“数形结合”在二次函数中的应用
数形结合是通过“数”与“形”的相互转化，使复杂问题简单化、抽象问题具体化；数形结合是初中数学基本思想之一，是用来解决数学问题的重要思想，近几年来各地中考对考生数形结合能力的考查越来越大，本文通过实例浅谈“数形结合”在二次函数中的应用。 1、“以形解数”
例1：已知：点（-1 ，1y ） （-3 ，2y ） （2，3y ）在y=3x 2+6x+2
的图象上，
则：1y 、2y 、3y 的大小关系为（
A. 1y ＞2y ＞3y
B. 2y ＞1y ＞3y
C. 2y ＞3y ＞1y
D. 3y ＞2y ＞1y 分析：由y=3x 2+6x+2
=3（x+1）2- 1画出图象1抛物线的对称轴为直线x=-1 图1
即：x=-1 时,y 有最小值, 故排除A 、B ，由图象可以看出：x=2时 y 3的值,比x=-3时y 2的值大,故选c.
例2: 已知抛物线y=2x 2+x-2m+1与x 轴的两个交点，在原点的两 侧，则m 的取值范围是（ ）
A m ＞1
2
B m ＜12
C m ＞-12
D m ＞7
16
分析：按常规,此题要用判别式、根与系数的关系列出不等式组解之，若用数形结合的方法， 先画出抛物线y=2x 2+x-2m+1 的草图，易知当x=0时，y ＜0, 因此，只要解不等式-2m+1＜0即
可，即m ＞12
，故选A
例3：二次函数 y=ax 2+bx+c 象限,则此抛物线开口向 ，c 的取值范围 ，b 的取值范围 ，b 2-4ac 的取值范围 。
解：由题意画出图象，如图： 从而判断：a ＞0, c ≥0 ∴对称轴：x=-2b
a
＜0 ∴b ＞0 图象与x 轴有两个交点：∴ ?＞0
即b 2
-4ac ＞0
注：以上各题是“以形助数”即 将数量关系借于图形及其性质，使其直观化，形象化，从而使问题得以解决。 2、“以数助形”
例4:已知：二次函数m x m x y ----=1)1(22的图像与x 轴交于
A （1x ，0）、
B （2x ，0），210x x <<，与y 轴交于点
C ，且满足
CO
BO AO 211=- 求：这个二次函数的解析式；
解: ∵210x x <<
∴AO=-x 1 OB= x 2
∵a=1＞0 ∴CO= m+1＞0 ∴m ＞-1
∵CO
BO
AO
211=-
∴CO(OB-OA)=2AO ?OB
即(m+1)(x 1+x 2)=-2 x 1x 2
∵x 1+x 2=2（m-1），x 1x 2=-（1+ m ） 图4 ∴（m+1）2（m-1）=2（1+ m ） 解得m=-1（舍去），m=2 ∴二次函数的解析式y=x 2-2x-3
注：本题是“以数助形”即将线段长度关系CO
BO
AO
211=- 转
化为点的坐标，通过解方程求出m 的值，从而使问题轻易而举得
以解决。
3、“以数助形”“以形解数”
例5：如图5，已知二次函数y=ax 2+bx+c （a ≠0）的图象过点 C （0，
5
3
），与x 轴交于两点A ()1,0x 、B ()()221,0x x x ?，且12124,5x x x x +==-.
求（1）A 、B 两点的坐标；
（2）求二次函数的解析式和顶点P 的坐标；
（3）若一次函数y=kx+m 的图象的顶点P ，把 ?PAB 分成两个部分，其中一部分的面积不大于?PAB 面积的13
，求m 的取值范围。
解：（1）∵
{
12124
5x x x x +=?=-12x x ?且
∴15x =，21x =-.
∴A 、B 两点的坐标是 A （5，0），B （-1，0） （2）由A （5，0），B （-1，0），
C （0，5
3
），
求得y=-13
∴顶点P 的坐标为（2，3）；
（3）由图象可知，当直线过点P （2，3）且过点M （1，0）或N （3，0）时，就把?PAB 分成两部分，其中一个三角形的面积是?PAB 的面积的1
3
.
①过N （3，0），P （2，3）的一次函数解析式为y=-3x+9；
过点A （5，0），P （2，3）的一次函数解析式为y=-x+5.又一次函数y=kx+m ，当x=0时，y=m ，此一次函数图象与y 轴的交点的纵坐标为m ，观察图形变化，可得m 的取值范围是5＜m ≤9.
②过B （-1，0），P （2，3）的一次函数解析式为y=x+1；过
点M （1，0），P （2，3）一次函数解析式为y=3x-3，观察图形变化，得m 的取值范围是-3≤m ＜1.
∴m 的取值范围是-3≤m ＜1或5＜m ≤9.
注：本题先由数到形，后由形到数，用运动变化的观点去进行观察分析和化归，巧妙地运用了图形特征来观察图形的变化规律，解答十分巧妙，充分体现了“数”、“形”结合的解题思想。
通过以上例子可以看出，正确地利用“数形结合”可以使二次函数问题简单化、具体化，使复杂问题轻易举得以解决。
二次函数与图形专题 姓名： 图象型 经典例题 例1.如图，已知?ABC 中，BC=8，BC 上的高h =4，D 为BC 上一点，EF BC //，交AB 于点E ，交 AC 于点F （EF 不过A 、B ），设E 到BC 的距离为x ，则?DEF 的面积y 关于x 的函数的图象大致为（ ） D O 4 2 4O 424 O 4 24 O 4 24 A y x B C C A E F B D 例2.(2013年南京建邺区一模)矩形ABCD 中，AD =8 cm ，AB =6 cm ．动点E 从点C 开始沿边CB 向点B 以2cm/s 的速度运动至点B 停止，动点F 从点C 同时出发沿边CD 向点D 以1cm/s 的速度运动至点D 停止．如图可得到矩形CFHE ，设运动时间为x （单位：s ），此时矩形ABCD 去掉矩形CFHE 后剩余部分的面积为y (单位：cm 2 )，则y 与x 之间的函数关系用图象表示大致是下图中的 （ ） 变式训练*举一反三 1.如图，C 为⊙O 直径AB 上一动点，过点C 的直线交⊙O 于D 、E 两点， 且∠ACD =45°，DF ⊥AB 于点F ,EG ⊥AB 于点G ,当点C 在AB 上运动时，设AF =x ，DE =y ，下列中图象中，能表示y 与x 的函数关系式的 图象大致是（ ） 2.如图，四边形ABCD 中，∠BAD =∠ACB =90°，AB =AD ，AC =4BC ，设CD 的长为x ，四边形ABCD 的面积为y ，则y 与x 之间的函数关系式是（ ） A ． 2 425 y x = B ．225y x = C ．2225y x = D ．2 45 y x = 3．（赵州二中九年七班模拟）点E 为正方形ABCD 的BC 边的中点，动点F 在对角线AC 上运动，连接BF 、 EF ．设AF ＝x ，△BEF 的周长为y ，那么能表示y 与x 的函数关系的图象大致是（ ） 第3题 A B C D
数 形 结 合 ———高考解题的一把利刃 山东 胡大波 数形结合思想的实质是将抽象的数量关系与直观的图形结合起来，具有直观、明了、易懂等优越性，如能准确把握，威力巨大．这也是高考考查的重点，让我们看看其在函数中的神奇效果． 一、研究函数的性质 例1 （2005年北京卷13题）对于函数()f x 定义域中任意的1212()x x x x ≠，，有如下结论： ①1212()()()f x x f x f x +=g ；②1212()()()f x x f x f x =+g ； ③1212()()0f x f x x x ->- ；④1212()()22x x f x f x f ++??< ??? ． 当()lg f x x =时，上述结论中正确结论的序号是___． 解析：作出图象如图1，由图可知④不正确；而①显然不成立；②为运算律，成立；③表示12x x -与12()()f x f x -同号，由增函数的定义知：()lg f x x =在其定义域上为增函数成立．所以答案为：②③． 点评：本题综合考查函数的概念、图象及性质，选项③侧重考查单调性，选项④考查函数图象，若用代数方法研究，难度较大，通过图象的特征及其变化趋势则容易判断． 二、研究函数的最值 例2 （2006年全国Ⅱ理科12题）函数19 1()n f x x n ==-∑的最小值为（ ） ． （Ａ）190 （Ｂ）171 （Ｃ）90 （Ｄ）45 解析：绝对值往往是使试题增加难度的“添加剂”．如果试图进行分类讨论，几乎不可能完成，必须另寻妙法!1x -的几何意义是什么？是数轴上的点 x 到点1的距离，那么 12x x -+-就是点x 到点1与到点2的距离之和，如图2，当[1 2]x ∈，时，12x x -+-的最小值为1；又当x =2时，123x x x -+-+-的最小值为2；…，依次类推，当x =10
初中《二次函数》教学中 如何运用和培养“数形结合”的思想 摘要：二次函数是初中数学的重要内容，也是学习的难点。要解决学生学习中的难点，行之有效的方法就是在教学中从分运用数形结合的思想方法，借助数形结合的思想方法，加深学生对函数概念的理解；让学生直观地理解二次函数性质；加强知识间的横向联系。运用数形结合的思想方法可以使复杂问题直观化。使学生的抽象思维能力得到发展。也为学生提供了一种简单解决问题的方法，培养学生自觉运用“数形结合”的数学思想和意识。 关键词：二次函数教学运用培养数形结合思想函数是初中数学的重要内容之一，初中数学主要学习三种简单函数：一次函数、反比例函数、二次函数。二次函数是学习了一次函数和反比例函数之后所认识的另一种函数，相对前两种函数来说，二次函数反应出来的关系和性质更复杂抽象一些，是学生学习的一个难点。学生主要存在的困难是对函数概念难以理解，对各类函数中两个变量的变化关系感觉比较抽象，对函数关系的表示方法不能灵活转化。要解决学生学习中的难点，行之有效的方法就是在教学中从分运用数形结合的思想方法，通过“数”与“形”的相互转化，使复杂问题简单化、抽象问题具体化；下面就二次函数谈谈函数教学中如何渗透和应用数形结合思想。 一、数形结合思想的概论。 数形结合是初中数学的重要思想之一，包含“以形助数，以数辅形”
两个方面。著名数学家华罗庚教授曾精辟的概述：“数以形而直观,形以数而入微”，其应用大致分为两种情形：借助形的生动和直观来阐明数之间的联系，即以形为手段，数为目的。借助数的规范严密和精确来阐明形的属性。通过“数”与“形”的相互转化，使复杂问题简单化、抽象问题具体化；数形结合是初中数学基本思想之一，是用来解决数学问题的重要思想。 二、借助数形结合加深学生对函数概念的理解。 初中数学课程标准中对函数概念的要求是“了解常量、变量、函数的意义，会举出函数的实例以及分辨出常量与变量以及两者之间的关系。”课本通过大量实例，如一天的气温随时间的变化而变化，邮资随邮件重量的变化而变化，园的面积随半径的变化而变化，路程、速度和时间的关系等，得出“一个量随另一个量的变化而变化”的结论，使学生感知函数问题在客观世界中是大量存在的，充分认识到建立函数概念的必要性。 初中数学对函数的定义是：一般的，在一个变化过程中，如果有两个变量x和y，并且对于x的每一个确定的值，y都有唯一确定的值与其对应，那么我们就把x称为自变量，把y称为因变量，y是x的函数。 学生对于这一概念的理解比较抽象而机械的，比如学生认识一次函数和反比例函数的概念后，学生从函数表达式（关系式）可以判断两个变量间属于哪一种函数关系，但并不能透过表达式看到其中隐含的两数量间的变化关系的区别，面对新的问题是不会建立相应的函数模型
巧用数形结合思想解二次函数中的问题 摘要：数形结合就是把抽象的数学语言与直观的图形结合起来。通过数与形之间的对应和转化来解决数学问题，数形结合思想通过“以形助数，以数解形”两个方面，已经成为当今数学的特色之一，它使复杂问题简单化，抽象问题具体化，变抽象思维为形象思维，有助于把握数学问题的本质。它兼有数的严谨与形的直观，是优化解题过程的重要途径之一，是一种基本的数学方法。本文通过例题分析了解“数形结合思想”来解决二次函数中的问题，因为此类问题的特点是若仅进行代数推理,亦能解决, 但运算繁、技巧强、难度大若以形助数, 则运算简、技巧弱、难度小。 关键词：数形结合思想二次方程和不等式二次函数 由于初中的“二次函数”的问题，历年来都是中考的热点，因此，我从用“数形结合”思维思想来谈一谈这些问题。 一、数形结合思想概述 法国著名的自然辨证哲学家恩格斯曾经说过“数学是研究现实生活中数量关系和空间形式的数学”。数学中两大研究对象“数”与“形”的矛盾统一是数学发展的内在因素，数形结合是贯穿于数学发展历史长河中的一条主线，并且使数学在实践中的应用更加广泛和深入。一方面。借助于图形的性质可以将许多抽象的数学概念和数量关系形象化、简单化，给人以直觉的启示。另一方面，将图形问题转化为代数问题，以获得精确的结论。这种“数”与“形”的信息转换，相互渗透，不仅可以使一些题目的解决简洁明快，而且可以大大开拓
我们的解题思路，为研究和探求数学问题开辟一条重要的途径．因此，数形结合不应仅仅作为一种解题方法．而应作为一种重要的数学思想，它是将知识转化为能力的“桥”。而课堂教学中多媒体的应用更有利于体现数形结合的数学思想方法。有利于突破教学难点，有利于动态地显示给定的几何关系，营造愉快的课堂教学气氛，激发学生的学习兴趣，使学生喜欢数学，爱学数学． “数”与“形”作为数学中最古老最重要的两个方面．一直就是一对矛盾体。正如矛和盾总是同时存在一样．有“数”必有“形”，有“形”必有“数”。华罗庚先生曾说：“数与形本是相倚依，怎能分作两边飞，数缺形时少直觉，形少数时难入微．数形结合百般好，隔离分家万事休。切莫忘，几何代数统一体。永远联系．切莫分离!”寥寥数语，把数形之妙说得淋漓尽致．“数形结合”作为数学中的一种重要思想，它在初、高中都是解决许多问题得重要思想，特别是在高中数学中占有极其重要的地位，关于这一点，我们只要翻阅近年高考试卷就可以一目了然。在多年来的高考题中，数形结合应用广泛．大多是“以形助数”，比较常见的是在解方程和不等式、求函数的最值问题、求复数和三角函数等问题中，与此同时“数形结合”思想在二次函数中的应用在中、高考命题中解决问题也成了必不可少的部分，也是平时学习二次函数解决应用问题的一个重点。巧妙运用“数形结合”思想解题．可以化抽象为具体，达到事半功倍的效果。 二、二次函数与系数之间的关系
数学思想方法在二次函数中的使用 数学思想方法是数学中的精髓，是联系数学中各类知识的纽带，是数学知识的重要组成部分．本章主要的数学思想有函数思想和数形结合思想，主要方法有待定系数法和配方法． 一、函数思想 函数思想即使用函数的概念和性质去分析问题、转化问题和解决问题的思想．用函数思想解题常可达到化难为易、避繁就简的目的． 二、数形结合思想 数形结合思想即把抽象的数学语言与直观的图形结合起来，是抽象思维和形象思维的结合，通过“以形助数”或“以数解形”，可使复杂问题简单化，抽象问题具体化，从而达到优化解题途径的目的． 配方法是数学中一种重要的恒等变形的方法，它的应用十分广泛，在二次函数中常用于求抛物线的顶点坐标、对称轴和最值． 例1 求抛物线223y x x =-+的顶点坐标、对称轴． 分析：可利用配方法把二次函数关系式化为2()y a x h k =-+的形式，再确定顶点坐标、对称轴． 解：2223(1)2y x x x =-+=-+． 所以它的顶点坐标是(12)，，对称轴是1x =． 四、待定系数法 在解数学问题时，若先判断所求的结果具有某种确定的形式，其中含有某些待定的系数，而后根据题设条件列出关于待定系数的等式，最后解出这些待定系数的值或找到这些待定系数间的某种关系，从而解答数学问题，这种方法叫待定系数法．在二次函数中常利用待定系数法求二次函数的关系式． 例2 已知二次函数，当4x =时取得最小值，且最小值为3-，它的图象与x 轴相交，有一个交点的横坐标为1，求此二次函数关系式． 分析：因为二次函数当4x =时有最小值3-，所以顶点坐标为(43)-，，图象与x 轴交点的横坐标为1，即抛物线过(10)，点． 解：由题意可知抛物线的顶点坐标为(43)-，，所以设此抛物线所对应的二次函数关系式为2(4)3y a x =--． 又因为抛物线过点(10)，， 所以2(14)30a --=． 解得13 a =．
课题：数形结合在二次函数中的应用 公主岭四中 曹立华 教学目标： 1． 知识目标：理解二次函数解析式与二次函数图像间的关系。通过解析式本身蕴含的信息以及函数图像的直观表示，解决有关的问题。 2． 能力目标：通过本节课的学习，进一步掌握数形结合的数学思想以及数形互检的方法。 3． 情感目标：通过小组讨论活动，培养学生的团队协作精神。 教学过程： 数形结合思想就是将几何与代数有机地结合，用数的观念来解决形的问题；或者用形的方法解决数的问题，是中考数学中的一个重要的思想方法。今天我们着重研究数形结合在二次函数中的应用。 一、数促形，让感性的形多一分理性 思考：从图中获取信息：学生可能从以下几方面考虑： （1）a 、b 、c 的符号 （2）2 4b ac -的符号 （3）顶点位置 例1 已知二次函数c bx ax y ++=2的图象如图所示， 下列结论 ①0<++c b a ②0>+-c b a ③0>abc ④3c a >- 中正确的个数是( ) (A) 4 (B) 3 (C) 2 (D) 1 分析：仔细观察抛物线的位置走向，关键点的位置坐标，以及解析式中 各系数与图形性质的对应关系，再做出判断。 归纳：我们解题时会发现图形的特征常常体现着数的关系，运用“数”的规律，数值的计算，我们就可以寻找出处理“形”的方法，来达到“数促形”的目的。 图形问题可以转化为数量问题。同样有时数量问题也可以转化为图形问题。 二、形帮数，让理性的数多一些感性。 x … -3 -2 -1 0 1 2 … y … 12 5 0 -3 -4 -3 … （1）该抛物线对称轴的直线方程是 。 （2）若抛物线与x 轴交于点A 、B ，与y 轴交于点C ，求S △ABC 分析：此题若先求解析式，后求对称轴，计算较繁，通过“形”利用对称性简单明了。
数形结合思想的含义数与形是数学中两个最古老、最基本的元素，是数学大厦深处的两块基石，所有的数学问题都是围绕数和形的提炼、演变、发展而展开的：每一个几何图形中都蕴藏着一定的数量关系，而数量关系又常常可以通过图形的直观性作出形象的描述。因此，在解决数学问题时，常常根据数学问题的条件和结论之间的内在联系，将数的问题利用形来观察，提示其几何意义；而形的问题也常借助数去思考，分析其代数含义，如此将数量关系和空间形式巧妙地结合起来，并充分利用这种“结合”，寻找解题思路，使问题得到解决的方法。 正恩格斯曾经说过:"数学是研究现实世界的空间形式和数量关系的一门科学。"在数学领域中包含着两大研究对象,即"数"与"形",这两大研究对象既是对立的又是统一的,它们是数学发展的内在因素。纵观数学知识的发展长河中,数形结合始终是发展的一条主线,并且数与形相结合能够让学生在实际应用中对知识的运用更加广泛和深入。在初中数学教学中教师要特别重视将数形结合的思想渗透到教学环节中,以此来让学生感受到数形结合的伟大力量,促进学生生成数形结合的思想,让学生在以后的数学学习中受益 1.数形结合思想的涵义 “数”早期是古代的计数，现在表示数量的概念；“形”早期是古代的形状，现在表示空 间的概念。家欧几里得用自己毕生精力完成《几何原本》这一千古流芳的巨著，这是体现数形转化的文字资料。柏拉图说过，只有数学存在的实体才具备永恒的可理解性，任何科学都只有建立在几何学带来的概念和模式上，才可以解释现象表面背后的结构和关系。教育家波利亚也曾说：“画一个图，并用符号表示”。 数形结合是把数或数量关系与图形对应起来，借助图形来研究数量关系或者利用数量关系来研究图形的性质，是一种重要的数学思想方法。它可以使抽象的问题具体化，复杂的问题简单化。数形结合包含“以形助数”和“以数辅形”两个方面，其应用大致可以分为两种情形：一是借助形的生动性和直观性来阐明数之间的联系，即以形作为手段，数作为目的，比如应用函数的图象来直观地说明函数的性质；二是借助于数的精确性和规范严密性来阐明形的某些属性，即以数作为手段，形作为目的，如应用曲线的方程来精确地阐明曲线的几何性质等等。 2.数形结合思想的发展
中考数学二次函数考点分析 二次函数是初等函数中的重要函数，在解决各类数学问题和实际问题中有着广泛的应用，是近几年河北中考热点之一。学习二次函数，对于学生数形结合、函数方程等重要数学思想方法的培养，对拓宽学生解题思路、发展智力、培养能力具有十分重要意义。 二次函数主要考查表达式、顶点坐标、开囗方向、对称轴、最大（小）值、用二次函数模型解决生活实际问题。其中顶点坐标、开囗方向、对称轴、最大（小）值、图象与坐标轴的交点等主要以填空题、选择题出现。利用二次函数解决生活实际问题以及二次函数与几何知识结合的综合题以解答题形式出现：一类是二次图象及性质的纯数学问题，如2010年河北中考11题，2009河北中考22题，2007河北中考22题；一类是利用二次函数性质结合其它知识解决实际问题的题目，如2010年河北中考26题，2008河北中考25题，2006河北中考24题。 考点1：二次函数的有关概念 一般的，形如y=ax?+bx+c（a,b,c是常数，a≠0）的函数叫做二次函数。 例m取哪些值时，函数是以x为自变量的二次函数？考点2：二次函数的图象性质 （1）抛物线的形状 二次函数y=ax?+bx+c（a≠0）的图像是一条抛物线，当a>0时，抛物线开口向上；当a<0时，抛物线开口向下。 （2）抛物线的平移 二次函数y=ax?向右平移h个单位，向上平移k个单位后得到新的二次函数y=a(x-h)2+k,进一步化简计算得到二次函数y=ax?+bx+c。新函数与原来函数形状相同，只是位置不同。 （3）抛物线与坐标轴的交点 抛物线与x轴相交时y＝0，抛物线与y轴相交时x＝0。 （4）抛物线y=ax2+bx+C中a、b、c的作用 a决定当开囗方向，a>0时，抛物线开口向上；当a<0时，抛物线开口向下。 a和b共同决定对称轴。 C决定与y轴交点。 （5）抛物线顶点坐标、对称轴、最大（小）值 顶点式：y=a(x-h)2+k顶点坐标（h，k），对称轴x=h, 最大（小）值k。 一般式：y=ax?+bx+c顶点坐标，对称轴，最大（小）值为。 例1.(2008河北中考9题)如图4，正方形的边长为10，四个全等的小正方形的 对称中心分别在正方形的顶点上，且它们的各边与正方形各边平行或垂
渗透数形结合思想，提高学生的数形结合能力 初教数学 1112班范杰凯 0407311081 内容提要：数形结合思想是一种重要的数学思想之一，可以通过“以形助数”、“以数赋形”使某些抽象的数学问题直观化、生动化，变抽象思维为形象思维，体现了转化的思想，化归的思想，有助于把握数学问题的本质。因此，在高中数学教学中应注重运用数形结合思想，提高学生的思维能力和数学素养。本文结合自己的教学实践，阐述了如何使用教材对数形结合思想进行有效渗透，使学生逐步提高数形结合的能力。 关键词：数形结合思想转化化归 正文： 新课标指出“使学生获得必要的数学基础知识和基本技能”是高中数学课程的目标之一。我国著名的数学家华罗庚先生曾用“数缺形时少直观，形离数时难入微，数形结合百般好，隔裂分家万事休”形象生动的阐述了数形结合的意义。以下结合自己的教学实践，分别从引导学生直观感受基本的数学概念，亲身探究定理、结论产生的背景及应用等方面渗透数形结合思想，逐步提高学生的数形结合的能力。 在解决数学问题时，根据问题的条件和结论，使数的问题借助形去观察，而形的问题借助数去思考，采用这种“数形结合”来解决问题的策略，我们称之为“数形结合的思想方法”。它的主要特点：数形问题解决；或形数问题解决。也就是说：“以形助数”、“以数赋形”两种处理问题的途径，这本身体现了转化的思想，化归的思想。数形结合的基本思路是：根据数的结构特征，构造出与之相适应的几何图形，并利用图形的特性和规律，揭示其几何意义，使数量关系和空间形式巧妙、和谐地结合起来，并充分利用这种结合,寻找解题思路,使问题得到解决。 一、借助直观图示，理解抽象概念，研究函数的性质，直观体会数形结合思想 在初中学生对函数已有了初步的认识，但对用集合语言描述函数的概念，用代数方法研究函数的单调性、奇偶性等性质还是感到困难，因此在教学中采取用数形结合思想让学生借助直观图示理解抽象概念，自己动手画函数的图象，研究函数的性质。
二次函数中得数形结合 一、选择题 １．对于二次函数y=(ｘ﹣1)2+２得图象,下列说法正确得就是( ) A.开口向下B．对称轴就是x=﹣1 C.顶点坐标就是（1，2） D.与x轴有两个交点 ２．已知二次函数y=aｘ2＋bｘ＋c(ａ，ｂ,c就是常数,且ａ≠0)得图象如图所示,则一次函数y=ｃｘ+与反比例函数y=在同一坐标系内得大致图象就是（) A. B. Ｃ. Ｄ． ３.已知二次函数y=ax2+bｘ＋ｃ(a≠0)得图象如图,且关于x得一元二次方程aｘ2＋bx+ｃ﹣m=0 没有实数根，有下列结论:①b2﹣４ac>０;②aｂc<０；③m>2. 其中，正确结论得个数就是（ ) ?A． 0 B. 1? C． 2 Ｄ.3 ４.二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)得图象如图,给出下列四个结论:①4aｃ﹣ｂ２＜0;②４a+ｃ<2b;③3ｂ+2c<0;④m(aｍ+b)+ｂ＜a(m≠﹣1), 其中正确结论得个数就是( ) ?A.４个?Ｂ. 3个? C. ２个 D. １个 5.已知开口向下得抛物线y＝ａx2+bx+c得顶点为D(﹣1,2)，与x轴得一个交点A在点 （﹣3,０)与(﹣2,0)之间,其部分图象如图,则以下结论: ①ｂ2﹣４ac＜０;②a+b＋c<0；③c﹣a=2;④方程ａx2＋bx+c﹣2=0有两个相等得实数根. 其中正确结论得个数为( ） A．1个Ｂ.2个C.３个D.4个 6.已知a、h、k为三数,且二次函数ｙ=ａ(x﹣h)2＋k在坐标平面上得图形通过(0,5)、（１0, 8)两点.若a<0,０＜h<10,则h可能为 ( ) A．1 B.３Ｃ．5 D.７
７.已知点A(a﹣2b，2﹣4ａb)在抛物线ｙ=ｘ２＋4ｘ+1０上,则点A关于抛物线对称轴得对称点坐标为( ) 8.当﹣2≤ｘ≤１时,二次函数ｙ=﹣(x﹣m)2＋ｍ2+1有最大值4,则实数m得值为( ） A．B. 或Ｃ. 2或D. ２或﹣或 ９.“如果二次函数y＝ax2+ｂx+ｃ得图象与x轴有两个公共点，那么一元二次方程ａｘ2+ｂx+c=０有两个不相等得实数根.”请根据您对这句话得理解,解决下面问题:若m、n（m
专题二二次函数中的数形结合 一、选择题 1．对于二次函数y=（x﹣1）2+2的图象，下列说法正确的是（）A．开口向下B．对称轴是x=﹣1 C．顶点坐标是（1，2）D．与x轴有两个交点 2．已知二次函数y=ax2+bx+c（a，b，c是常数，且a≠0）的图象如图所示，则一次函数y=cx+与反比例函数y=在同一坐标系内的大致图象是（） A．B．C．D． 3．已知二次函数y=ax2+bx+c（a≠0）的图象如图，且关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣m=0 没有实数根，有下列结论：①b2﹣4ac＞0；②abc＜0；③m＞2． 其中，正确结论的个数是（） A． 0 B．1 C． 2 D．3 4．二次函数y=ax2+bx+c（a≠0）的图象如图，给出下列四个结论：①4ac﹣b2＜0；②4a+c ＜2b；③3b+2c＜0；④m（am+b）+b＜a（m≠﹣1）， 其中正确结论的个数是（） A．4个B． 3个 C． 2个D． 1个 5．已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c的顶点为D（﹣1，2），与x轴的一个交点A在点（﹣3，0）和（﹣2，0）之间，其部分图象如图，则以下结论： ①b2﹣4ac＜0；②a+b+c＜0；③c﹣a=2；④方程ax2+bx+c﹣2=0有两个相等的实数根． 其中正确结论的个数为（） A．1个B．2个C．3个D．4个 6．已知a、h、k为三数，且二次函数y＝a(x﹣h)2＋k在坐标平面上的图形通过(0，5)、(10， 8)两点．若a＜0，0＜h＜10，则h可能为 ( )
A．1 B．3 C．5 D．7 7．已知点A（a﹣2b，2﹣4ab）在抛物线y=x2+4x+10上，则点A关于抛物线对称轴的对称点坐标为（） 8．当﹣2≤x≤1时，二次函数y=﹣（x﹣m）2+m2+1有最大值4，则实数m的值为（） ．或C或或﹣或9．“如果二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个公共点，那么一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根．”请根据你对这句话的理解，解决下面问题：若m、n（m＜n）是关于x的方程1﹣（x﹣a）（x﹣b）=0的两根，且a＜b，则a、b、m、n的大小关系是（） A．m＜a＜b＜n B．a＜m＜n＜b C．a＜m＜b＜n D．m＜a＜n＜b 10．二次函数y=ax2+bx+c（a，b，c为常数，且a≠0）中的x与y的部分对应值如下表： 下列结论： （1）ac＜0；（2）当x＞1时，y的值随x值的增大而减小．（3）3是方程ax2+（b﹣1）x+c=0的一个根；（4）当﹣1＜x＜3时，ax2+（b﹣1）x+c＞0．其中正确的个数为（） A．4个B．3个C．2个D．1个 二.填空题 11．抛物线y=x2﹣2x+3的顶点坐标是． 12．如图，抛物线y=ax2+bx+c（a＞0）的对称轴是过点（1，0）且平行于y轴的直线，若点P（4，0）在该抛物线上，则4a﹣2b+c的值为． 13．已知二次函数y=ax2+bx+c中，函数y与自变量x的部分对应值如表： 则当y＜5时，x的取值范围是． 14．如果函数y=（a﹣1）x2+3x+的图象经过平面直角坐标系的四个象限，那么a的取值范围是．
“数形结合”在二次函数中的应用 数形结合是通过“数”与“形”的相互转化，使复杂问题简单化、抽象问题具体化；数形结合是初中数学基本思想之一，是用来解决数学问题的重要思想，近几年来各地中考对考生数形结合能力的考查越来越大，本文通过实例浅谈“数形结合”在二次函数中的应用。 1、“以形解数” 例1：已知：点（-1 ，1y ） （-3 ，2y ） （2，3y ）在y=3x 2+6x+2 的图象上， 则：1y 、2y 、3y 的大小关系为（ A. 1y ＞2y ＞3y B. 2y ＞1y ＞3y C. 2y ＞3y ＞1y D. 3y ＞2y ＞1y 分析：由y=3x 2+6x+2 =3（x+1）2- 1画出图象1抛物线的对称轴为直线x=-1 图1 即：x=-1 时,y 有最小值, 故排除A 、B ，由图象可以看出：x=2时 y 3的值,比x=-3时y 2的值大,故选c. 例2: 已知抛物线y=2x 2+x-2m+1与x 轴的两个交点，在原点的两 侧，则m 的取值范围是（ ） A m ＞1 2 B m ＜12 C m ＞-12 D m ＞7 16
分析：按常规,此题要用判别式、根与系数的关系列出不等式组解之，若用数形结合的方法， 先画出抛物线y=2x 2+x-2m+1 的草图，易知当x=0时，y ＜0, 因此，只要解不等式-2m+1＜0即 可，即m ＞12 ，故选A 例3：二次函数 y=ax 2+bx+c 象限,则此抛物线开口向 ，c 的取值范围 ，b 的取值范围 ，b 2-4ac 的取值范围 。 解：由题意画出图象，如图： 从而判断：a ＞0, c ≥0 ∴对称轴：x=-2b a ＜0 ∴b ＞0 图象与x 轴有两个交点：∴ ?＞0 即b 2 -4ac ＞0 注：以上各题是“以形助数”即 将数量关系借于图形及其性质，使其直观化，形象化，从而使问题得以解决。 2、“以数助形” 例4:已知：二次函数m x m x y ----=1)1(22的图像与x 轴交于 A （1x ，0）、 B （2x ，0），210x x <<，与y 轴交于点 C ，且满足 CO BO AO 211=- 求：这个二次函数的解析式； 解: ∵210x x <<
依形判数，以数助形 数学是研究现实世界空间形式和数量关系的科学．“数”与“形”是数学中的两个最基本的概念，每一个几何图形中都蕴含着一定的数量关系；而数量关系又常常可以通过几何图形做出直观的反映和描述，所以数形结合也就成为研究数学问题的重要思想方法．在解题方法上，“数”与“形”相互转化，从而使问题化难为易、化繁为简，达到解决问题的目的．下面结合具体例题给同学们说说数形结合思想在二次函数中的体现． 【例1】二次函数在同一坐标系中的图象如图1． （1）哪个函数的图象过B、C、D三点？ （2）若BO=AO，BC=DC，且点B、C的横坐标分别是1、3，求这两个函数的解析式． 图1 【分析】借助函数的图象研究函数的性质，是一种很重要的方法．观察图象，过A、B、C三点的抛物线开口向下，则相应二次函数解析式中二次项系数应小于零，而过B、C、D三点的抛物线开口向上，则相应二次函数解析式中二次项系数应大于零，所以只要判断a与a+1哪个大于零即可．因为a+1>a，易得出经过B、C、D三点．利用抛物线的对称性确定的对称轴为x=0，的对称轴经过C点，则可推出D点坐标．再利用图象上点的坐标应满足函数解析式，则可构造关于a、c的方程组，求出待定系数的值．【解】（1）
22(1)2(2)3 y a x b x c ∴=+-+++的图象开口向上 2y B C D ∴的图象经过、、三点 122|||| 2020 103|||| 50BO AO b y x a b B C y BC DC y C D =-∴=-=∴==∴ （）的对称轴（，）、（，） 又的对称轴经过点，且（，） 122212100(1) 502580(2) 13(1)(2)1 31121433333B y a c D y a c a c y x y x x +=++=?=-????=?? ∴=-+=-+将（，）代入，得将（，）代入，得解、得， 【评点】观察图形主要是观察图形的形状、大小、位置关系等，寻找图形中蕴含的数量关系，运用推理或计算得出结论．这是数形结合分析、解决问题的一个重要方面． 【例2】 已知：关于x 的方程2 230x mx m -+=的两个实数根是12x x ，，且212()16x x -=．如果关于x 的另一个方程 22690x mx m -+-=的两个实数根都在12x x 和之间，求m 的值． 【分析】本题是已知一元二次方程的两个实数根所满足的条件，求方程中待定系数的值的题目．常规的解法是由第一个方程两根满足的条件，利用根与系数的关系，建立关于待定系数m 的方程，求出m 的值．再把m 的值代入第二个方程，并求出其根，检验其两根是否都在第一个方程的两根之间，从而确定m 的值
专题七“数形结合”在初中数学中的运用 一、以数助形 “数（代数）”与“形（几何）”是中学数学的两个主要研究对象，而这两个方面是紧密联系的．体现在数学解题中，包括“以数助形”和“以形助数”两个方面．“数”与“形”好比数学的“左右腿”．全面理解数与形的关系，就要从“以数助形”和“以形助数”这两个方面来体会．此外还应该注意体会“数”与“形”各自的优势与局限性，相互补充．“数缺形时少直觉，形少数时难入微；数形结合百般好，隔离分家万事非．”华罗庚的这四句诗很好地总结了“数形结合、优势互补”的精要，“数形结合”是一种非常重要的数学方法，也是一种重要的数学思想，在以后的数学学习中有重要的地位． 要在解题中有效地实现“数形结合”，最好能够明确“数”与“形”常见的结合点，，从“以数助形”角度来看，主要有以下两个结合点：（1）利用数轴、坐标系把几何问题代数化（在高中我们还将学到用“向量”把几何问题代数化）；（2）利用面积、距离、角度等几何量来解决几何问题，例如：利用勾股定理证明直角、利用三角函数研究角的大小、利用线段比例证明相似等． 例1．已知平面直角坐标系中任意两点11()A x y ，和22()B x y ，之间的距离可以用公式AB =计算．利用这个公式计算原点到直线210y x =+的距离． 解：设( 210)P x x +，是直线210y x =+上的任意一点，它到原点的距离是 当4x =-时，OP =最小 所以原点到直线210y x =+的距离为 【说明】建立坐标系，利用坐标及相关公式处理一些几何问题，有时可以避免添加辅助线（这是平面几何的一大难点）．在高中“解析几何”里，我们将专门学习利用坐标将几何问题代数化． 例2．已知ABC ?的三边长分别为22m n -、2mn 和22 m n +（m 、n 为正整数，且m n >）．求ABC ?的面积（用含m 、n 的代数式表示）． 【分析】已知三角形三边求面积一般称为“三斜求积”问题，可用“海伦公式”计算，但运用“海伦公式”一般计算比较繁，能避免最好不用．本题能不能避免用“海伦公式”，这要看所给的三角形有没有特殊之处．代数运算比较过硬的人可能利用平方差公式就可以心算出来：2 22 2 22 2 2 2 ()()(2)(2)(2)m n m n m n mn +--==，也就是说， ABC ?的三边满足勾股定理，即ABC ?是一个直角三角形． “海伦公式”：三角形三边长为a 、b 、c ，p 为周长的一半，则三角形的面积S 为： S 解：由三边的关系：2 22 2 2 22 ()(2)()m n mn m n -+=+． 所以ABC ?是直角三角形． 所以ABC ?的面积22221 ()(2)()2 m n mn mn m n = ?-=-． 【说明】利用勾股定理证明垂直关系是比较常用的“以数助形”的手法．另外，熟练的代数运算在这道题中起到了比较重要的作用．代数运算是学好数学的一个基本功，就像武侠小说中所说的“内功”，没有一定的内功，单单依靠所谓的“武林秘笈”是起不了多少作用的．
第十四讲 数形结合问题 【典型例题1】 如图，抛物线顶点坐标为点C (1,4),交x 轴于点A (3,0)，交y 轴于点B . （1）求抛物线和直线AB 的表达式； （2）点P 是抛物线(在第一象限内)上的一个动点，连结PA ，PB ，当P 点运动到 顶点C 时，求△CAB 的铅垂高CD 及CAB S ?； （3）是否存在一点P ，使S △PAB =8 9 S △CAB ，若存在，求 出P 点的坐标；若不存在， 请说明理由. 解：(1)设抛物线的表达式为 4)1(21+-=x a y 。 把A （3,0）代入表达式，求得1-=a 。 所以324)1(2 2 1++-=+--=x x x y 。 设直线AB 的表达式为 b kx y +=2。 由322 1++-=x x y 求得B 点的坐标为)3,0( 。 把)0,3(A ，)3,0(B 代入b kx y +=2中，解得 3,1=-=b k 。 所以32+-=x y 。 (2)因为C 点坐标为(１,4)，所以当x ＝１时，y 1＝4，y 2＝2。 所以CD ＝4-2＝2。 3232 1 =??= ?CAB S (平方单位)。 (3)假设存在符合条件的点P ，设P 点的横坐标为x ，△PAB 的铅垂高为h ， 则x x x x x y y h 3)3()32(2 2 21+-=+--++-=-=。 由S △PAB = 89S △CAB ，得 38 9)3(3212 ?=+-??x x 。 化简得 091242 =+-x x 。 解得 2 3=x 。 将2 3= x 代入322 1++-=x x y 中， 解得P 点坐标为)4 15 ,23(。 【知识点】 抛物线、直线表达式的求法，在直角坐标系中三角形面积的求法，点的坐标的求法。 【基本习题限时训练】 1. 已知点A 的坐标为（0，3），点B 与点A 关于原点对称，点P 的坐标为（4，3），那么△PAB 的面积等于（ ） （A ）6；（B ）9；（C ）12；（D ）24。 答案：C 。 2. 已知抛物线c bx x y ++=23的顶点坐标为（-1，2），那么这条抛物线的表达式为（ ） x C O y A B D 1 1
数形结合思想例题分析 一、构造几何图形解决代数与三角问题： 1、证明恒等式： 例1 已知x 、y 、z 、r 均为正数，且 222,x y z +=222z x r x ?-= 求证：.rz xy = 分析：由222,x y z +=自然联想到勾股定理。由 222.z x r x ?-=可以联想到射影定理。从而可以作出符合题设条件的图形（如图）。对照图形，由直角三角形面积的两种 算法，结论的正确性一目了然。 证明：（略） 小结：涉及到与平方有关的恒等式证明问题，可构造出与之对应的直角三角形或圆，然后利用图形的几何性质去解决恒等式的证明问题。 2、证明不等式： 例2 已知：0＜a ＜1，0＜b ＜1. 求证 22222222(1)(1)(1)(1)2 2.a b a b a b a b ++-+++-+-+-≥ 证明：如图，作边长为1的正方形ABCD ，在AB 上取点E ，使AE= a ；在AD 上取点G ，使AG= b ， 过E 、G 分别作EF//AD 交CD 于F ；作GH//AB 交BC 于H 。设EF 与GH 交于点O ，连接AO 、BO 、CO 、DO 、AC 、BD. 由题设及作图知△ AOG 、△BOE 、△COF 、△DOG 均为直角三角形，因此 22 OA a b =+ 22 (1)OB a b =-+ 22(1)(1)OC a b =-+- 22 (1)OD a b =+- 且 2AC BD == 由于 ,.OA OC AC OB OD BD +≥+≥ 所以： B A C x y z r
y=1 x y 22222222(1)(1)(1)(1)2 2.a b a b a b a b ++-+++-+-+-≥ 当且仅当1 2 a b ==时，等号成立。 小结：在求证条件不等式时，可根据题设条件作出对应的图形，然后运用图形的几何性质或者平面几何的定理、公理去建立不等式使结论获证。 3、求参数的值或参数的取值范围： 例3 若方程 2 210ax x -+= （a ＞0）的两根满足：1x ＜1，1＜2x ＜3，求a 的取值范围。 解析：画出与方程对应的二次函数 2 21y ax x =-+ （a ＞0）的草图： 0123 x y 0123 x y 由图可知：当 x =1时，y ＜0； 当x =3时，y ＞0. 即 2 1 211a ?-?+＜0 ； 23231a ?-?+＞0. 解得：5 9 ＜a ＜1. 例4 若关于x 的不等式2021x mx ≤ ++≤ 的解集仅有一个元素，求m 的值。 解：如图：在同一坐标系内，作出1y =与 2 2y x mx =++的图象。题设条件等价于抛物线 22y x mx =++在直线0y =与 1y =之间的带状区域仅有一个交点，且抛物线开口向上。由图形的直观 性质可知：这个交点只能在直线 1 y =上，故方程组 212y y x mx =? ?=++? 仅有一组解。
“数形结合”在初中数学中的运用一、以数助形 “数（代数）”与“形（几何）”是中学数学的两个主要研究对象，而这两个方面是紧密联系的．体现在数学解题中，包括“以数助形”和“以形助数”两个方面．“数”与“形”好比数学的“左右腿”．全面理解数与形的关系，就要从“以数助形”和“以形助数”这两个方面来体会．此外还应该注意体会“数”与“形”各自的优势与局限性，相互补充．“数缺形时少直觉，形少数时难入微；数形结合百般好，隔离分家万事非．”华罗庚的这四句诗很好地总结了“数形结合、优势互补”的精要，“数形结合”是一种非常重要的数学方法，也是一种重要的数学思想，在以后的数学学习中有重要的地位． 要在解题中有效地实现“数形结合”，最好能够明确“数”与“形”常见的结合点，，从“以数助形”角度来看，主要有以下两个结合点：（1）利用数轴、坐标系把几何问题代数化（在高中我们还将学到用“向量”把几何问题代数化）；（2）利用面积、距离、角度等几何量来解决几何问题，例如：利用勾股定理证明直角、利用三角函数研究角的大小、利用线段比例证明相似等． 例1．已知平面直角坐标系中任意两点11()A x y ，和22()B x y ，之间的距离可以用公式 AB =210y x =+的距离． 解：设( 210)P x x +，是直线210y x =+上的任意一点，它到原点的距离是 当4x =-时，OP =最小 所以原点到直线210y x =+的距离为 【说明】建立坐标系，利用坐标及相关公式处理一些几何问题，有时可以避免添加辅助线（这是平面几何的一大难点）．在高中“解析几何”里，我们将专门学习利用坐标将几何问题代数化．
二次函数中的数形结合 一、选择题 1．对于二次函数y=（x﹣1）2+2的图象，下列说法正确的是（）A．开口向下B．对称轴是x=﹣1 C．顶点坐标是（1，2）D．与x轴有两个交点 2．已知二次函数y=ax2+bx+c（a，b，c是常数，且a≠0）的图象如图所示，则一次函数y=cx+与反比例函数y=在同一坐标系内的大致图象是（） A．B．C．D． 3．已知二次函数y=ax2+bx+c（a≠0）的图象如图，且关于x的一元二次方程ax2+bx+c﹣m=0 没有实数根，有下列结论：①b2﹣4ac＞0；②abc＜0；③m＞2． 其中，正确结论的个数是（） A． 0 B．1 C． 2 D．3 4．二次函数y=ax2+bx+c（a≠0）的图象如图，给出下列四个结论：①4ac﹣b2＜0；②4a+c ＜2b；③3b+2c＜0；④m（am+b）+b＜a（m≠﹣1）， 其中正确结论的个数是（） A．4个B． 3个 C． 2个D． 1个 5．已知开口向下的抛物线y=ax2+bx+c的顶点为D（﹣1，2），与x轴的一个交点A在点（﹣3，0）和（﹣2，0）之间，其部分图象如图，则以下结论： ①b2﹣4ac＜0；②a+b+c＜0；③c﹣a=2；④方程ax2+bx+c﹣2=0有两个相等的实数根． 其中正确结论的个数为（） A．1个B．2个C．3个D．4个 6．已知a、h、k为三数，且二次函数y＝a(x﹣h)2＋k在坐标平面上的图形通过(0，5)、(10， 8)两点．若a＜0，0＜h＜10，则h可能为 ( )
A．1 B．3 C．5 D．7 7．已知点A（a﹣2b，2﹣4ab）在抛物线y=x2+4x+10上，则点A关于抛物线对称轴的对称点坐标为（） 8．当﹣2≤x≤1时，二次函数y=﹣（x﹣m）2+m2+1有最大值4，则实数m的值为（） ．或C或或﹣或9．“如果二次函数y=ax2+bx+c的图象与x轴有两个公共点，那么一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根．”请根据你对这句话的理解，解决下面问题：若m、n（m＜n）是关于x的方程1﹣（x﹣a）（x﹣b）=0的两根，且a＜b，则a、b、m、n的大小关系是（） A．m＜a＜b＜n B．a＜m＜n＜b C．a＜m＜b＜n D．m＜a＜n＜b 10．二次函数y=ax2+bx+c（a，b，c为常数，且a≠0）中的x与y的部分对应值如下表： 下列结论： （1）ac＜0；（2）当x＞1时，y的值随x值的增大而减小．（3）3是方程ax2+（b﹣1）x+c=0的一个根；（4）当﹣1＜x＜3时，ax2+（b﹣1）x+c＞0．其中正确的个数为（） A．4个B．3个C．2个D．1个 二.填空题 11．抛物线y=x2﹣2x+3的顶点坐标是． 12．如图，抛物线y=ax2+bx+c（a＞0）的对称轴是过点（1，0）且平行于y轴的直线，若点P（4，0）在该抛物线上，则4a﹣2b+c的值为． 13．已知二次函数y=ax2+bx+c中，函数y与自变量x的部分对应值如表： 则当y＜5时，x的取值范围是． 14．如果函数y=（a﹣1）x2+3x+的图象经过平面直角坐标系的四个象限，那么a的取值范围是．