)解一元二次不等式的步驟是:
(1) 化二次項系數為正;
(2) 若二次三項式能分解成兩個一次因式的積,則求出兩根.那么“
”型的解為
(俗稱兩根之外);“
”型的解為
(俗稱兩根之間);
(3) 否則,對二次三項式進行配方,變成,結合完全平方式為非負數的性質求解.
2.簡單分式不等式的解法
解簡單的分式不等式的方法:對簡單分式不等式進行等價轉化,轉化為整式不等式,應當注意分母不為零.
3.含有字母系數的一元一次不等式
一元一次不等式最終可以化為的形式.
[1]當時,不等式的解為:
;
[2]當時,不等式的解為:
;
[3]當時,不等式化為:
;
① 若,則不等式的解是全體實數;② 若
,則不等式無解.
【例題選講】
例1 解下列不等式:(1) (2)
⑴解法一:原不等式可以化為:,于是:
或
所以,原不等式的解是
.
解法二:解相應的方程得:
,所以原不等式的解是
.
(2) 解法一:原不等式可化為:,即
于是:
,所以原不等式的解是
.
解法二:原不等式可化為:,即
,解相應方程
,得
,所以原不等式的解是
.
說明:解一元二次不等式,實際就是先解相應的一元二次方程,然后再根據二次函數的圖象判斷出不等式的解.
例2 解下列不等式:(1) (2)
(3)
例3 已知對于任意實數,
恒為正數,求實數
的取值范圍.
例4 解下列不等式: (1) (2)
例5 求關于的不等式
的解.
解:原不等式可化為:
(1) 當時,
,不等式的解為
;
(2) 當時,
.
① 時,不等式的解為
;
② 時,不等式的解為
;
③ 時,不等式的解為全體實數.
(3) 當時,不等式無解.
綜上所述:當或
時,不等式的解為
;當
時,不等式的解為
;當
時,不等式的解為全體實數;當
時,不等式無解.
【鞏固練習】
1.解下列不等式:
(1) (2)
(3) (4)
2.解下列不等式:
(1) (2)
(3)
(4)
3.解下列不等式:
(1) (2)
4.解關于的不等式
.
5.已知關于的不等式
的解是一切實數,求
的取值范圍.
6.若不等式的解是
,求
的值.
7.取何值時,代數式
的值不小于0?
專題一數與式的運算參考答案
例1 (1)解法1:由,得
;
①若,不等式可變為
,即
; ②若
,不等式可變為
,即
,解得:
.綜上所述,原不等式的解為
.
解法2: 表示x軸上坐標為x的點到坐標為2的點之間的距離,所以不等式
的幾何意義即為x軸上坐標為x的點到坐標為2的點之間的距離小于1,觀察數軸可知坐標為x的點在坐標為3的點的左側,在坐標為1的點的右側.所以原不等式的解為
.
解法3:,所以原不等式的解為
.
(2)解法一:由,得
;由
,得
;
①若,不等式可變為
,即
>4,解得x<0,又x<1,∴x<0;②若
,不等式可變為
,即1>4,∴不存在滿足條件的x;
③若,不等式可變為
,即
>4, 解得x>4.又x≥3,∴x>4.
綜上所述,原不等式的解為x<0,或x>4.
解法二:如圖,
表示x軸上坐標為x的點P到坐標為1的點A之間的距離|PA|,即|PA|=|x-1|;|x-3|表示x軸上點P到坐標為2的點B之間的距離|PB|,即|PB|=|x-3|.
所以,不等式>4的幾何意義即為|PA|+|PB|>4.由|AB|=2,
可知點P 在點C(坐標為0)的左側、或點P在點D(坐標為4)的右側.
所以原不等式的解為x<0,或x>4.
例2(1)解:原式=
說明:多項式乘法的結果一般是按某個字母的降冪或升冪排列.
(2)原式=
(3)原式=
(4)原式=
例3解:
原式=
例4解:
原式=
①
②,把②代入①得原式=
例5解:(1)原式=
(2)原式=
說明:注意性質的使用:當化去絕對值符號但字母的范圍未知時,要對字母的取值分類討論.
(3)原式=
(4) 原式=
例6解:
原式=
說明:有關代數式的求值問題:(1)先化簡后求值;(2)當直接代入運算較復雜時,可根據結論的結構特點,倒推幾步,再代入條件,有時整體代入可簡化計算量.
【鞏固練習】
1. 2.
3.
或
4.
5. 6.
專題二因式分解答案
例1分析:(1) 中應先提取公因式再進一步分解;(2)
中提取公因式后,括號內出現,可看著是
或
.
解:(1) .
(2)
例2(1)分析:按照原先分組方式,無公因式可提,需要把括號打開后重新分組,然后再分解因式.
解:
(2)分析:先將系數2提出后,得到,其中前三項作為一組,它是一個完全平方式,再和第四項形成平方差形式,可繼續分解因式.
解:
例5 解:
【鞏固練習】
1.
.
2.;
3.
其他情況如下:;
.
4.
專題三一元二次方程根與系數的關系習題答案
例1解:∵,∴(1)
; (2)
; (3)
;(4)
.
例2解:可以把所給方程看作為關于的方程,整理得:
由于是實數,所以上述方程有實數根,因此:
,
代入原方程得:.綜上知:
例3解:由題意,根據根與系數的關系得:
(1)
(2)
(3)
(4)
說明:利用根與系數的關系求值,要熟練掌握以下等式變形:,
,
,
等等.韋達定理體現了整體思想.
【鞏固練習】
1. A; 2.A; 3.; 4.
; 5.
(1)當
時,方程為
,有實根;(2) 當
時,
也有實根.6.(1)
; (2)
.
專題四 平面直角坐標系、一次函數、反比例函數參考答案
例1 解:(1)因為、
關于x軸對稱,它們橫坐標相同,縱坐標互為相反數,所以
,
,則
、
.
(2)因為、
關于y軸對稱,它們橫坐標互為相反數,縱坐標相同,所以,
,
,則
、
.
(3)因為、
關于原點對稱,它們的橫縱坐標都互為相反數,所以
,
,則
、
.
例2分析:因為直線過第一、三象限,所以可知k>0,又因為b=2,所以直線與y軸交于(0,2),即可知OB=2,而ΔAOB的面積為2,由此可推算出OA=2,而直線過第二象限,所以A點坐標為(-2,0),由A、B兩點坐標可求出此一次函數的表達式。
解:∵B是直線y=kx+2與y軸交點,∴B(0,2),∴OB=2,
,過第二象限,
【鞏固練習】
1. B
2. D(2,2)、C(8,2)、B(6,0). 3.(1).(2)點
的坐標是
或
.
專題五二次函數參考答案
例1 解:∵y=-3x2-6x+1=-3(x+1)2+4,∴函數圖象的開口向下;對稱軸是直線x=-1;頂點坐標為(-1,4);
當x=-1時,函數y取最大值y=4;
當x<-1時,y隨著x的增大而增大;當x>-1時,y隨著x的增大而減。
采用描點法畫圖,選頂點A(-1,4)),與x軸交于點B和C
,與y軸的交點為D(0,1),過這五點畫出圖象(如圖2-5所示).
說明:從這個例題可以看出,根據配方后得到的性質畫函數的圖象,可以直接選出關鍵點,減少了選點的盲目性,使畫圖更簡便、圖象更精確.
例2 分析:由于每天的利潤=日銷售量y×(銷售價x-120),日銷售量y又是銷售價x的一次函數,所以,欲求每天所獲得的利潤最大值,首先需要求出每天的利潤與銷售價x之間的函數關系,然后,再由它們之間的函數關系求出每天利潤的最大值.
解:由于y是x的一次函數,于是,設y=kx+(B),將x=130,y=70;x=150,y=50代入方程,有 解得 k=-1,b=200.∴ y=-x+200.
設每天的利潤為z(元),則z=(-x+200)(x-120)=-x2+320x-24000=-(x-160)2+1600,
∴當x=160時,z取最大值1600.
答:當售價為160元/件時,每天的利潤最大,為1600元.
例3 分析:本例中函數自變量的范圍是一個變化的范圍,需要對a的取值進行討論.
解:(1)當a=-2時,函數y=x2的圖象僅僅對應著一個點(-2,4),所以,函數的最大值和最小值都是4,此時x=-2;
(2)當-2<a<0時,由圖2.2-6①可知,當x=-2時,函數取最大值y=4;當x=a時,函數取最小值y=a2;
(3)當0≤a<2時,由圖2.2-6②可知,當x=-2時,函數取最大值y=4;當x=0時,函數取最小值y=0;
(4)當a≥2時,由圖2.2-6③可知,當x=a時,函數取最大值y=a2;當x=0時,函數取最小值y=0.
說明:在本例中,利用了分類討論的方法,對a的所有可能情形進行討論.此外,本例中所研究的二次函數的自變量的取值不是取任意的實數,而是取部分實數來研究,在解決這一類問題時,通常需要借助于函數圖象來直觀地解決問題.
例4(1)分析:在解本例時,要充分利用題目中所給出的條件――最大值、頂點位置,從而可以將二次函數設成頂點式,再由函數圖象過定點來求解出系數a.
解:∵二次函數的最大值為2,而最大值一定是其頂點的縱坐標,∴頂點的縱坐標為2.又頂點在直線y=x+1上,所以,2=x+1,∴x=1.∴頂點坐標是(1,2).設該二次函數的解析式為,∵二次函數的圖像經過點(3,-1),∴
,解得a=-2.
∴二次函數的解析式為,即y=-2x2+8x-7.
說明:在解題時,由最大值確定出頂點的縱坐標,再利用頂點的位置求出頂點坐標,然后設出二次函數的頂點式,最終解決了問題.因此,在解題時,要充分挖掘題目所給的條件,并巧妙地利用條件簡捷地解決問題.
(2) 分析一:由于題目所給的條件中,二次函數的圖象所過的兩點實際上就是二次函數的圖象與x軸的交點坐標,于是可以將函數的表達式設成交點式.
解法一:∵二次函數的圖象過點(-3,0),(1,0),∴可設二次函數為y=a(x+3) (x-1) (a≠0),展開,得 y=ax2+2ax-,由于二次函數圖象的頂點到x軸的距離2,∴|-
.所以,二次函數的表達式為y=
,或y=-
.
分析二:由于二次函數的圖象過點(-3,0),(1,0),所以,對稱軸為直線x=-1,又由頂點到x軸的距離為2,可知頂點的縱坐標為2,或-2,于是,又可以將二次函數的表達式設成頂點式來解,然后再利用圖象過點(-3,0),或(1,0),就可以求得函數的表達式.
解法二:∵二次函數的圖象過點(-3,0),(1,0),∴對稱軸為直線x=-1.又頂點到x軸的距離為2,∴頂點的縱坐標為2,或-2.于是可設二次函數為y=a(x+1)2+2,或y=a(x+1)2-2,由于函數圖象過點(1,0),∴0=a(1+1)2+2,或0=a(1+1)2-2.∴a=-,或a=
.所以,所求的二次函數為y=-
(x+1)2+2,或y=
(x+1)2-2.
說明:上述兩種解法分別從與x軸的交點坐標及頂點的坐標這兩個不同角度,利用交點式和頂點式來解題,在今后的解題過程中,要善于利用條件,選擇恰當的方法來解決問題.
(3)解:設該二次函數為y=ax2+bx+c(a≠0).由函數圖象過點(-1,-22),(0,-8),(2,8),可得
解得 a=-2,b=12,c=-8.所以,所求的二次函數為y=-2x2+12x-8.
【鞏固練習】
1.(1)D (2)C (3)D 2.(1)y=x2+x-2 (2)y=-x2+2x+3
3.(1).(2)
.
(3).(4)
4.當長為
5.(1)函數f(x)的解析式為
(2)函數y的圖像如圖所示
(3)由函數圖像可知,函數y的取值范圍是0<y≤2.
專題六二次函數的最值問題參考答案
例1分析:由于函數和
的自變量x的取值范圍是全體實數,所以只要確定它們的圖象有最高點或最低點,就可以確定函數有最大值或最小值.
解:(1)因為二次函數中的二次項系數2>0,所以拋物線
有最低點,即函數有最小值.因為
=
,所以當
時,函數
有最小值是
.
(2)因為二次函數
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