再探“一类含参数的二次函数问题”的解题策略

发表时间:2021/1/6   来源:《现代中小学教育》2020年12月   作者:王建
[导读] 含参数的二次函数问题是中考常见题型,题目本身的抽象性给学生带来很大的挑战. 文中针对其中一类含参数的二次函数问题进行比较与分析,归纳试题的结构共性,探究并形成一般的解题策略.

浙江省台州市黄岩区城关中学   王建

【摘要】含参数的二次函数问题是中考常见题型,题目本身的抽象性给学生带来很大的挑战. 文中针对其中一类含参数的二次函数问题进行比较与分析,归纳试题的结构共性,探究并形成一般的解题策略.
【关键词】含参数的二次函数;试题共性;解题策略
           曾在组内教研时有位老师表达过这样的疑惑:过去中考对二次函数的考查比较倾向于和平面几何的综合,复习时心里有底,但是近几年我省对于函数问题的考查是淡化“解析味”的,而且有关试题难度还较大,在中考复习时也把握不准方向. 
         笔者也有这样的困扰,于是就对2018年和2019年的省内各地数学中考卷中的二次函数问题进行了分析和比较,发现二次函数作为初高中数学学习的核心内容,重要数学思想方法 的“携带者”数学核心素养的“检测剂”,是无法避开的考点. 其中“含参数的二次函数问题”出现较多,学生的解答情况也不好,所以对此类问题作了进一步的思考. 本文首先对例举的不同试题进行分析归纳共性,提出问题;再从二次函数一般式开始讨论含参数的三种基本情形,寻找解法的突破;最后形成解决此类问题的一般思路,仅为二次函数的中考复习提供参考. 
            一、比较与分析试题,发现结构共性
 


         显然例1和例2的问题主体就是先①再②的完整过程. 此类问题的结构相同,那么它们的求解思路是否也具有共性呢?如果有,那一般的解题策略是怎样的呢?
               二、从一般式入手,探究三种基本情形               

 


         由此可见,用含有参数的代数式表示二次函数的顶点坐标,进一步可以得到顶点的轨迹,就可以判断抛物线的变化规律. 而顶点主要是在直线或抛物线上,此时需要化抽象为直观,在平面直角坐标系中画出顶点所在函数图象,就可以掌握原含参数的二次函数图象的变化规律. 
         三、由点带线,形成一般的解题思路
         对于含参数的二次函数问题,其试题主要结构和考查内容通常是先由参数b判断函数及图象的特征,反之再使条件强化,根据函数及图象的特征求解参数b的值或取值范围.
              根据上述分析可以形成一般的解题思路:

 
             ①利用顶点坐标公式或二次函数顶点式即可得到;
             ②一般做法是设横,纵坐标分别为x,y,利用消元法消去参数便可得到;
             ③顶点轨迹通常为直线或抛物线,利用描点法画出它们的草图;
             ④结合题目条件明确原抛物线的变化范围,或画出临界位置的草图;
             ⑤计算参数的值,或得到参数的取值范围.
             下面根据上述一般思路详解例1:
             

        小结:第(2)题解决的是参数b决定函数及图象的问题,第(3)题解决的是函数及图象决定参数b的问题,其中图象满足两个特征,一是不经过第三象限,二是当时,函数的最大值与最小值之差为16. 求解时还涉及到讨论自变量在某范围内二次函数的最值,不仅需要扎实的基础知识,还需要有良好的几何直观素养. 对于例2,可以按照相同的思路分析求解,这里不再赘述. 
        四、教学启示
         笔者认为对于二次函数的考查以下三方面最为常见:①考查二次函数的基本性质,包括图象的几何变换,体现函数的基础性;②运用二次函数的最值性质解决问题,主要是实际问题和几何动态问题,体现函数的应用性,重在建模;③含参数的二次函数问题,体现开放性,重在数形结合.  
         其中含参数的二次函数问题也是中考数学中的“常客”,既能考查二次函数性质和代数运算等基础知识和基本技能,又能考查运用数形结合的方法分析和解决问题的能力,是体现和评价数学核心素养的重要载体,同时与高中二次函数内容的学习具有紧密联系,因此中考复习阶段很有必要对该内容组织有效教学,可以是习题课或专题复习等形式. 含参数的二次函数问题变化多端,抽象难懂,往往成为学生考试的绊脚石. 帮助学生理解参数与图象之间的相互对应关系,通过对试题的深入分析和提炼,形成解决此类问题的一般思路是有益的. 
        和本文中例举的具有共同试题结构的二次函数试题还有很多,对具有共性的问题归纳其一般的解题思路也是平时常见的教学活动之一. 但是并不是所有含参数的二次函数问题都和文中提到的结构一致,要注意区分. 
         总之,笔者认为要善于解题,更要善于洞悉试题结构,寻求更一般的解题策略,从而实现解一题会一类.
参考文献:
[1]姜黄飞. 巧妙破解含参二次函数图象有关交点问题[J]. 数理化学习,2019(1)
[2]刘东升. 讲活?讲透?讲深---以“含参数的二次函数综合题”讲评课为例谈习题教学的追求[J]. 教育研究与评论?中学教育教学,2017(5) [3]余再超. 以“形”助“数”巧妙解题[J].中学数学教学参考(下旬),2019(4)
1.关注函数本质
2.重视研究方法
数形结合,以“形”助“数”.画出草图,从图形的直观中挖掘解题信息,进行形数的双向结合.罗增儒教授说:做到形数的双向沟通,促进表征对象与表征目标间本质结构的深层理解,这是通过解题而获得数学理解的一条有效途径.3.加强解题反思

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