初高中知识衔接—数与式的教学案例
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初三升高中数学衔接教案讲义大全初三升高中数学衔接教材教案讲义第一讲:数与式的运算——绝对值绝对值的代数意义是:正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值仍是零。
即:当a>0时,|a|=a;当a=0时,|a|=0;当a<0时,|a|=-a。
绝对值的几何意义是:一个数的绝对值,是数轴上表示它的点到原点的距离。
两个数的差的绝对值的几何意义是:a-b表示在数轴上,数a和数b之间的距离。
例1:解不等式:x-1+x-3>4.练1:1) 若x=5,则x=5;若x=-4,则x=-4.2) 如果a+b=5,且a=-1,则b=6;若1-c=2,则c=-1.练2:下列叙述正确的是(A)若a=b,则a=b;(B)若a>b,则a>b;(C)若a<b,则a<b;(D)若a=b,则a=±b。
练3:化简:|x-5|-|2x-13| (x>5)。
练4:观察下列每对数在数轴上的对应点间的距离4与-2,3与5,-2与-6,-4与3,并回答下列各题:1) 你能发现所得距离与这两个数的差的绝对值有什么关系吗?2) 若数轴上的点A表示的数为x,点B表示的数为-1,则A与B两点间的距离可以表示为|a-(-1)|=|a+1|。
3) 结合数轴求得x-2+x+3的最小值为,取得最小值时x的取值范围为x≥5/3.4) 满足x+1+x+4>3的x的取值范围为x>-2/3.阅读理解题:阅读下面材料:点A、B在数轴上分别表示实数a、b,A、B两点之间的距离表示为|AB|。
当A、B两点中有一点在原点时,不妨设点A在原点,如图1。
AB|=|OB|=|b|=|a-b|;当AB两点都不在原点时。
①如图2,点A、B都在原点的右边,|AB|=|OB|-|OA|=|b|-|a|=b-a=|a-b|;②如图3,点A、B都在原点的左边,|AB|=|OB|-|OA|=|b|-|a|=-b-(-a)=|a-b|;③如图4,点A、B在原点的两边,|AB|=|OA|+|OB|=|a|+|b|=a+(-b)=|a-b|。
第一讲 数与式在初中,我们已学习了实数,知道字母可以表示数,用代数式也可以表示数,我们把实数和代数式简称为数与式.代数式中有整式(多项式、单项式)、分式、根式.它们具有实数的属性,可以进行运算.在多项式的乘法运算中,我们学习了乘法公式(平方差公式与完全平方公式),并且知道乘法公式可以使多项式的运算简便.由于在高中学习中还会遇到更复杂的多项式乘法运算,因此本节中将拓展乘法公式的内容,补充三个数和的完全平方公式、立方和、立方差公式.在根式的运算中,我们已学过被开方数是实数的根式运算,而在高中数学学习中,经常会接触到被开方数是字母的情形,但在初中却没有涉及,因此本节中要补充.基于同样的原因,还要补充“繁分式”等有关内容.一、乘法公式【公式1】平方差公式:22()()a b a b a b -=+- 【公式2】完全平方公式:222()2a b a ab b ±=±+ 【公式3】完全立方公式:33223()33a b a a b ab b ±=±+±【公式4】ca bc ab c b a c b a 222)(2222+++++=++(完全平方公式)证明:2222)(2)(])[()(c c b a b a c b a c b a ++++=++=++ca bc ab c b a c bc ac b ab a 222222222222++++++++++=. ∴等式成立【例1】计算:22)312(+-x x解:原式=22]31)2([+-+x x222222432111()()()2(22()33381.339x x x x x x x =++++⨯+⨯⨯=-+-+ 说明:多项式乘法的结果一般是按某个字母的降幂或升幂排列. 【公式5】3322))((b a b ab a b a +=+-+(立方和公式)证明: 3332222322))((b a b ab b a ab b a a b ab a b a +=+-++-=+-+. 【公式6】3322))((b a b ab a b a -=++-(立方差公式)证明:22223333()()[()][()()]()a b a ab b a b a a b b a b a b -++=+---+-=+-=-.【例2】计算:(1))416)(4(2m m m +-+(2))41101251)(2151(22n mn m n m ++-(3))164)(2)(2(24++-+a a a a (4)22222))(2(y xy x y xy x +-++解:(1)原式=333644m m +=+.(2)原式=3333811251)21()51(n m n m -=-.(3)原式=644)()44)(4(63322242-=-=++-a a a a a .(4)原式=2222222)])([()()(y xy x y x y xy x y x +-+=+-+63362332)(y y x x y x ++=+=. 说明:在进行代数式的乘法、除法运算时,要观察代数式的结构是否满足乘法公式的结构.【例3】已知2310x x -+=,求331x x +的值. 解:2310x x -+= 0≠∴x 31=+∴xx原式=18)33(3]3)1)[(1()11)(1(2222=-=-++=+-+x x x x xx x x说明:本题若先从方程2310x x -+=中解出x 的值后,再代入代数式求值,则计算较烦.本题则根据条件式与求值式的联系,用整体代换的方法计算,简化了计算.引申:))((3222333ca bc ab c b a c b a abc c b a ---++++=-++二、指数式当n N ∈时,an na a a a 个⋅⋅⋅=. 当n Q ∈时,⑴零指数01(0)a a =≠, ⑵负指数1(0)n na a a -=≠.⑶分数指数 0,,n maa m n =>为正整数).幂运算法则:(1),(2)(),(3)() (,0,,)mnm nm n mn n n n a a aa a ab a b a b m n Z +⋅===>∈.【例4】求下列各式的值:328,21100-,43)8116(-解: 422)2(8233323232====⨯;101)10(110011002121212===-;8272332)32()8116(3333444343====----.【例5】计算下列各式⑴)3()6)(2(656131212132b a b a b a -÷-; ⑵8)(8341-q p . 解: ⑴a ab bab a b a b a 444)3()6)(2(0653121612132656131212132===-÷--+-+;⑵3232888)()()(83418341q p qp qp q p ===---.三、根式0)a ≥叫做二次根式,其性质如下:(1) 2(0)a a =≥||a =0,0)a b =≥≥0,0)a b=>≥ 如果有nx a =,那么x 叫做a 的n 次方根,其中n 为大于1的整数.当n a =,当n {,0||,0a a a a a ≥==-<. 【例6】化简下列各式:1)x +≥解:(1) 原式=2|1|211-+=-+=(2) 原式=(1)(2)2 3 (2)|1||2|(1)(2) 1 (1x 2) x x x x x x x x -+-=->⎧-+-=⎨---=≤≤⎩说明:||a =的使用:当化去绝对值符号但字母的范围未知时,要对字母的取值分类讨论.【例7】计算(没有特殊说明,本节中出现的字母均为正数):(3) -+解:(1) 原式623==--(2) 原式ab=(3) 原式=+-+说明:(1)二次根式的化简结果应满足:①被开方数的因数是整数,因式是整式;②被开方数不含能开得尽方的因数或因式.(2)二次根式的化简常见类型有下列两种:①被开方数是整数或整式.化简时,先将它分解因数或因式,然后把开得尽方的因数或因式开出来;②分母中有根式()或被开方数有分母().这时形式() ,转化为“分母中有根式”的情况.化简时,要把分母中的根式化为有理式,采取分子、分母同乘以一个根式进行化简.(,其中2+与2-).四、分式当分式AB的分子、分母中至少有一个是分式时,AB就叫做繁分式,繁分式的化简常用以下两种方法:(1) 利用除法法则;(2) 利用分式的基本性质.【例8】化简11xxxxx-+-解法一:原式=222(1)11(1)1(1)(1)11x xx x x x xx x x x xx x x xx xxxx xx xx++=====--⋅+-+-+++--+解法二:原式=22(1)1(1)(1)111()x xx x x xx x x x x xx x xxx xxxx xx++====-⋅-+--+++--⋅说明:解法一的运算方法是从最内部的分式入手,采取通分的方式逐步脱掉繁分式,解法二则是利用分式的基本性质A A mB B m⨯=⨯进行化简.一般根据题目特点综合使用两种方法.【例9】化简233396162279x x x xxx x x++-+-+--解:原式=22339611612(3)3(3)(3)2(3)(3)(39)(9)x x x x xx x x x xx x x x x++--+-=--+-+-+-++-22(3)12(1)(3)(3)32(3)(3)2(3)(3)2(3)x x x x xx x x x x+-------===+-+-+.说明:(1) 分式的乘除运算一般化为乘法进行,当分子、分母为多项式时,应先因式分解再进行约分化简;(2) 分式的计算结果应是最简分式或整式.。
初中与高中的衔接数学教案教学目标:通过本课学习,学生将能够熟练掌握初中数学知识,为高中数学学习奠定良好基础。
教学内容:初中与高中数学知识的衔接,包括初中数学知识的复习与延伸,高中数学知识的引入。
教学重点:初中数学知识的回顾与巩固,高中数学知识的初步引入与理解。
教学难点:初中数学知识与高中数学知识的衔接,学生需要跨越知识的边界,理清逻辑关系。
教学准备:教师准备好教案、教材、多媒体设备等教学工具;学生准备好课本、笔记本和笔等学习用具。
教学步骤:1.复习初中数学知识。
教师可以通过课堂互动让学生回顾和巩固初中数学知识,如方程、函数、几何等内容。
2.引入高中数学知识。
教师可以简要介绍高中数学的内容和学习方法,让学生做好学习准备。
3.进行知识衔接。
教师可以通过案例讲解初中数学知识与高中数学知识的联系和衔接,引导学生拓展思路,加深理解。
4.分组讨论。
教师让学生小组合作讨论与解决一些涉及初中和高中数学知识的问题,培养学生的合作与解决问题的能力。
5.总结与反思。
教师带领学生总结本节课的学习内容,学生反思自己的学习收获和不足之处,并提出问题。
教学评价:通过教师的现场观察、学生的表现以及课后作业的完成情况,对学生的学习情况进行评价,并提出建议和指导。
教学反思:教师根据教学过程和学生的反馈,总结本节课的教学效果和不足之处,为下一节课的教学改进提供参考。
扩展活动:为学生提供相关拓展资料或参加数学竞赛等活动,激发学生学习兴趣,促进数学能力的提升。
教学结束语:本节课的目标是让学生理清初中数学与高中数学之间的联系,帮助学生顺利过渡到高中数学学习阶段。
希望大家在今后的学习中能够积极探索,勇攀高峰!谢谢大家的认真听讲,下节课见!。
高中初中数学衔接教案一、教学目标:1. 知识与技能:使学生掌握初高中数学衔接知识点,理解初中和高中数学的差异,提高数学思维能力。
2. 过程与方法:通过对比分析、讨论交流等方法,引导学生自主探究初高中数学知识点,提高学生的数学素养。
3. 情感态度与价值观:激发学生学习数学的兴趣,培养学生的自主学习能力,树立学生的自信心。
二、教学内容:1. 初高中数学差异:数与代数、几何、统计与概率等方面的差异。
2. 初高中数学衔接知识点:实数、函数、方程、不等式、解析几何、概率统计等。
三、教学过程:1. 导入:通过向学生介绍初高中数学的差异,引起学生的兴趣,激发学生的学习动机。
2. 对比分析:引导学生对比初中和高中数学的知识点,使学生了解初中和高中数学的差异。
3. 自主探究:让学生自主学习初高中数学衔接知识点,引导学生通过小组合作、讨论交流等方式,加深对知识点理解。
4. 案例分析:通过分析典型题目,使学生掌握初高中数学衔接知识点的应用。
5. 总结提升:对本节课的内容进行总结,强化学生的记忆,提高学生的数学素养。
6. 课后作业:布置适量作业,巩固所学知识,提高学生的实际应用能力。
四、教学策略:1. 情境教学:创设生动有趣的情境,激发学生的学习兴趣。
2. 启发式教学:引导学生自主探究,培养学生的数学思维能力。
3. 合作学习:组织学生进行小组合作、讨论交流,提高学生的合作能力。
4. 激励评价:关注学生的学习过程,给予及时的表扬和鼓励,提高学生的自信心。
五、教学评价:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,了解学生的学习状态。
2. 作业完成情况:检查学生作业的完成质量,了解学生的掌握程度。
3. 考试成绩:通过考试,评估学生对知识的掌握程度和应用能力。
4. 学生反馈:听取学生的意见和建议,不断调整教学方法,提高教学质量。
六、教学资源:1. 教材:选用符合新课程标准的教材,为学生提供全面、系统的学习资源。
初高中衔接内容数学教案
一、教学目标:
1. 知识与技能:学生能够掌握初中数学与高中数学的衔接知识,如函数、方程、不等式等
内容。
2. 过程与方法:通过引导学生进行问题解决和思维拓展,培养学生的数学思维和解决问题
的能力。
3. 情感态度与价值观:培养学生对数学学习的兴趣和自信心,激发学生学习数学的积极性。
二、教学内容:
本节课主要教学内容为初高中数学衔接的知识点,包括但不限于:
1. 函数与方程的衔接:介绍高中函数与初中函数的联系,并引导学生探讨函数的性质和图
像变化。
2. 不等式的衔接:通过举例引导学生理解不等式的性质和解法,并培养学生分析问题、解
决问题的能力。
3. 逻辑推理与证明:引导学生进行逻辑推理和证明练习,培养学生的思维逻辑和分析能力。
三、教学过程:
1. 导入:通过提出一个问题或引入一个实例,激发学生对本课内容的兴趣。
2. 学习与讨论:教师介绍和讲解本节课的知识点,引导学生进行讨论和互动,加深对知识
的理解。
3. 练习与应用:设计一些练习题和问题,让学生进行练习和解答,巩固所学知识。
4. 总结与拓展:对本课内容进行总结,引导学生拓展思维,思考更深层次的问题。
5. 作业布置:布置相关的作业,加强对知识的巩固与熟练掌握。
四、教学评估:
通过课堂表现、作业情况和考试成绩等多方面对学生进行评估,及时发现问题并进行针对
性调整和指导。
五、教学反思:
教学结束后,教师应对本节课的教学效果进行反思和总结,发现问题并加以改进,为下一
节课的教学做好准备。
初高中知识衔接数学教案教学内容:初中数学与高中数学知识的衔接教学目标:1. 了解初中数学和高中数学之间的知识衔接关系;2. 掌握数学知识的渐进性和深入性;3. 提高学生对数学学习的兴趣和动力。
教学重点:1. 初中数学和高中数学知识的衔接点;2. 渐进式学习方法的应用。
教学难点:1. 高中数学对初中数学知识的深入理解;2. 如何利用初中数学知识快速适应高中数学学习。
教学准备:1. 教材:初中数学教材、高中数学教材;2. 教具:黑板、彩色粉笔、计算器等。
教学步骤:第一步:导入(5分钟)教师简单介绍初中数学和高中数学之间的知识衔接关系,引导学生对今天的学习内容产生兴趣。
第二步:理论讲解(15分钟)1. 教师通过对几个例题的讲解,让学生了解初中数学和高中数学之间的知识衔接点;2. 教师讲解数学知识的渐进性和深入性,引导学生明确学习目标。
第三步:实例练习(20分钟)1. 学生在教师的指导下完成一些衔接性的习题,加深对知识点的理解;2. 学生自主练习,并彼此交流讨论。
第四步:课堂讨论(10分钟)学生就学习过程中遇到的问题进行讨论和解答,教师及时纠正学生的错误理解。
第五步:拓展延伸(10分钟)1. 学生进行拓展延伸练习,进一步加深对知识点的理解;2. 学生通过实际问题的解决,巩固所学知识。
第六步:作业布置(5分钟)布置相关作业,巩固所学知识。
教学反思:通过本节课的学习,学生对初中数学和高中数学之间的知识衔接有了更深入的了解,对数学学习的兴趣有所提高。
在日后的教学中,要加强对初中数学知识的深度学习,以便更好地适应高中数学学习的要求。
同时,要注重渐进式学习方法的应用,帮助学生更好地掌握数学知识。
初高中数学衔接教材一、现有初高中数学知识存在以下“脱节”:1.立方和与差的公式初中已删去不讲,而高中的运算还在用。
2.因式分解初中一般只限于二次项且系数为“1”的分解,对系数不为“1”的涉及不多,而且对三次或高次多项式因式分解几乎不作要求,但高中教材许多化简求值都要用到,如解方程、不等式等。
3.二次根式中对分子、分母有理化初中不作要求,而分子、分母有理化是高中函数、不等式常用的解题技巧。
4.初中教材对二次函数要求较低,学生处于了解水平,但二次函数却是高中贯穿始终的重要内容。
配方、作简图、求值域、解二次不等式、判断单调区间、求最大、最小值,研究闭区间上函数最值等等是高中数学必须掌握的基本题型与常用方法。
5.二次函数、二次不等式与二次方程的联系,根与系数的关系(韦达定理)在初中不作要求,此类题目仅限于简单常规运算和难度不大的应用题型,而在高中二次函数、二次不等式与二次方程相互转化被视为重要内容,高中教材却未安排专门的讲授。
6.图像的对称、平移变换,初中只作简单介绍,而在高中讲授函数后,对其图像的上、下;左、右平移,两个函数关于原点,轴、直线的对称问题必须掌握。
7.含有参数的函数、方程、不等式,初中不作要求,只作定量研究,而高中这部分内容视为重难点。
方程、不等式、函数的综合考查常成为高考综合题。
8.几何部分很多概念(如重心、垂心等)和定理(如平行线分线段比例定理,射影定理,相交弦定理等)初中生大都没有学习,而高中都要涉及。
另外,像配方法、换元法、待定系数法初中教学大大弱化,不利于高中知识的讲授。
二、初高中数学衔接目录:前言第一讲数与式的运算(两课时)第二讲因式分解(两课时)第三讲一元二次方程根与系数的关系(一课时)第四讲不等式(两课时)第五讲二次函数的最值问题(一课时)第六讲简单的二元二次方程组(一课时)第七讲分式方程和无理方程的解法(一课时)第八讲直线、平面与常见立体图形(一课时)第九讲直线与圆,圆与圆的位置关系(一课时)初高中数学衔接教材初高中衔接从观念开始----致高一年级新同学一、初、高中的比较和初中数学相比,高中数学的内容多,抽象性、理论性强,高中很注重自学能力的培养的,高中不会像初中那样老师一天到晚盯着你,在高中一定要注重自学能力的培养,谁的自学能力强,那么在一定的程度上影响着你的成绩以及你将来你发展的前途。
初高中数学衔接课教案教案标题:初高中数学衔接课教案教学目标:1. 确保学生对初中数学知识的掌握,并能够灵活运用。
2. 为学生提供初高中数学知识的衔接,使他们能够顺利过渡到高中数学学习。
3. 培养学生的数学思维能力和解决问题的能力。
教学重点:1. 复习和巩固初中数学知识。
2. 引入高中数学概念和思维方式。
3. 培养学生的数学思维能力和解决问题的能力。
教学难点:1. 如何引导学生理解高中数学概念和思维方式。
2. 如何帮助学生将初中数学知识与高中数学知识进行衔接。
教学准备:1. 教材:包括初中数学教材和高中数学教材。
2. 教具:黑板、彩色粉笔、教学PPT等。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 引入话题,介绍初高中数学衔接的重要性。
2. 激发学生对数学学习的兴趣。
二、复习初中数学知识(20分钟)1. 复习初中数学知识点,如整数、分数、代数等。
2. 提供一些初中数学题目进行巩固练习。
三、引入高中数学概念(15分钟)1. 引导学生了解高中数学的学科内容和学习方法。
2. 介绍高中数学中的新概念,如函数、三角函数等。
3. 通过示例和图示等方式让学生初步理解高中数学概念。
四、初高中数学知识衔接(25分钟)1. 分析初高中数学知识的差异和联系。
2. 引导学生将初中数学知识与高中数学知识进行对比和衔接。
3. 提供一些综合性的题目,让学生运用初中数学知识解决高中数学问题。
五、培养数学思维能力(20分钟)1. 进行一些数学思维训练,如逻辑推理、问题解决等。
2. 引导学生思考数学问题的多种解决方法和思路。
六、总结与反思(5分钟)1. 总结今天的学习内容和收获。
2. 鼓励学生提出问题和建议,以便更好地改进教学。
教学延伸:1. 鼓励学生自主学习,提供相关的参考资料和习题。
2. 建议学生积极参加数学竞赛和活动,拓宽数学视野。
教学评估:1. 教师观察学生的参与度和学习态度。
2. 学生完成课堂练习和作业的情况。
3. 学生对数学概念和解题方法的理解程度。
初中到高中的数学过渡教案
目标:帮助初中生顺利过渡到高中数学学习,建立良好的数学基础。
一、知识回顾
1. 复习初中数学知识,包括代数、几何、概率、统计等方面的基础知识。
2. 复习重要的数学公式和定理,如勾股定理、二次函数的性质等。
二、引入高中数学知识
1. 引入高中数学的学习内容,包括解析几何、微积分、线性代数等方面的知识。
2. 强调高中数学与初中数学的联系与区别,引导学生逐步适应高中数学的学习模式。
三、解题方法
1. 教授高中数学的解题方法,如建立数学模型、运用数学定理等。
2. 练习高中数学的典型例题,培养学生分析问题、解决问题的能力。
四、课外拓展
1. 鼓励学生参加数学竞赛、数学建模等活动,拓展数学知识。
2. 提供数学学习资源,引导学生通过自主学习提高数学水平。
五、总结反思
1. 总结本次数学过渡教学内容,强调数学学习的重要性。
2. 引导学生反思学习方法,制定学习计划,加强数学学习意识。
本次数学过渡教学旨在帮助学生顺利地过渡到高中数学学习,建立扎实的数学基础,为将来的学习打下坚实的基础。
希望同学们在学习中能够认真对待,勤奋学习,取得优异的成绩。
祝愿各位同学数学学习进步!。
初中高中数学衔接教案年级:初中、高中主题:数学知识衔接与拓展教学目标:通过本节课的学习,学生能够了解初中数学与高中数学之间的衔接关系,掌握初中数学的知识点,并为将来的高中数学学习打下良好的基础。
教学内容:1. 复习初中数学的知识点,包括整数、分数、代数、几何等内容。
2. 探讨初中数学与高中数学之间的联系,了解高中数学对初中数学知识点的深度和拓展。
3. 学习高中数学的一些基本概念,如函数、导数、积分等。
教学重点:初中数学与高中数学的知识衔接关系,高中数学基本概念的学习。
教学难点:初中数学知识的深入理解和高中数学概念的把握。
教学过程:1. 导入:通过提出一个数学问题或者对初中数学知识进行简单回顾,引起学生的兴趣和思考。
2. 学习初中数学知识:教师对初中数学知识进行系统地复习和讲解,让学生回顾并巩固知识点。
3. 探讨数学衔接关系:让学生分组或小组讨论初中数学和高中数学之间的联系,引导学生思考其中的规律和逻辑关系。
4. 学习高中数学概念:教师简要介绍一些高中数学基本概念,让学生初步了解高中数学的内容和要求。
5. 练习与巩固:设计一些练习题让学生巩固所学的知识点,帮助他们更好地理解和掌握初中数学和高中数学的衔接关系。
6. 总结与展望:引导学生总结本节课的学习内容,并展望将来高中数学学习的挑战和机遇。
教学方式:讲授、讨论、练习、总结。
教学工具:黑板、书本、习题册等。
教学评价:通过学生的课堂表现、课后作业和考试成绩等多种方式对学生的学习情况进行评价和反馈,及时发现问题和改进教学方法。
教学反思:教师要不断思考和总结教学过程中的不足之处,积极寻求改进和提高教学质量,为学生的数学学习营造更好的环境和条件。
补充说明:本节课仅为初中数学与高中数学衔接教学的一次尝试,希望能够通过合理的设计和教学方式,为学生的数学学习之路打下坚实的基础。
第一讲 数与式1.1 数与式的运算1.1.1.绝对值绝对值的代数意义:正数的绝对值是它的本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值仍是零.即,0,||0,0,,0.a a a a a a >⎧⎪==⎨⎪-<⎩绝对值的几何意义:一个数的绝对值,是数轴上表示它的点到原点的距离. 两个数的差的绝对值的几何意义:b a -表示在数轴上,数a 和数b 之间的距离. 例1 解不等式:13x x -+->4.解法一:由01=-x ,得1=x ;由30x -=,得3x =; ①若1<x ,不等式可变为(1)(3)4x x ---->, 即24x -+>4,解得x <0, 又x <1, ∴x <0;②若12x ≤<,不等式可变为(1)(3)4x x --->, 即1>4,∴不存在满足条件的x ;③若3x ≥,不等式可变为(1)(3)4x x -+->, 即24x ->4, 解得x >4. 又x ≥3, ∴x >4.综上所述,原不等式的解为 x <0,或x >4.解法二:如图1.1-1,1-x 表示x 轴上坐标为x 的点P 到坐标为1的点A 之间的距离|P A |,即|P A |=|x -1|;|x -3|表示x 轴上点P 到坐标为2的点B 之间的距离|PB |,即|PB |=|x -3|.所以,不等式13x x -+->4的几何意义即为 |P A |+|PB |>4. 由|AB |=2,可知点P 在点C (坐标为0)的左侧、或点P 在点D (坐标为4)的右侧.x <0,或x >4. 练 习 1.填空:(1)若5=x ,则x =_________;若4-=x ,则x =_________.(2)如果5=+b a ,且1-=a ,则b =________;若21=-c ,则c =________. 2.选择题:下列叙述正确的是 ( )(A )若a b =,则a b = (B )若a b >,则a b > (C )若a b <,则a b < (D )若a b =,则a b =± 3.化简:|x -5|-|2x -13|(x >5).1A 0 C |x -1||x -3|图1.1-11.1.2. 乘法公式我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式: (1)平方差公式 22()()a b a b a b +-=-; (2)完全平方公式 222()2a b a ab b ±=±+. 我们还可以通过证明得到下列一些乘法公式:(1)立方和公式 2233()()a b a ab b a b +-+=+; (2)立方差公式 2233()()a b a ab b a b -++=-;(3)三数和平方公式 2222()2()a b c a b c ab bc ac ++=+++++; (4)两数和立方公式 33223()33a b a a b ab b +=+++; (5)两数差立方公式 33223()33a b a a b ab b -=-+-. 对上面列出的五个公式,有兴趣的同学可以自己去证明. 例1 计算:22(1)(1)(1)(1)x x x x x x +--+++.解法一:原式=2222(1)(1)x x x ⎡⎤-+-⎣⎦=242(1)(1)x x x -++ =61x -.解法二:原式=22(1)(1)(1)(1)x x x x x x +-+-++ =33(1)(1)x x +- =61x -.例2 已知4a b c ++=,4ab bc ac ++=,求222a b c ++的值. 解: 2222()2()8a b c a b c ab bc ac ++=++-++=.练 习 1.填空:(1)221111()9423a b b a -=+( ); (2)(4m + 22)164(m m =++ );(3 ) 2222(2)4(a b c a b c +-=+++ ).2.选择题:(1)若212x mx k ++是一个完全平方式,则k 等于 ( ) (A )2m (B )214m (C )213m (D )2116m(2)不论a ,b 为何实数,22248a b a b +--+的值 ( )(A )总是正数 (B )总是负数(C )可以是零 (D )可以是正数也可以是负数1.1.3.二次根式一般地,形如0)a ≥的代数式叫做二次根式.根号下含有字母、且不能够开得尽方的式子称为无理式. 例如 32a b 212x ++,22x y ++是有理式.1.分母(子)有理化把分母(子)中的根号化去,叫做分母(子)有理化.为了进行分母(子)有理化,需要引入有理化因式的概念.两个含有二次根式的代数式相乘,如果它们的积不含有二次根式,我们就说这两个代数式互为有理化因式,,等等. 一般地,,与b 与b 互为有理化因式.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,化去分母中的根号的过程;而分子有理化则是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分子中的根号的过程在二次根式的化简与运算过程中,二次根式的乘法可参照多项式乘法进行,运算中要运用公式0,0)a b =≥≥;而对于二次根式的除法,通常先写成分式的形式,然后通过分母有理化进行运算;二次根式的加减法与多项式的加减法类似,应在化简的基础上去括号与合并同类二次根式.2a ==,0,,0.a a a a ≥⎧⎨-<⎩例1将下列式子化为最简二次根式:(1 (20)a ≥; (30)x <.解: (1=(20)a ==≥;(3220)xx x ==-<.例2 (3-.解法一:(3-=393-=1)6=12.解法二: (3-例3 试比较下列各组数的大小:(1 (2解: (11===,===,>(2)∵=== 又 4>22,∴6+4>6+22,例4 化简:20042005⋅-.解:20042005⋅-=20042004⋅-⋅=2004⎡⎤⋅-⋅⎣⎦=20041⋅-例 5 化简:(1; (21)x <<.解:(1)原式===2=2=.(2)原式1x x=-, ∵01x <<,∴11x x>>, 所以,原式=1x x -.例 6 已知x y ==22353x xy y -+的值 .解: ∵2210x y +==+=,1xy ==,∴22223533()1131011289x xy y x y xy -+=+-=⨯-=.练 习 1.填空: (1=__ ___;(2(x =-x 的取值范围是_ _ ___; (3)=__ ___; (4)若x ==______ __. 2.选择题:=( ) (A )2x ≠ (B )0x > (C )2x > (D )02x <<3.若b =,求a b +的值.4.比较大小:2-4(填“>”,或“<”).1.1.4.分式1.分式的意义形如A B 的式子,若B 中含有字母,且0B ≠,则称A B 为分式.当M ≠0时,分式AB 具有下列性质: A A MB B M⨯=⨯; A A MB B M÷=÷. 上述性质被称为分式的基本性质. 2.繁分式像ab c d+,2m n pm n p +++这样,分子或分母中又含有分式的分式叫做繁分式.例1 若54(2)2x A Bx x x x +=+++,求常数,A B 的值.解: ∵(2)()2542(2)(2)(2)A B A x Bx A B x A x x x x x x x x x ++++++===++++,∴5,24,A B A +=⎧⎨=⎩解得 2,3A B ==.例2 (1)试证:111(1)1n n n n =-++(其中n 是正整数);(2)计算:1111223910+++⨯⨯⨯; (3)证明:对任意大于1的正整数n , 有11112334(1)2n n +++<⨯⨯+. (1)证明:∵11(1)11(1)(1)n n n n n n n n +--==+++,∴111(1)1n n n n =-++(其中n 是正整数)成立.(2)解:由(1)可知1111223910+++⨯⨯⨯ 11111(1)()()223910=-+-++-1110=-=910.(3)证明:∵1112334(1)n n +++⨯⨯+ =111111()()()23341n n -+-++-+=1121n -+,又n ≥2,且n 是正整数,∴1n +1 一定为正数,∴1112334(1)n n +++⨯⨯+<12.例3 设ce a=,且e >1,2c 2-5ac +2a 2=0,求e 的值. 解:在2c 2-5ac +2a 2=0两边同除以a 2,得 2e 2-5e +2=0, ∴(2e -1)(e -2)=0,∴e =12<1,舍去;或e =2.∴e =2. 练 习1.填空题:对任意的正整数n ,1(2)n n =+ (112n n -+);2.选择题:若223x y x y -=+,则xy= ( ) (A )1 (B )54 (C )45 (D )653.正数,x y 满足222x y xy -=,求x yx y-+的值. 4.计算1111 (12233499100)++++⨯⨯⨯⨯.习题1.1 A 组1.解不等式:(1) 13x ->; (2) 327x x ++-< ; (3) 116x x -++>.2.已知1x y +=,求333x y xy ++的值. 3.填空:(1)1819(2(2+=________;(22=,则a 的取值范围是________; (3=________.B 组1.填空:(1)12a =,13b =,则2223352a ab a ab b -=+-____ ____; (2)若2220x xy y +-=,则22223x xy y x y++=+__ __;2.已知:11,23x y ==的值. C 组1.选择题:(1= ( )(A )a b < (B )a b > (C )0a b << (D )0b a <<(2)计算 ( )(A (B (C ) (D )2.解方程22112()3()10x x x x +-+-=.3.计算:1111132435911++++⨯⨯⨯⨯. 4.试证:对任意的正整数n ,有111123234(1)(2)n n n +++⨯⨯⨯⨯++<14.1.2 分解因式因式分解的主要方法有:十字相乘法、提取公因式法、公式法、分组分解法,另外还应了解求根法及待定系数法.1.十字相乘法例1 分解因式:(1)x 2-3x +2; (2)x 2+4x -12; (3)22()x a b xy aby -++; (4)1xy x y -+-.解:(1)如图1.2-1,将二次项x 2分解成图中的两个x 的积,再将常数项2分解成-1与-2的乘积,而图中的对角线上的两个数乘积的和为-3x ,就是x 2-3x +2中的一次项,所以,有x 2-3x +2=(x -1)(x -2).说明:今后在分解与本例类似的二次三项式时,可以直接将图1.2-1中的两个x 用1来表示(如图1.2-2所示).(2)由图1.2-3,得x 2+4x -12=(x -2)(x +6). (3)由图1.2-4,得22()x a b xy aby -++=()()x ay x by -- (4)1xy x y -+-=xy +(x -y )-1=(x -1) (y+1) (如图1.2-5所示). 2.提取公因式法与分组分解法 例2 分解因式:(1)32933x x x +++; (2)222456x xy y x y +--+-. 解: (1)32933x x x +++=32(3)(39)x x x +++=2(3)3(3)x x x +++=2(3)(3)x x ++. 或32933x x x +++=32(331)8x x x ++++=3(1)8x ++=33(1)2x ++=22[(1)2][(1)(1)22]x x x +++-+⨯+=2(3)(3)x x ++.(2)222456x xy y x y +--+-=222(4)56x y x y y +--+- =22(4)(2)(3)x y x y y +----=(22)(3)x y x y -++-.-1 -2 x x 图1.2-1 -1 -2 1 1 图1.2-2-2 6 1 1 图1.2-3 -ay -by x x 图1.2-4 -1 1x y图1.2-5或222456x xy y x y +--+-=22(2)(45)6x xy y x y +----=(2)()(45)6x y x y x y -+--- =(22)(3)x y x y -++-.3.关于x 的二次三项式ax 2+bx +c (a ≠0)的因式分解.若关于x 的方程20(0)ax bx c a ++=≠的两个实数根是1x 、2x ,则二次三项式2(0)ax bx c a ++≠就可分解为12()()a x x x x --.例3 把下列关于x 的二次多项式分解因式:(1)221x x +-; (2)2244x xy y +-.解: (1)令221x x +-=0,则解得11x =-21x =-,∴221x x +-=(1(1x x ⎡⎤⎡⎤--+--⎣⎦⎣⎦=(11x x +-++.(2)令2244x xy y +-=0,则解得1(2x y =-+,1(2x y =--,∴2244x xy y +-=[2(1][2(1]x y x y +++.练 习 1.选择题:多项式22215x xy y --的一个因式为 ( ) (A )25x y - (B )3x y - (C )3x y + (D )5x y - 2.分解因式:(1)x 2+6x +8; (2)8a 3-b 3;(3)x 2-2x -1; (4)4(1)(2)x y y y x -++-.习题1.21.分解因式:(1) 31a +; (2)424139x x -+;(3)22222b c ab ac bc ++++; (4)2235294x xy y x y +-++-.2.在实数范围内因式分解:(1)253x x -+ ; (2)23x --;(3)2234x xy y +-; (4)222(2)7(2)12x x x x ---+. 3.ABC ∆三边a ,b ,c 满足222a b c ab bc ca ++=++,试判定ABC ∆的形状. 4.分解因式:x 2+x -(a 2-a ).第二讲 函数与方程2.1 一元二次方程2.1.1根的判别式我们知道,对于一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),用配方法可以将其变形为2224()24b b acx a a -+=. ① 因为a ≠0,所以,4a 2>0.于是(1)当b 2-4ac >0时,方程①的右端是一个正数,因此,原方程有两个不相等的实数根x 1,2(2)当b 2-4ac =0时,方程①的右端为零,因此,原方程有两个等的实数根 x 1=x 2=-2b a; (3)当b 2-4ac <0时,方程①的右端是一个负数,而方程①的左边2()2b x a+一定大于或等于零,因此,原方程没有实数根.由此可知,一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的情况可以由b 2-4ac 来判定,我们把b 2-4ac 叫做一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的判别式,通常用符号“Δ”来表示.综上所述,对于一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),有 (1) 当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根x 1,2(2)当Δ=0时,方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=-2b a; (3)当Δ<0时,方程没有实数根.例1 判定下列关于x 的方程的根的情况(其中a 为常数),如果方程有实数根,写出方程的实数根. (1)x 2-3x +3=0; (2)x 2-ax -1=0; (3) x 2-ax +(a -1)=0; (4)x 2-2x +a =0. 解:(1)∵Δ=32-4×1×3=-3<0,∴方程没有实数根. (2)该方程的根的判别式Δ=a 2-4×1×(-1)=a 2+4>0,所以方程一定有两个不等的实数根1x =, 2x =(3)由于该方程的根的判别式为Δ=a 2-4×1×(a -1)=a 2-4a +4=(a -2)2,所以, ①当a =2时,Δ=0,所以方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=1; ②当a ≠2时,Δ>0, 所以方程有两个不相等的实数根 x 1=1,x 2=a -1.(3)由于该方程的根的判别式为Δ=22-4×1×a =4-4a =4(1-a ), 所以①当Δ>0,即4(1-a ) >0,即a <1时,方程有两个不相等的实数根11x = 21x =②当Δ=0,即a =1时,方程有两个相等的实数根x 1=x 2=1; ③当Δ<0,即a >1时,方程没有实数根.说明:在第3,4小题中,方程的根的判别式的符号随着a 的取值的变化而变化,于是,在解题过程中,需要对a 的取值情况进行讨论,这一方法叫做分类讨论.分类讨论这一思想方法是高中数学中一个非常重要的方法,在今后的解题中会经常地运用这一方法来解决问题.2.1.2 根与系数的关系(韦达定理)若一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个实数根12b x a -+=,22b x a-=,则有1222b bx x a a-+===-;221222(4)444b b ac ac cx x a a a--====. 所以,一元二次方程的根与系数之间存在下列关系:如果ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两根分别是x 1,x 2,那么x 1+x 2=b a -,x 1·x 2=ca.这一关系也被称为韦达定理.特别地,对于二次项系数为1的一元二次方程x 2+px +q =0,若x 1,x 2是其两根,由韦达定理可知x 1+x 2=-p ,x 1·x 2=q ,即 p =-(x 1+x 2),q =x 1·x 2, 所以,方程x 2+px +q =0可化为 x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0,由于x 1,x 2是一元二次方程x 2+px +q =0的两根,所以,x 1,x 2也是一元二次方程x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0.因此有 以两个数x 1,x 2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0. 例2 已知方程2560x kx +-=的一个根是2,求它的另一个根及k 的值.分析:由于已知了方程的一个根,可以直接将这一根代入,求出k 的值,再由方程解出另一个根.但由于我们学习了韦达定理,又可以利用韦达定理来解题,即由于已知了方程的一个根及方程的二次项系数和常数项,于是可以利用两根之积求出方程的另一个根,再由两根之和求出k 的值.解法一:∵2是方程的一个根,∴5×22+k ×2-6=0, ∴k =-7.所以,方程就为5x 2-7x -6=0,解得x 1=2,x 2=-35. 所以,方程的另一个根为-35,k 的值为-7. 解法二:设方程的另一个根为x 1,则 2x 1=-65,∴x 1=-35. 由 (-35)+2=-5k,得 k =-7. 所以,方程的另一个根为-35,k 的值为-7.例3 已知关于x 的方程x 2+2(m -2)x +m 2+4=0有两个实数根,并且这两个实数根的平方和比两个根的积大21,求m 的值.分析: 本题可以利用韦达定理,由实数根的平方和比两个根的积大21得到关于m 的方程,从而解得m 的值.但在解题中需要特别注意的是,由于所给的方程有两个实数根,因此,其根的判别式应大于零.解:设x 1,x 2是方程的两根,由韦达定理,得 x 1+x 2=-2(m -2),x 1·x 2=m 2+4. ∵x 12+x 22-x 1·x 2=21, ∴(x 1+x 2)2-3 x 1·x 2=21,即 [-2(m -2)]2-3(m 2+4)=21, 化简,得 m 2-16m -17=0, 解得 m =-1,或m =17.当m =-1时,方程为x 2+6x +5=0,Δ>0,满足题意; 当m =17时,方程为x 2+30x +293=0,Δ=302-4×1×293<0,不合题意,舍去. 综上,m =17. 说明:(1)在本题的解题过程中,也可以先研究满足方程有两个实数根所对应的m 的范围,然后再由“两个实数根的平方和比两个根的积大21”求出m 的值,取满足条件的m 的值即可.(1)在今后的解题过程中,如果仅仅由韦达定理解题时,还要考虑到根的判别式Δ是否大于或大于零.因为,韦达定理成立的前提是一元二次方程有实数根.例4 已知两个数的和为4,积为-12,求这两个数.分析:我们可以设出这两个数分别为x ,y ,利用二元方程求解出这两个数.也可以利用韦达定理转化出一元二次方程来求解.解法一:设这两个数分别是x ,y , 则 x +y =4, ①xy =-12. ② 由①,得 y =4-x , 代入②,得x (4-x )=-12,即 x 2-4x -12=0, ∴x 1=-2,x 2=6.∴112,6,x y =-⎧⎨=⎩ 或226,2.x y =⎧⎨=-⎩因此,这两个数是-2和6.解法二:由韦达定理可知,这两个数是方程 x 2-4x -12=0 的两个根.解这个方程,得x 1=-2,x 2=6. 所以,这两个数是-2和6. 说明:从上面的两种解法我们不难发现,解法二(直接利用韦达定理来解题)要比解法一简捷. 例5 若x 1和x 2分别是一元二次方程2x 2+5x -3=0的两根. (1)求| x 1-x 2|的值;(2)求221211x x +的值; (3)x 13+x 23.解:∵x 1和x 2分别是一元二次方程2x 2+5x -3=0的两根,∴1252x x +=-,1232x x =-.(1)∵| x 1-x 2|2=x 12+ x 22-2 x 1x 2=(x 1+x 2)2-4 x 1x 2=253()4()22--⨯-=254+6=494,∴| x 1-x 2|=72.(2)22221212122222221212125325()2()3()2113722439()9()24x x x x x x x x x x x x --⨯-+++-+=====⋅-.(3)x 13+x 23=(x 1+x 2)( x 12-x 1x 2+x 22)=(x 1+x 2)[ ( x 1+x 2) 2-3x 1x 2]=(-52)×[(-52)2-3×(32-)]=-2158. 说明:一元二次方程的两根之差的绝对值是一个重要的量,今后我们经常会遇到求这一个量的问题,为了解题简便,我们可以探讨出其一般规律:设x 1和x 2分别是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),则1x =,2x =,∴| x 1-x 2|=||||a a ==. 于是有下面的结论:若x 1和x 2分别是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),则| x 1-x 2|=||a (其中Δ=b 2-4ac ). 今后,在求一元二次方程的两根之差的绝对值时,可以直接利用上面的结论. 例6 若关于x 的一元二次方程x 2-x +a -4=0的一根大于零、另一根小于零,求实数a 的取值范围. 解:设x 1,x 2是方程的两根,则x 1x 2=a -4<0, ① 且Δ=(-1)2-4(a -4)>0. ② 由①得 a <4,由②得 a <174.∴a 的取值范围是a <4. 练 习 1.选择题:(1)方程2230x k -+=的根的情况是 ( ) (A )有一个实数根 (B )有两个不相等的实数根(C )有两个相等的实数根 (D )没有实数根(2)若关于x 的方程mx 2+ (2m +1)x +m =0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是( ) (A )m <14 (B )m >-14 (C )m <14,且m ≠0 (D )m >-14,且m ≠02.填空:(1)若方程x 2-3x -1=0的两根分别是x 1和x 2,则1211x x += . (2)方程mx 2+x -2m =0(m ≠0)的根的情况是 . (3)以-3和1为根的一元二次方程是 .3|1|0b -=,当k 取何值时,方程kx 2+ax +b =0有两个不相等的实数根? 4.已知方程x 2-3x -1=0的两根为x 1和x 2,求(x 1-3)( x 2-3)的值.习题2.1 A 组1.选择题:(1)已知关于x 的方程x 2+kx -2=0的一个根是1,则它的另一个根是( ) (A )-3 (B )3 (C )-2 (D )2 (2)下列四个说法:①方程x 2+2x -7=0的两根之和为-2,两根之积为-7; ②方程x 2-2x +7=0的两根之和为-2,两根之积为7;③方程3 x 2-7=0的两根之和为0,两根之积为73-; ④方程3 x 2+2x =0的两根之和为-2,两根之积为0.其中正确说法的个数是 ( ) (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个(3)关于x 的一元二次方程ax 2-5x +a 2+a =0的一个根是0,则a 的值是( )(A )0 (B )1 (C )-1 (D )0,或-12.填空:(1)方程kx 2+4x -1=0的两根之和为-2,则k = .(2)方程2x 2-x -4=0的两根为α,β,则α2+β2= .(3)已知关于x 的方程x 2-ax -3a =0的一个根是-2,则它的另一个根是 .(4)方程2x 2+2x -1=0的两根为x 1和x 2,则| x 1-x 2|= .3.试判定当m 取何值时,关于x 的一元二次方程m 2x 2-(2m +1) x +1=0有两个不相等的实数根?有两个相等的实数根?没有实数根?4.求一个一元二次方程,使它的两根分别是方程x 2-7x -1=0各根的相反数.B 组1.选择题:若关于x 的方程x 2+(k 2-1) x +k +1=0的两根互为相反数,则k 的值为( )(A )1,或-1 (B )1 (C )-1 (D )0 2.填空:(1)若m ,n 是方程x 2+2005x -1=0的两个实数根,则m 2n +mn 2-mn 的值等于 .(2)如果a ,b 是方程x 2+x -1=0的两个实数根,那么代数式a 3+a 2b +ab 2+b 3的值是 .3.已知关于x 的方程x 2-kx -2=0.(1)求证:方程有两个不相等的实数根;(2)设方程的两根为x 1和x 2,如果2(x 1+x 2)>x 1x 2,求实数k 的取值范围. 4.一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两根为x 1和x 2.求: (1)| x 1-x 2|和122x x +; (2)x 13+x 23.5.关于x 的方程x 2+4x +m =0的两根为x 1,x 2满足| x 1-x 2|=2,求实数m 的值.C 组1.选择题:(1)已知一个直角三角形的两条直角边长恰好是方程2x 2-8x +7=0的两根,则这个直角三角形的斜边长等于 ( )(A(B )3 (C )6 (D )9 (2)若x 1,x 2是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则1221x x x x +的值为 ( ) (A )6 (B )4 (C )3 (D )32(3)如果关于x 的方程x 2-2(1-m )x +m 2=0有两实数根α,β,则α+β的取值范围为( )(A )α+β≥12 (B )α+β≤12(C )α+β≥1 (D )α+β≤1 (4)已知a ,b ,c 是ΔABC 的三边长,那么方程cx 2+(a +b )x +4c=0的根的情况是( )(A )没有实数根 (B )有两个不相等的实数根 (C )有两个相等的实数根 (D )有两个异号实数根 2.填空:若方程x 2-8x +m =0的两根为x 1,x 2,且3x 1+2x 2=18,则m = . 3. 已知x 1,x 2是关于x 的一元二次方程4kx 2-4kx +k +1=0的两个实数根.(1)是否存在实数k ,使(2x 1-x 2)( x 1-2 x 2)=-32成立?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由; (2)求使1221x x x x +-2的值为整数的实数k 的整数值; (3)若k =-2,12xx λ=,试求λ的值.4.已知关于x 的方程22(2)04m x m x ---=. (1)求证:无论m 取什么实数时,这个方程总有两个相异实数根;(2)若这个方程的两个实数根x 1,x 2满足|x 2|=|x 1|+2,求m 的值及相应的x 1,x 2. 5.若关于x 的方程x 2+x +a =0的一个大于1、零一根小于1,求实数a 的取值范围.2.2 二次函数2.2.1 二次函数y =ax 2+bx +c 的图像和性质问题1 函数y =ax 2与y =x 2的图象之间存在怎样的关系?为了研究这一问题,我们可以先画出y =2x 2,y =12x 2,y =-2x 2的图象,通过这些函数图象与函数y =x 2的图象之间的关系,推导出函数y =ax 2与y =x 2的图象之间所存在的关系.先画出函数y =x 2,y =2x 2的图象.的值扩大两倍就可以了.再描点、连线,就分别得到了函数y =x 2,y =2x 2的图象(如图2-1所示),从图2-1我们可以得到这两个函数图象之间的关系:函数y =2x 2的图象可以由函数y =x 2的图象各点的纵坐标变为原来的两倍得到.12x 2,y =-同学们也可以用类似于上面的方法画出函数y =2x 2的图象,并研究这两个函数图象与函数y =x 2的图象之间的关系.通过上面的研究,我们可以得到以下结论:二次函数y =ax 2(a ≠0)的图象可以由y =x 2的图象各点的纵坐标变为原来的a 倍得到.在二次函数y =ax 2(a ≠0)中,二次项系数a 决定了图象的开口方向和在同一个坐标系中的开口的大小.问题2 函数y =a (x +h )2+k 与y =ax 2的图象之间存在怎样的关系?同样地,我们可以利用几个特殊的函数图象之间的关系来研究它们之间的关系.同学们可以作出函数y =2(x +1)2+1与y =2x 2的图象(如图2-2所示),从函数的同学我们不难发现,只要把函数y =2x 2的图象向左平移一个单位,再向上平移一个单位,就可以得到函数y =2(x +1)2+1的图象.这两个函数图象之间具有“形状相同,位置不同”的特点.类似地,还可以通过画函数y =-3x 2,y =-3(x -1)2+1的图象,研究它们图象之间的相互关系. 通过上面的研究,我们可以得到以下结论:二次函数y =a (x +h )2+k (a ≠0)中,a 决定了二次函数图象的开口大小及方向;h 决定了二次函数图象的左右平移,而且“h 正左移,h 负右移”;k 决定了二次函数图象的上下平移,而且“k 正上移,k 负下移”.由上面的结论,我们可以得到研究二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象的方法:由于y =ax 2+bx +c =a (x 2+b x a )+c =a (x 2+bx a+224b a )+c -24b a224()24b b ac a x a a-=++, 所以,y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象可以看作是将函数y =ax 2的图象作左右平移、上下平移得到的,于是,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)具有下列性质:(1)当a >0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向上;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时,y 随着x 的增大而减小;当x >2b a -时,y 随着x 的增大而增大;当x =2b a-时,函数取最小值y =244ac b a-.(2)当a <0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向下;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时,y 随着x 的增大而增大;当x >2ba-时,y 随着x 的增大而减小;当x=2ba-时,函数取最大值y =244ac b a -.上述二次函数的性质可以分别通过图2.2-3和图2.2-4直观地表示出来.因此,在今后解决二次函数问题时,可以借助于函数图像、利用数形结合的思想方法来解决问题.+1对称轴、随x 的增解:∵y =-3x 2-6x +1=-3(x +1)2+4∴函数图象的开口向下;对称轴是直线x =-1;顶点坐标为(-1,4);当x =-1时,函数y 取最大值y =4;图2.2-3当x <-1时,y 随着x 的增大而增大;当x >-1时,y 随着x 的增大而减小; 采用描点法画图,选顶点A (-1,4)),与x 轴交于点B 和C (,与y 轴的交点为D (0,1),过这五点画出图象(如图2-5所示).说明:从这个例题可以看出,根据配方后得到的性质画函数的图象,可以直接选出关键点,减少了选点的盲目性,使画图更简便、图象更精确.例2 某种产品的成本是120元/件,试销阶段每件产品的售价x (元)与产品的日销售量y (件)之多少元?此时每天的销售利润是多少?分析:由于每天的利润=日销售量y ×(销售价x -120),日销售量y 又是销售价x 的一次函数,所以,欲求每天所获得的利润最大值,首先需要求出每天的利润与销售价x 之间的函数关系,然后,再由它们之间的函数关系求出每天利润的最大值.解:由于y 是x 的一次函数,于是,设y =kx +(B ) 将x =130,y =70;x =150,y =50代入方程,有70130,50150,k b k b =+⎧⎨=+⎩ 解得 k =-1,b =200. ∴ y =-x +200.设每天的利润为z (元),则z =(-x +200)(x -120)=-x 2+320x -24000 =-(x -160)2+1600,∴当x =160时,z 取最大值1600.答:当售价为160元/件时,每天的利润最大,为1600元.例3 把二次函数y =x 2+bx +c 的图像向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到函数y =x 2的图像,求b ,c 的值.解法一:y =x 2+bx +c =(x +2b )224bc +-,把它的图像向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到22(4)224b b y x c =+++-+的图像,也就是函数y =x 2的图像,所以,240,220,4bb c ⎧--=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩ 解得b =-8,c =14. 解法二:把二次函数y =x 2+bx +c 的图像向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到函数y =x 2的图像,等价于把二次函数y =x 2的图像向下平移2个单位,再向右平移4个单位,得到函数y =x 2+bx +c 的图像. 由于把二次函数y =x 2的图像向下平移2个单位,再向右平移4个单位,得到函数y =(x -4)2+2的图像,即为y =x 2-8x +14的图像,∴函数y =x 2-8x +14与函数y =x 2+bx +c 表示同一个函数,∴b =-8,c =14.说明:本例的两种解法都是利用二次函数图像的平移规律来解决问题,所以,同学们要牢固掌握二次函数图像的变换规律.这两种解法反映了两种不同的思维方法:解法一,是直接利用条件进行正向的思维来解决的,其运算量相对较大;而解法二,则是利用逆向思维,将原来的问题等价转化成与之等价的问题来解,具有计算量小的优点.今后,我们在解题时,可以根据题目的具体情况,选择恰当的方法来解决问题.例4 已知函数y =x 2,-2≤x ≤a ,其中a ≥-2,求该函数的最大值与最小值,并求出函数取最大值和最小值时所对应的自变量x 的值.分析:本例中函数自变量的范围是一个变化的范围,需要对a 的取值进行讨论.解:(1)当a =-2时,函数y =x 2的图象仅仅对应着一个点(-2,4),所以,函数的最大值和最小值都是4,此时x =-2;(2)当-2<a <0时,由图2.2-6①可知,当x =-2时,函数取最大值y =4;当x =a 时,函数取最小值y =a 2;(3)当0≤a <2时,由图2.2-6②可知,当x =-2时,函数取最大值y =4;当x =0时,函数取最小值y =0;(4)当a ≥2时,由图2.2-6③可知,当x =a 时,函数取最大值y =a 2;当x =0时,函数取最小值y =0.说明:在本例中,利用了分类讨论的方法,对a 的所有可能情形进行讨论.此外,本例中所研究的二次函数的自变量的取值不是取任意的实数,而是取部分实数来研究,在解决这一类问题时,通常需要借助于函数图象来直观地解决问题. 练 习 1.选择题:(1)下列函数图象中,顶点不在坐标轴上的是 ( ) (A )y =2x 2 (B )y =2x 2-4x +2 (C )y =2x 2-1 (D )y =2x 2-4x(2)函数y =2(x -1)2+2是将函数y =2x 2 ( )(A )向左平移1个单位、再向上平移2个单位得到的 (B )向右平移2个单位、再向上平移1个单位得到的 (C )向下平移2个单位、再向右平移1个单位得到的 (D )向上平移2个单位、再向右平移1个单位得到的 2.填空题(1)二次函数y =2x 2-mx +n 图象的顶点坐标为(1,-2),则m = ,n = .(2)已知二次函数y =x 2+(m -2)x -2m ,当m = 时,函数图象的顶点在y 轴上;当m = 时,函数图象的顶点在x 轴上;当m = 时,函数图象经过原点.(3)函数y =-3(x +2)2+5的图象的开口向 ,对称轴为 ,顶点坐标为 ;当x = 时,函数取最 值y = ;当x 时,y 随着x 的增大而减小. 3.求下列抛物线的开口方向、对称轴、顶点坐标、最大(小)值及y 随x 的变化情况,并画出其图象. (1)y =x 2-2x -3; (2)y =1+6 x -x 2.4.已知函数y =-x 2-2x +3,当自变量x 在下列取值范围内时,分别求函数的最大值或最小值,并求当函数取最大(小)值时所对应的自变量x 的值:(1)x ≤-2;(2)x ≤2;(3)-2≤x ≤1;(4)0≤x ≤3.①图2.2-6②③2.2.2 二次函数的三种表示方式通过上一小节的学习,我们知道,二次函数可以表示成以下两种形式:1.一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);2.顶点式:y=a(x+h)2+k (a≠0),其中顶点坐标是(-h,k).除了上述两种表示方法外,它还可以用另一种形式来表示.为了研究另一种表示方式,我们先来研究二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点个数.当抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交时,其函数值为零,于是有ax2+bx+c=0.①并且方程①的解就是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标(纵坐标为零),于是,不难发现,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点个数与方程①的解的个数有关,而方程①的解的个数又与方程①的根的判别式Δ=b2-4ac有关,由此可知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点个数与根的判别式Δ=b2-4ac存在下列关系:(1)当Δ>0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点;反过来,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,则Δ>0也成立.(2)当Δ=0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有一个交点(抛物线的顶点);反过来,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有一个交点,则Δ=0也成立.(3)当Δ<0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴没有交点;反过来,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴没有交点,则Δ<0也成立.于是,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点A(x1,0),B(x2,0),则x1,x2是方程ax2+bx +c=0的两根,所以x1+x2=ba-,x1x2=ca,即ba=-(x1+x2),ca=x1x2.所以,y=ax2+bx+c=a(2b cx xa a++)= a[x2-(x1+x2)x+x1x2]=a(x-x1) (x-x2).由上面的推导过程可以得到下面结论:若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,则其函数关系式可以表示为y=a(x -x1) (x-x2) (a≠0).这样,也就得到了表示二次函数的第三种方法:3.交点式:y=a(x-x1) (x-x2) (a≠0),其中x1,x2是二次函数图象与x轴交点的横坐标.今后,在求二次函数的表达式时,我们可以根据题目所提供的条件,选用一般式、顶点式、交点式这三种表达形式中的某一形式来解题.例1 已知某二次函数的最大值为2,图像的顶点在直线y =x +1上,并且图象经过点(3,-1),求二次函数的解析式.分析:在解本例时,要充分利用题目中所给出的条件——最大值、顶点位置,从而可以将二次函数设成顶点式,再由函数图象过定点来求解出系数a .解:∵二次函数的最大值为2,而最大值一定是其顶点的纵坐标,∴顶点的纵坐标为2.又顶点在直线y =x +1上, 所以,2=x +1,∴x =1. ∴顶点坐标是(1,2).设该二次函数的解析式为2(2)1(0)y a x a =-+<, ∵二次函数的图像经过点(3,-1), ∴21(32)1a -=-+,解得a =-2. ∴二次函数的解析式为22(2)1y x =--+,即y =-2x 2+8x -7.说明:在解题时,由最大值确定出顶点的纵坐标,再利用顶点的位置求出顶点坐标,然后设出二次函数的顶点式,最终解决了问题.因此,在解题时,要充分挖掘题目所给的条件,并巧妙地利用条件简捷地解决问题.例2 已知二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),且顶点到x 轴的距离等于2,求此二次函数的表达式.分析一:由于题目所给的条件中,二次函数的图象所过的两点实际上就是二次函数的图象与x 轴的交点坐标,于是可以将函数的表达式设成交点式.解法一:∵二次函数的图象过点(-3,0),(1,0), ∴可设二次函数为y =a (x +3) (x -1) (a ≠0), 展开,得 y =ax 2+2ax -3a ,顶点的纵坐标为2212444a a a a--=-, 由于二次函数图象的顶点到x 轴的距离2, ∴|-4a |=2,即a =12±. 所以,二次函数的表达式为y =21322x x +-,或y =-21322x x -+. 分析二:由于二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),所以,对称轴为直线x =-1,又由顶点到x 轴的距离为2,可知顶点的纵坐标为2,或-2,于是,又可以将二次函数的表达式设成顶点式来解,然后再利用图象过点(-3,0),或(1,0),就可以求得函数的表达式. 解法二:∵二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),∴对称轴为直线x =-1. 又顶点到x 轴的距离为2, ∴顶点的纵坐标为2,或-2.于是可设二次函数为y =a (x +1)2+2,或y =a (x +1)2-2, 由于函数图象过点(1,0),∴0=a (1+1)2+2,或0=a (1+1)2-2.∴a =-12,或a =12. 所以,所求的二次函数为y =-12(x +1)2+2,或y =12(x +1)2-2. 说明:上述两种解法分别从与x 轴的交点坐标及顶点的坐标这两个不同角度,利用交点式和顶点式来解题,在今后的解题过程中,要善于利用条件,选择恰当的方法来解决问题.例3 已知二次函数的图象过点(-1,-22),(0,-8),(2,8),求此二次函数的表达式. 解:设该二次函数为y =ax 2+bx +c (a ≠0).由函数图象过点(-1,-22),(0,-8),(2,8),可得22,8,842,a b c c a b c -=-+⎧⎪-=⎨⎪=++⎩解得 a =-2,b =12,c =-8.所以,所求的二次函数为y =-2x 2+12x -8.通过上面的几道例题,同学们能否归纳出:在什么情况下,分别利用函数的一般式、顶点式、交点式来求二次函数的表达式?练 习 1.选择题:(1)函数y =-x 2+x -1图象与x 轴的交点个数是 ( ) (A )0个 (B )1个 (C )2个 (D )无法确定(2)函数y =-12(x +1)2+2的顶点坐标是 ( )(A )(1,2) (B )(1,-2) (C )(-1,2) (D )(-1,-2) 2.填空:(1)已知二次函数的图象经过与x 轴交于点(-1,0)和(2,0),则该二次函数的解析式可设为y =a(a ≠0) .(2)二次函数y =-x 2+23x +1的函数图象与x 轴两交点之间的距离为 . 3.根据下列条件,求二次函数的解析式.(1)图象经过点(1,-2),(0,-3),(-1,-6); (2)当x =3时,函数有最小值5,且经过点(1,11);(3)函数图象与x 轴交于两点(1-2,0)和(1+2,0),并与y 轴交于(0,-2).2.2.3 二次函数的简单应用一、函数图象的平移变换与对称变换1.平移变换问题1 在把二次函数的图象进行平移时,有什么特点?依据这一特点,可以怎样来研究二次函数的图象平移? 我们不难发现:在对二次函数的图象进行平移时,具有这样的特点——只改变函数图象的位置、不改变其形状,因此,在研究二次函数的图象平移问题时,只需利用二次函数图象的顶点式研究其顶点的位置即可. 例1 求把二次函数y =x 2-4x +3的图象经过下列平移变换后得到的图象所对应的函数解析式: (1)向右平移2个单位,向下平移1个单位; (2)向上平移3个单位,向左平移2个单位. 分析:由于平移变换只改变函数图象的位置而不改变其形状(即不改变二次项系数),所以只改变二次函数图象的顶点位置(即只改变一次项和常数项),所以,首先将二次函数的解析式变形为顶点式,然后,再依据平移变换后的二次函数图象的顶点位置求出平移后函数图像所对应的解析式. 解:二次函数y =2x 2-4x -3的解析式可变为 y =2(x -1)2-1, 其顶点坐标为(1,-1). (1)把函数y =2(x -1)2-1的图象向右平移2个单位,向下平移1个单位后,其函数图象的顶点坐标是(3,-2),所以,平移后所得到的函数图象对应的函数表达式就为 y =2(x -3)2-2. (2)把函数y =2(x -1)2-1的图象向上平移3个单位,向左平移2个单位后,其函数图象的顶点坐标是(-1, 2),所以,平移后所得到的函数图象对应的函数表达式就为 y =2(x +1)2+2.2.对称变换。
数学初高中知识衔接课教案
教学目标:
1. 理解初中数学和高中数学之间的联系和衔接;
2. 掌握初中数学知识对后续高中数学学习的重要性;
3. 培养学生对数学知识的综合运用能力。
教学重点:
1. 初中数学和高中数学的知识点衔接;
2. 初中数学知识在高中数学学习中的应用。
教学难点:
1. 初中数学与高中数学之间的知识转换和深化;
2. 如何对初中数学知识进行有效的运用和延伸。
教学方法:
1. 讲授结合实例分析;
2. 实例演练,引导学生思考。
教学过程:
一、导入(5分钟)
教师引入数学初高中知识衔接的话题,激发学生学习的兴趣。
二、复习初中数学知识(10分钟)
教师复习初中数学知识,让学生回顾和巩固基础知识。
三、初高中数学知识的联系与衔接(15分钟)
教师讲解初中数学和高中数学之间的知识联系,引导学生理解初中知识在高中学习中的重要性。
四、实例分析与演练(20分钟)
教师通过实例分析初中数学知识如何在高中数学学习中运用,引导学生进行实例演练并展示解题过程。
五、课堂讨论与总结(10分钟)
教师组织学生进行课堂讨论,总结初高中数学知识的衔接关系,引导学生总结学习收获。
六、作业布置(5分钟)
教师布置作业,要求学生结合初中数学知识,尝试解决高中数学题目,巩固学习成果。
教学反思:
通过本节课的教学,学生初步了解了初高中数学知识的联系与衔接,并对如何在高中数学学习中运用初中数学知识有了初步的认识。
但在以后的教学中,应进一步拓展学生对数学知识的理解和运用能力,促进初高中数学知识的深度衔接,培养学生综合运用数学知识的能力。
2020-2021学年数学选修课校本教材初高中衔接(数学)教案第一讲 数与式 1.1 数与式的运算 1.1.1.绝对值绝对值的代数意义:正数的绝对值是它的本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值仍是零.即,0,||0,0,,0.a a a a a a >⎧⎪==⎨⎪-<⎩绝对值的几何意义:一个数的绝对值,是数轴上表示它的点到原点的距离. 两个数的差的绝对值的几何意义:b a -表示在数轴上,数a 和数b 之间的距离. 例1 解不等式:13x x -+->4.解法一:由01=-x ,得1=x ;由30x -=,得3x =; ①若1<x ,不等式可变为(1)(3)4x x ---->, 即24x -+>4,解得x <0, 又x <1, ∴x <0;②若12x ≤<,不等式可变为(1)(3)4x x --->, 即1>4,∴不存在满足条件的x ;③若3x ≥,不等式可变为(1)(3)4x x -+->, 即24x ->4, 解得x >4. 又x ≥3, ∴x >4.综上所述,原不等式的解为 x <0,或x >4.解法二:如图1.1-1,1-x 表示x 轴上坐标为x 的点P 到坐标为1的点A 之间的距离|PA |,即|PA |=|x -1|;|x -3|表示x 轴上点P 到坐标为2的点B 之间的距离|PB |,即|PB |=|x -3|.所以,不等式13x x -+->4的几何意义即10 |x -1||x -3|图1.1-1为|PA |+|PB |>4. 由|AB |=2,可知点P 在点C (坐标为0)的左侧、或点P 在点D (坐标为4)的右侧. x <0,或x >4.1.1.2. 乘法公式我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式: (1)平方差公式 22()()a b a b a b +-=-; (2)完全平方公式 222()2a b a ab b ±=±+. 我们还可以通过证明得到下列一些乘法公式:(1)立方和公式 2233()()a b a ab b a b +-+=+; (2)立方差公式 2233()()a b a ab b a b -++=-;(3)三数和平方公式 2222()2()a b c a b c ab bc ac ++=+++++; (4)两数和立方公式 33223()33a b a a b ab b +=+++; (5)两数差立方公式 33223()33a b a a b ab b -=-+-. 对上面列出的五个公式,有兴趣的同学可以自己去证明. 例1 计算:22(1)(1)(1)(1)x x x x x x +--+++.解法一:原式=2222(1)(1)x x x ⎡⎤-+-⎣⎦=242(1)(1)x x x -++ =61x -.解法二:原式=22(1)(1)(1)(1)x x x x x x +-+-++ =33(1)(1)x x +- =61x -.例2 已知4a b c ++=,4ab bc ac ++=,求222a b c ++的值. 解: 2222()2()8a b c a b c ab bc ac ++=++-++=.1.1.3.二次根式0)a ≥的代数式叫做二次根式.根号下含有字母、且不能够开得尽方的式子称为无理式. 例如 32a b ,等是无理式,而212x ++,22x y + 1.分母(子)有理化把分母(子)中的根号化去,叫做分母(子)有理化.为了进行分母(子)有理化,需要引入有理化因式的概念.两个含有二次根式的代数式相乘,如果它们的积不含有二次根式,我们就说这两个代数式互为有理化因式,,,等等. 一般地,与,b 与b 互为有理化因式.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,化去分母中的根号的过程;而分子有理化则是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分子中的根号的过程.在二次根式的化简与运算过程中,二次根式的乘法可参照多项式乘法进行,运算0,0)a b =≥≥;而对于二次根式的除法,通常先写成分式的形式,然后通过分母有理化进行运算;二次根式的加减法与多项式的加减法类似,应在化简的基础上去括号与合并同类二次根式.2a ==,0,,0.a a a a ≥⎧⎨-<⎩例1将下列式子化为最简二次根式:(1 (20)a ≥; (30)x <.解: (1= (20)a ==≥;(3220)x x x ==-<.例2 (3.解法一: (3===393-=1)6=12.解法二: (3=====. 例3 试比较下列各组数的大小:(1 (2和解: (1===,1===,>.(2)∵===又 4>22, ∴6+4>6+22,.例4 化简:20042005⋅-.解:20042005+⋅=20042004+⋅-⋅=2004⎡⎤+⋅⋅-⎣⎦=20041⋅例 5 化简:(1; (21)x <<.解:(1)原式===2=-2=.(2)原式1x x =-,∵01x <<,∴11x x >>, 所以,原式=1x x-.例 6已知x y==22353x xy y-+的值.解:∵2210 x y+=+=+=,1xy==,∴22223533()1131011289x xy y x y xy-+=+-=⨯-=.1.1.4.分式1.分式的意义形如AB的式子,若B中含有字母,且0B≠,则称AB为分式.当M≠0时,分式AB 具有下列性质:A A MB B M⨯=⨯;A A MB B M÷=÷上述性质被称为分式的基本性质.2.繁分式像abc d+,2m n pmn p+++这样,分子或分母中又含有分式的分式叫做繁分式.例1若54(2)2x A Bx x x x+=+++,求常数,A B的值.解:∵(2)()2542(2)(2)(2)A B A x Bx A B x A xx x x x x x x x++++++===++++,∴5,24,A BA+=⎧⎨=⎩解得2,3A B==.例2 (1)试证:111(1)1n n n n=-++(其中n是正整数);(2)计算:1111223910+++⨯⨯⨯;(3)证明:对任意大于1的正整数n,有11112334(1)2n n+++<⨯⨯+.(1)证明:∵11(1)11(1)(1)n nn n n n n n+--==+++,∴111(1)1n n n n=-++(其中n是正整数)成立.(2)解:由(1)可知1111223910+++⨯⨯⨯11111(1)()()223910=-+-++-1110=-=910.(3)证明:∵1112334(1)n n +++⨯⨯+=111111()()()23341n n -+-++-+=1121n -+, 又n ≥2,且n 是正整数,∴1n +1 一定为正数,∴1112334(1)n n +++⨯⨯+<12. 例3 设ce a=,且e >1,2c 2-5ac +2a 2=0,求e 的值. 解:在2c 2-5ac +2a 2=0两边同除以a 2,得 2e 2-5e +2=0, ∴(2e -1)(e -2)=0, ∴e =12 <1,舍去;或e =2.∴e =2.1.2 分解因式因式分解的主要方法有:十字相乘法、提取公因式法、公式法、分组分解法,另外还应了解求根法及待定系数法.1.十字相乘法 例1 分解因式:(1)x 2-3x +2; (2)x 2+4x -12; (3)22()x a b xy aby -++; (4)1xy x y -+-.解:(1)如图1.2-1,将二次项x 2分解成图中的两个x 的积,再将常数项2分解成-1与-2的乘积,而图中的对角线上的两个数乘积的和为-3x ,就是x 2-3x +2中的一次项,所以,有x 2-3x +2=(x -1)(x -2).-1 -2x x-1 -21 1-2 61 1-ay -byx x说明:今后在分解与本例类似的二次三项式时,可以直接将图1.2-1中的两个x 用1来表示(如图1.2-2所示).(2)由图1.2-3,得x 2+4x -12=(x -2)(x +6). (3)由图1.2-4,得22()x a b xy aby -++=()()x ay x by -- (4)1xy x y -+-=xy +(x -y )-1=(x -1) (y+1) (如图1.2-5所示). 2.提取公因式法与分组分解法 例2 分解因式:(1)32933x x x +++; (2)222456x xy y x y +--+-. 解: (1)32933x x x +++=32(3)(39)x x x +++=2(3)3(3)x x x +++=2(3)(3)x x ++. 或32933x x x +++=32(331)8x x x ++++=3(1)8x ++=33(1)2x ++=22[(1)2][(1)(1)22]x x x +++-+⨯+=2(3)(3)x x ++. (2)222456x xy y x y +--+-=222(4)56x y x y y +--+- =22(4)(2)(3)x y x y y +----=(22)(3)x y x y -++-.或222456x xy y x y +--+-=22(2)(45)6x xy y x y +----=(2)()(45)6x y x y x y -+---=(22)(3)x y x y -++-. 3.关于x 的二次三项式ax 2+bx +c (a ≠0)的因式分解.若关于x 的方程20(0)ax bx c a ++=≠的两个实数根是1x 、2x ,则二次三项式2(0)ax bx c a ++≠就可分解为12()()a x x x x --.例3 把下列关于x 的二次多项式分解因式: (1)221x x +-; (2)2244x xy y +-.解: (1)令221x x +-=0,则解得11x =-21x =-,-1 1x y图1.2-5∴221x x +-=(1(1x x ⎡⎤⎡⎤----⎣⎦⎣⎦=(11x x ++.(2)令2244x xy y +-=0,则解得1(2x y =-+,1(2x y =--,∴2244x xy y +-=[2(1][2(1]x y x y +++.第二讲 函数与方程 2.1 一元二次方程 2.1.1根的判别式我们知道,对于一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),用配方法可以将其变形为2224()24b b acx a a-+=. ① 因为a ≠0,所以,4a 2>0.于是(1)当b 2-4ac >0时,方程①的右端是一个正数,因此,原方程有两个不相等的实数根x 1,2=2b a-±;(2)当b 2-4ac =0时,方程①的右端为零,因此,原方程有两个等的实数根 x 1=x 2=-2ba; (3)当b 2-4ac <0时,方程①的右端是一个负数,而方程①的左边2()2b x a+一定大于或等于零,因此,原方程没有实数根.由此可知,一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的情况可以由b 2-4ac 来判定,我们把b 2-4ac 叫做一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的判别式,通常用符号“Δ”来表示.综上所述,对于一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),有(1) 当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根 x 1,2(2)当Δ=0时,方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=-2ba; (3)当Δ<0时,方程没有实数根.例1 判定下列关于x 的方程的根的情况(其中a 为常数),如果方程有实数根,写出方程的实数根.(1)x 2-3x +3=0; (2)x 2-ax -1=0; (3) x 2-ax +(a -1)=0; (4)x 2-2x +a =0. 解:(1)∵Δ=32-4×1×3=-3<0,∴方程没有实数根.(2)该方程的根的判别式Δ=a 2-4×1×(-1)=a 2+4>0,所以方程一定有两个不等的实数根1x =, 2x = (3)由于该方程的根的判别式为Δ=a 2-4×1×(a -1)=a 2-4a +4=(a -2)2,所以, ①当a =2时,Δ=0,所以方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=1;②当a ≠2时,Δ>0, 所以方程有两个不相等的实数根x 1=1,x 2=a -1.(3)由于该方程的根的判别式为Δ=22-4×1×a =4-4a =4(1-a ),所以①当Δ>0,即4(1-a ) >0,即a <1时,方程有两个不相等的实数根11x = 21x = ②当Δ=0,即a =1时,方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=1;③当Δ<0,即a >1时,方程没有实数根.说明:在第3,4小题中,方程的根的判别式的符号随着a 的取值的变化而变化,于是,在解题过程中,需要对a 的取值情况进行讨论,这一方法叫做分类讨论.分类讨论这一思想方法是高中数学中一个非常重要的方法,在今后的解题中会经常地运用这一方法来解决问题.2.1.2 根与系数的关系(韦达定理)若一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个实数根12b x a -=,22b x a -=,则有1222b bx x a a-+===-;221222(4)444b b ac ac cx x a a a--====. 所以,一元二次方程的根与系数之间存在下列关系:如果ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两根分别是x 1,x 2,那么x 1+x 2=b a-,x 1·x 2=ca .这一关系也被称为韦达定理.特别地,对于二次项系数为1的一元二次方程x 2+px +q =0,若x 1,x 2是其两根,由韦达定理可知x 1+x 2=-p ,x 1·x 2=q ,即 p =-(x 1+x 2),q =x 1·x 2,所以,方程x 2+px +q =0可化为 x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0,由于x 1,x 2是一元二次方程x 2+px +q =0的两根,所以,x 1,x 2也是一元二次方程x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0.因此有以两个数x 1,x 2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0.例2 已知方程2560x kx +-=的一个根是2,求它的另一个根及k 的值.分析:由于已知了方程的一个根,可以直接将这一根代入,求出k 的值,再由方程解出另一个根.但由于我们学习了韦达定理,又可以利用韦达定理来解题,即由于已知了方程的一个根及方程的二次项系数和常数项,于是可以利用两根之积求出方程的另一个根,再由两根之和求出k 的值.解法一:∵2是方程的一个根,∴5×22+k ×2-6=0, ∴k =-7.所以,方程就为5x 2-7x -6=0,解得x 1=2,x 2=-35.所以,方程的另一个根为-35,k 的值为-7.解法二:设方程的另一个根为x 1,则 2x 1=-65,∴x 1=-35.由 (-35)+2=-5k,得 k =-7.所以,方程的另一个根为-35,k的值为-7.例3已知关于x的方程x2+2(m-2)x+m2+4=0有两个实数根,并且这两个实数根的平方和比两个根的积大21,求m的值.分析:本题可以利用韦达定理,由实数根的平方和比两个根的积大21得到关于m的方程,从而解得m的值.但在解题中需要特别注意的是,由于所给的方程有两个实数根,因此,其根的判别式应大于零.解:设x1,x2是方程的两根,由韦达定理,得x1+x2=-2(m-2),x1·x2=m2+4.∵x12+x22-x1·x2=21,∴(x1+x2)2-3 x1·x2=21,即 [-2(m-2)]2-3(m2+4)=21,化简,得m2-16m-17=0,解得m=-1,或m=17.当m=-1时,方程为x2+6x+5=0,Δ>0,满足题意;当m=17时,方程为x2+30x+293=0,Δ=302-4×1×293<0,不合题意,舍去.综上,m=17.说明:(1)在本题的解题过程中,也可以先研究满足方程有两个实数根所对应的m的范围,然后再由“两个实数根的平方和比两个根的积大21”求出m的值,取满足条件的m的值即可.(1)在今后的解题过程中,如果仅仅由韦达定理解题时,还要考虑到根的判别式Δ是否大于或大于零.因为,韦达定理成立的前提是一元二次方程有实数根.例4 已知两个数的和为4,积为-12,求这两个数.分析:我们可以设出这两个数分别为x,y,利用二元方程求解出这两个数.也可以利用韦达定理转化出一元二次方程来求解.解法一:设这两个数分别是x,y,则x+y=4,①xy=-12.②由①,得y=4-x,代入②,得x (4-x )=-12,即 x 2-4x -12=0, ∴x 1=-2,x 2=6.∴112,6,x y =-⎧⎨=⎩ 或226,2.x y =⎧⎨=-⎩因此,这两个数是-2和6.解法二:由韦达定理可知,这两个数是方程 x 2-4x -12=0 的两个根. 解这个方程,得x 1=-2,x 2=6. 所以,这两个数是-2和6.说明:从上面的两种解法我们不难发现,解法二(直接利用韦达定理来解题)要比解法一简捷. 例5 若x 1和x 2分别是一元二次方程2x 2+5x -3=0的两根.(1)求| x 1-x 2|的值; (2)求221211x x +的值; (3)x 13+x 23.解:∵x 1和x 2分别是一元二次方程2x 2+5x -3=0的两根,∴1252x x +=-,1232x x =-.(1)∵| x 1-x 2|2=x 12+ x 22-2 x 1x 2=(x 1+x 2)2-4 x 1x 2=253()4()22--⨯-=254+6=494,∴| x 1-x 2|=72. (2)22221212122222221212125325()2()3()2113722439()9()24x x x x x x x x x x x x --⨯-+++-+=====⋅-.(3)x 13+x 23=(x 1+x 2)( x 12-x 1x 2+x 22)=(x 1+x 2)[ ( x 1+x 2) 2-3x 1x 2]=(-52)×[(-52)2-3×(32-)]=-2158.说明:一元二次方程的两根之差的绝对值是一个重要的量,今后我们经常会遇到求这一个量的问题,为了解题简便,我们可以探讨出其一般规律:设x 1和x 2分别是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),则1x =,2x =,∴| x 1-x 2|=||a ==. 于是有下面的结论:若x 1和x 2分别是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),则| x 1-x 2|=||a (其中Δ=b 2-4ac ).今后,在求一元二次方程的两根之差的绝对值时,可以直接利用上面的结论. 例6 若关于x 的一元二次方程x 2-x +a -4=0的一根大于零、另一根小于零,求实数a 的取值范围.解:设x 1,x 2是方程的两根,则x 1x 2=a -4<0, ① 且Δ=(-1)2-4(a -4)>0. ② 由①得 a <4, 由②得 a <174. ∴a 的取值范围是a <4.2.2 二次函数2.2.1 二次函数y =ax 2+bx +c 的图像和性质问题1 函数y =ax 2与y =x 2的图象之间存在怎样的关系? 为了研究这一问题,我们可以先画出y =2x 2,y =12x 2,y =-2x 2的图象,通过这些函数图象与函数y =x 2的图象之间的关系,推导出函数y =ax 2与y =x 2的图象之间所存在的关系.先画出函数y =x 2,y =2x 2的图象. 先列表:扩大两倍就可以了.再描点、连线,就分别得到了函数y =x 2,y =2x 2的图象(如图2-1所示),从图2-1我们可以得到这两个函数图象之间的关系:函数y =2x 2的图象可以由函数y =x 2的图象各点的纵坐标变为原来的两倍得到.同学们也可以用类似于上面的方法画出函数y=12x 2,y =-2x 2的图象,并研究这两个函数图象与函数y =x 2的图象之间的关系.通过上面的研究,我们可以得到以下结论: 二次函数y =ax 2(a ≠0)的图象可以由y =x 2的图象各点的纵坐标变为原来的a 倍得到.在二次函数y =ax 2(a ≠0)中,二次项系数a 决定了图象的开口方向和在同一个坐标系中的开口的大小.问题2 函数y =a (x +h )2+k 与y =ax 2的图象之间存在怎样的关系?同样地,我们可以利用几个特殊的函数图象之间的关系来研究它们之间的关系.同学们可以作出函数y =2(x +1)2+1与y =2x 2的图象(如图2-2所示),从函数的同学我们不难发现,只要把函数y =2x 2的图象向左平移一个单位,再向上平移一个单位,就可以得到函数y =2(x +1)2+1的图象.这两个函数图象之间具有“形状相同,图2.2-2图2.2-1位置不同”的特点.类似地,还可以通过画函数y =-3x 2,y =-3(x -1)2+1的图象,研究它们图象之间的相互关系.通过上面的研究,我们可以得到以下结论:二次函数y =a (x +h )2+k (a ≠0)中,a 决定了二次函数图象的开口大小及方向;h 决定了二次函数图象的左右平移,而且“h 正左移,h 负右移”;k 决定了二次函数图象的上下平移,而且“k 正上移,k 负下移”.由上面的结论,我们可以得到研究二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象的方法:由于y =ax 2+bx +c =a (x 2+b x a )+c =a (x 2+b x a+224b a )+c -24b a224()24b b aca x a a-=++,所以,y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象可以看作是将函数y =ax 2的图象作左右平移、上下平移得到的,于是,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)具有下列性质:(1)当a >0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向上;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时,y 随着x 的增大而减小;当x >2ba-时,y 随着x 的增大而增大;当x =2ba-时,函数取最小值y =244ac b a -.(2)当a <0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向下;顶点坐标为24(,)24b ac b a a --,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2ba-时,y 随着x 的增大而增大;当x >2ba -时,y 随着x 的增大而减小;当x =2b a -时,函数取最大值y =244ac b a-.上述二次函数的性质可以分别通过图2.2-3和图2.2-4直观地表示出来.因此,在今后解决二次函数问题时,可以借助于函数图像、利用数形结合的思想方法来例1 求二次函数y =-3x 2-6x +1图象的开口方向、对称轴、顶点坐标、最大值(或最小值),并指出当x 取何值时,y 随x 的增大而增大(或减小)?并画出该函数的图象.解:∵y =-3x 2-6x +1=-3(x +1)2+4, ∴函数图象的开口向下; 对称轴是直线x =-1; 顶点坐标为(-1,4);当x =-1时,函数y 取最大值y =4;当x <-1时,y 随着x 的增大而增大;当x >-1时,y 随着x 的增大而减小;采用描点法画图,选顶点A (-1,4)),与x 轴交于点B 和C (,与y 轴的交点为D (0,1),过这五点画出图象(如图2-5所示).说明:从这个例题可以看出,根据配方后得到的性质画函数的图象,可以直接选出关键点,减少了选点的盲目性,使画图更简便、图象更精确.例2 某种产品的成本是120元/件,试销阶段每件产品的售价x (元)与产品的日销售量y (件)之间关系如下表所示:产品的销售价应定为多少元?此时每天的销售利润是多少?分析:由于每天的利润=日销售量y ×(销售价x -120),日销售量y 又是销售价x 的一次函数,所以,欲求每天所获得的利润最大值,首先需要求出每天的利润与销售价x 之间的函数关系,然后,再由它们之间的函数关系求出每天利润的最大值.解:由于y 是x 的一次函数,于是,设y =kx +(B ) 将x =130,y =70;x =150,y =50代入方程,有70130,50150,k b k b =+⎧⎨=+⎩解得 k =-1,b =200.∴ y=-x +200. 设每天的利润为z (元),则z =(-x +200)(x -120)=-x 2+320x -24000=-(x -160)2+1600,∴当x =160时,z 取最大值1600.图2.2-5答:当售价为160元/件时,每天的利润最大,为1600元.例3 把二次函数y =x 2+bx +c 的图像向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到函数y =x 2的图像,求b ,c 的值.解法一:y =x 2+bx +c =(x +2b )224b c +-,把它的图像向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到22(4)224b b y x c =+++-+的图像,也就是函数y =x 2的图像,所以,240,220,4bb c ⎧--=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩解得b =-8,c =14. 解法二:把二次函数y =x 2+bx +c 的图像向上平移2个单位,再向左平移4个单位,得到函数y =x 2的图像,等价于把二次函数y =x 2的图像向下平移2个单位,再向右平移4个单位,得到函数y =x 2+bx +c 的图像.由于把二次函数y =x 2的图像向下平移2个单位,再向右平移4个单位,得到函数y =(x -4)2+2的图像,即为y =x 2-8x +14的图像,∴函数y =x 2-8x +14与函数y =x 2+bx +c 表示同一个函数,∴b =-8,c =14.说明:本例的两种解法都是利用二次函数图像的平移规律来解决问题,所以,同学们要牢固掌握二次函数图像的变换规律.这两种解法反映了两种不同的思维方法:解法一,是直接利用条件进行正向的思维来解决的,其运算量相对较大;而解法二,则是利用逆向思维,将原来的问题等价转化成与之等价的问题来解,具有计算量小的优点.今后,我们在解题时,可以根据题目的具体情况,选择恰当的方法来解决问题.例4 已知函数y =x 2,-2≤x ≤a ,其中a ≥-2,求该函数的最大值与最小值,并求出函数取最大值和最小值时所对应的自变量x 的值.分析:本例中函数自变量的范围是一个变化的范围,需要对a 的取值进行讨论.解:(1)当a =-2时,函数y =x 2的图象仅仅对应着一个点(-2,4),所以,函数的最大值和最小值都是4,此时x =-2;(2)当-2<a <0时,由图2.2-6①可知,当x =-2时,函数取最大值y =4;当x =a 时,函数取最小值y =a 2;(3)当0≤a <2时,由图2.2-6②可知,当x =-2时,函数取最大值y =4;当x =0时,函数取最小值y =0;(4)当a ≥2时,由图2.2-6③可知,当x =a 时,函数取最大值y =a 2;当x①图2.2-6②③=0时,函数取最小值y=0.说明:在本例中,利用了分类讨论的方法,对a的所有可能情形进行讨论.此外,本例中所研究的二次函数的自变量的取值不是取任意的实数,而是取部分实数来研究,在解决这一类问题时,通常需要借助于函数图象来直观地解决问题.2.2.2 二次函数的三种表示方式通过上一小节的学习,我们知道,二次函数可以表示成以下两种形式:1.一般式:y=ax2+bx+c(a≠0);2.顶点式:y=a(x+h)2+k (a≠0),其中顶点坐标是(-h,k).除了上述两种表示方法外,它还可以用另一种形式来表示.为了研究另一种表示方式,我们先来研究二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象与x轴交点个数.当抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴相交时,其函数值为零,于是有ax2+bx+c=0.①并且方程①的解就是抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点的横坐标(纵坐标为零),于是,不难发现,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点个数与方程①的解的个数有关,而方程①的解的个数又与方程①的根的判别式Δ=b2-4ac有关,由此可知,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交点个数与根的判别式Δ=b2-4ac存在下列关系:(1)当Δ>0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点;反过来,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点,则Δ>0也成立.(2)当Δ=0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有一个交点(抛物线的顶点);反过来,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有一个交点,则Δ=0也成立.(3)当Δ<0时,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴没有交点;反过来,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴没有交点,则Δ<0也成立.于是,若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴有两个交点A(x1,0),B(x2,0),则x1,x2是方程ax2+bx+c=0的两根,所以x 1+x2=ba-,x1x2=ca,即ba=-(x1+x2),ca=x1x2.所以,y=ax2+bx+c=a(2b cx xa a++)= a[x2-(x1+x2)x+x1x2]=a(x-x1) (x-x2).由上面的推导过程可以得到下面结论:若抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于A(x1,0),B(x2,0)两点,则其函数关系式可以表示为y=a(x-x1) (x-x2) (a≠0).这样,也就得到了表示二次函数的第三种方法:3.交点式:y=a(x-x1) (x-x2) (a≠0),其中x1,x2是二次函数图象与x轴交点的横坐标.今后,在求二次函数的表达式时,我们可以根据题目所提供的条件,选用一般式、顶点式、交点式这三种表达形式中的某一形式来解题.例1 已知某二次函数的最大值为2,图像的顶点在直线y=x+1上,并且图象经过点(3,-1),求二次函数的解析式.分析:在解本例时,要充分利用题目中所给出的条件——最大值、顶点位置,从而可以将二次函数设成顶点式,再由函数图象过定点来求解出系数a.解:∵二次函数的最大值为2,而最大值一定是其顶点的纵坐标,∴顶点的纵坐标为2.又顶点在直线y=x+1上,所以,2=x+1,∴x=1.∴顶点坐标是(1,2).设该二次函数的解析式为2(2)1(0)y a x a=-+<,∵二次函数的图像经过点(3,-1),∴21(32)1a-=-+,解得a=-2.∴二次函数的解析式为22(2)1y x=--+,即y=-2x2+8x-7.说明:在解题时,由最大值确定出顶点的纵坐标,再利用顶点的位置求出顶点坐标,然后设出二次函数的顶点式,最终解决了问题.因此,在解题时,要充分挖掘题目所给的条件,并巧妙地利用条件简捷地解决问题.例2 已知二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),且顶点到x 轴的距离等于2,求此二次函数的表达式.分析一:由于题目所给的条件中,二次函数的图象所过的两点实际上就是二次函数的图象与x 轴的交点坐标,于是可以将函数的表达式设成交点式.解法一:∵二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),∴可设二次函数为y =a (x +3) (x -1) (a ≠0),展开,得 y =ax 2+2ax -3a ,顶点的纵坐标为 2212444a a a a --=-,由于二次函数图象的顶点到x 轴的距离2,∴|-4a |=2,即a =12±.所以,二次函数的表达式为y =21322x x +-,或y =-21322x x -+.分析二:由于二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),所以,对称轴为直线x =-1,又由顶点到x 轴的距离为2,可知顶点的纵坐标为2,或-2,于是,又可以将二次函数的表达式设成顶点式来解,然后再利用图象过点(-3,0),或(1,0),就可以求得函数的表达式.解法二:∵二次函数的图象过点(-3,0),(1,0),∴对称轴为直线x =-1.又顶点到x 轴的距离为2,∴顶点的纵坐标为2,或-2.于是可设二次函数为y =a (x +1)2+2,或y =a (x +1)2-2,由于函数图象过点(1,0),∴0=a (1+1)2+2,或0=a (1+1)2-2.∴a =-12,或a =12.所以,所求的二次函数为y =-12(x +1)2+2,或y =12(x +1)2-2.说明:上述两种解法分别从与x 轴的交点坐标及顶点的坐标这两个不同角度,利用交点式和顶点式来解题,在今后的解题过程中,要善于利用条件,选择恰当的方法来解决问题.例3已知二次函数的图象过点(-1,-22),(0,-8),(2,8),求此二次函数的表达式.解:设该二次函数为y=ax2+bx+c(a≠0).由函数图象过点(-1,-22),(0,-8),(2,8),可得22, 8,842,a b cca b c -=-+⎧⎪-=⎨⎪=++⎩解得a=-2,b=12,c=-8.所以,所求的二次函数为y=-2x2+12x-8.通过上面的几道例题,同学们能否归纳出:在什么情况下,分别利用函数的一般式、顶点式、交点式来求二次函数的表达式?2.2.3 二次函数的简单应用一、函数图象的平移变换与对称变换1.平移变换问题1 在把二次函数的图象进行平移时,有什么特点?依据这一特点,可以怎样来研究二次函数的图象平移?我们不难发现:在对二次函数的图象进行平移时,具有这样的特点——只改变函数图象的位置、不改变其形状,因此,在研究二次函数的图象平移问题时,只需利用二次函数图象的顶点式研究其顶点的位置即可.例1求把二次函数y=x2-4x+3的图象经过下列平移变换后得到的图象所对应的函数解析式:(1)向右平移2个单位,向下平移1个单位;(2)向上平移3个单位,向左平移2个单位.分析:由于平移变换只改变函数图象的位置而不改变其形状(即不改变二次项系数),所以只改变二次函数图象的顶点位置(即只改变一次项和常数项),所以,首先将二次函数的解析式变形为顶点式,然后,再依据平移变换后的二次函数图象的顶点位置求出平移后函数图像所对应的解析式.解:二次函数y=2x2-4x-3的解析式可变为y=2(x-1)2-1,其顶点坐标为(1,-1).(1)把函数y=2(x-1)2-1的图象向右平移2个单位,向下平移1个单位后,图2.2-7 其函数图象的顶点坐标是(3,-2),所以,平移后所得到的函数图象对应的函数表达式就为 y =2(x -3)2-2.(2)把函数y =2(x -1)2-1的图象向上平移3个单位,向左平移2个单位后,其函数图象的顶点坐标是(-1, 2),所以,平移后所得到的函数图象对应的函数表达式就为y =2(x +1)2+2.2.对称变换问题2 在把二次函数的图象关于与坐标轴平行的直线进行对称变换时,有什么特点?依据这一特点,可以怎样来研究二次函数的图象平移?我们不难发现:在把二次函数的图象关于与坐标轴平行的直线进行对称变换时,具有这样的特点——只改变函数图象的位置或开口方向、不改变其形状,因此,在研究二次函数图象的对称变换问题时,关键是要抓住二次函数的顶点位置和开口方向来解决问题.例2 求把二次函数y =2x 2-4x +1的图象关于下列直线对称后所得到图象对应的函数解析式:(1)直线x =-1;(2)直线y =1.解:(1)如图2.2-7,把二次函数y =2x 2-4x +1的图象关于直线x =-1作对称变换后,只改变图象的顶点位置,不改变其形状.由于y =2x 2-4x +1=2(x -1)2-1,可知,函数y =2x 2-4x +1图象的顶点为A (1,-1),所以,对称后所得到图象的顶点为A 1(-3,1),所以,二次函数y =2x 2-4x+1的图象关于直线x =-1对称后所得到图象的函数解析式为y =2(x +3)2-1,即y =2x 2+12x +17.图2.2-8(2)如图2.2-8,把二次函数y =2x 2-4x +1的图象关于直线x =-1作对称变换后,只改变图象的顶点位置和开口方向,不改变其形状.由于y =2x 2-4x +1=2(x -1)2-1,可知,函数y =2x 2-4x +1图象的顶点为A (1,-1),所以,对称后所得到图象的顶点为B (1,3),且开口向下,所以,二次函数y =2x 2-4x +1的图象关于直线y =1对称后所得到图象的函数解析式为y =-2(x -1)2+3,即y =-2x 2+4x +1.二、分段函数一般地,如果自变量在不同取值范围内时,函数由不同的解析式给出,这种函数,叫作分段函数.例3 在国内投递外埠平信,每封信不超过20g 付邮资80分,超过20g 不超过40g 付邮资160分,超过40g 不超过60g 付邮资240分,依此类推,每封x g(0<x ≤100)的信应付多少邮资(单位:分)?写出函数表达式,作出函数图象.分析:由于当自变量x 在各个不同的范围内时,应付邮资的数量是不同的.所以,可以用分段函数给出其对应的函数解析式.在解题时,需要注意的是,当x 在各个小范围内(如20<x ≤40)变化时,它所对应的函数值(邮资)并不变化(都是160分). 解:设每封信的邮资为y (单位:分),则y 是x 的函数.这个函数的解析式为80,(0,20]160(20,40]240,940,80]320(60,80]400,(80,100]x x y x x x ∈⎧⎪∈⎪⎪=∈⎨⎪∈⎪∈⎪⎩由上述的函数解析式,可以得到其图象如图2.2-9所示.例4如图9-2所示,在边长为2的正方形ABCD 的边上有一个动点P ,从点A 出)y (图2.2-9CP图2.2-10图2.2-11发沿折线ABCD移动一周后,回到A点.设点A移动的路程为x,ΔPAC的面积为y.(1)求函数y的解析式;(2)画出函数y的图像;(3)求函数y的取值范围.分析:要对点P所在的位置进行分类讨论.解:(1)①当点P在线段AB上移动(如图2.2-10①),即0<x≤2时,y=12AP BC⋅=x;②当点P在线段BC上移动(如图2.2-10②),即2<x<4时,y=12PC AB⋅=1(4)22x-⋅=4-x;③当点P在线段CD上移动(如图2.2-10③),即4<x≤6时,y=12PC AD⋅=1(4)22x-⋅=x-4;④当点P在线段DA上移动(如图2.2-10④),即6<x<8时,y=12PA CD⋅=1(8)22x-⋅=8-x.综上所述,函数f(x)的解析式为, 02,4, 24,4, 46,8, 68.x xx xyx xx x<≤⎧⎪-<<⎪=⎨-<≤⎪⎪-<<⎩(2)函数y的图像如图2.2-11所示(3)由函数图像可知,函数y的取值范围是0<y≤2.。
中考总复习教案第一章数与式《数与式》是初中数学的基础知识,是中考命题的重要内容之一,年年考查,北京近三年来在新课标中考试题中“数与式”部分的权重:35%左右,分量之中,不容忽视!一、本章知识要点与课时安排(大致安排五课时左右)(一)实数(一课时)(二)整式与因式分解(一至两课时)(三)分式与二次根式(两课时)(四)数式规律的探索(可以揉到前面几讲中去讲,也可以单设一课时)说明:您可以根据自己学生的学习程度,合理安排复习内容.二、课时教案第一课时实数教学目的1.理解有理数的意义,了解无理数等概念。
2.能用数轴上的点表示有理数,掌握相反数的性质,会求实数的绝对值.3。
会用科学记数法表示数。
4.会比较实数的大小,会利用绝对值知识解决简单化简问题.5.掌握有理数的运算法则,并能灵活的运用.教学重点与难点重点:数轴、绝对值等概念及其运用,有理数的运算。
难点:利用绝对值知识解决简单化简问题,实数的大小比较.教学方法:用例习题串知识(复习时要注意知识综合性的复习).教学过程(一)知识梳理1。
2.(二)例习题讲解与练习例1在3.14,1-,0,,cos30°,,,0.2020020002…(数字2后面“0”的个数逐次多一个)这八个数中,哪些是有理数?哪些是无理数?(考查的知识点:有理数、实数等概念.考查层次:易)(最基本的知识,由学生口答,师生共同归纳、小结)【归纳】:(1)整数与分数统称为有理数(强调数字0的特点);无限不循环小数是无理数。
注意:常见的无理数有三类①π,…②,,…,(不是无理数)③0.1010010001…(数字1后面“0”的个数逐次多一个).(2)一个无理数加、减、乘、除一个有理数(0除外)仍是无理数(是无理数).注:此题可以以其它形式出现,如练习题中2或12题等例2(1)已知a—2与2a+1互为相反数,求a的值;(2)若x、y是实数,且满足(x—2)2+=0,求(x+y)2的值.(考查的知识点:相反数的性质、二次根式的性质、非负数等概念.考查层次:易)(这是基础知识,由学生解答,老师总结)【总结】:(1)对于一个具体的数,要会求它的相反数(倒数、绝对值、平方根与算术平方根),对于一个代数式,也要会求它的相反数.解答是要注意从概念中蕴涵的数学关系入手:a、b互为相反数a+b=0;a、b互为倒数a·b=1.(2)非负数概念:例3 (1)若数轴上的点A表示的数为x,点B表示的数为—3,则A与B两点间的距离可表示为________________.(2)实数a、b在数轴上分别对应的点的位置如图所示,请比较a,—b,a-b,a+b的大小(用“<"号连接)___________________.(3)①化简_________;②=__________;③估计与0.5的大小关系是0.5(填“ > "、“="、“〈”) .(答案:(1);(2)a+b〈a〈-b<a—b;(3)①;②;③>)(考查的知识点:数轴、绝对值、比较大小等概念,无理数的估算、有理数的运算法则等。
初中和高中衔接课数学教案教学内容:初中与高中数学的衔接教学目标:1. 了解初中数学和高中数学的主要区别和衔接关系;2. 掌握初中数学和高中数学部分知识的延续和拓展;3. 提升学生在高中数学学习中的自信和能力。
教学重点:1. 初中数学和高中数学的主要区别;2. 高中数学的学习目标和要求;3. 初中数学部分知识的延续和拓展。
教学难点:1. 如何理解初中数学和高中数学之间的衔接关系;2. 如何顺利过渡和适应高中数学的学习要求。
教学过程:一、导入(5分钟)教师简要介绍今天的教学内容和目标,让学生了解初中与高中数学之间的差异和衔接关系,并激发学生的学习兴趣。
二、总结初中数学知识(10分钟)通过课堂讨论和小组合作,回顾和总结初中数学的主要知识点,包括代数、几何、概率等内容,并探讨这些知识在高中数学中的延续和拓展。
三、高中数学学习目标和要求(15分钟)介绍高中数学的学习目标和要求,包括学科知识的拓展、数学思维能力的培养、数学方法的应用等方面,让学生了解高中数学学习的重点和难点。
四、初中数学知识的延续和拓展(20分钟)通过案例分析和练习题讲解,引导学生掌握初中数学部分知识在高中数学中的延续和拓展,培养学生的逻辑思维和数学推理能力。
五、课堂练习与讨论(15分钟)组织学生进行课堂练习和讨论,检验学生对初中数学和高中数学之间的衔接掌握情况,激发学生的学习积极性和参与度。
六、作业布置(5分钟)布置相关练习和思考题,让学生通过课后自主复习和巩固,进一步提升数学学习能力和水平。
教学反思:通过本节课的教学,学生理解了初中与高中数学之间的衔接关系,掌握了初中数学知识在高中数学中的延续和拓展,提升了数学学习的自信和能力。
在今后的教学实践中,应注重将数学知识与生活实际结合,培养学生的数学兴趣和应用能力,促进学生全面发展。
初高中数学知识衔接教案1.了解初中数学和高中数学之间的知识衔接关系;2.掌握初高中数学知识的衔接技巧;3.提高学生数学学习的整体水平。
教学重点:1.初高中数学知识衔接的重要性;2.初高中数学知识衔接的方法和技巧;3.提高学生数学学习的整体水平。
教学内容:1.初中数学和高中数学的知识衔接关系;2.初中数学知识在高中数学学习中的应用;3.初中数学知识和高中数学知识的差异和联系。
教学过程:一、导入(5分钟)教师向学生介绍初高中数学知识衔接的重要性,引导学生对数学学习有更深入的理解。
二、讲解(15分钟)1.学生通过课堂讨论,了解初中数学知识对于高中数学学习的重要性;2.讲解初中数学和高中数学知识之间的衔接关系,指导学生如何有效地掌握初高中数学知识的衔接技巧。
三、练习(20分钟)1.组织学生进行初高中数学知识的练习,检验学生的掌握情况;2.针对学生在练习中的问题,及时给予指导和辅导。
四、讨论(10分钟)1.组织学生就初中数学知识和高中数学知识的联系进行讨论,激发学生的学习兴趣;2.鼓励学生积极提出问题,促进学生对数学知识的更深入理解。
五、总结(5分钟)教师总结本节课的教学内容,强调初高中数学知识的衔接关系,并鼓励学生在学习中勇于探索和实践。
六、作业布置(5分钟)布置作业:学生复习今天学过的知识内容,对初高中数学知识的衔接关系进行总结。
教学反思:通过本节课的教学,学生对初高中数学知识的衔接关系有了更深入的理解,提高了数学学习的整体水平。
教师要根据学生的实际情况,设计更加贴近学生需求的教学内容,促进学生的学习兴趣,提高学生的学习效果。
初高中数学衔接问题教案
教学目标:通过本节课的学习,学生能够掌握初中和高中数学之间的衔接问题,提高数学的学习能力和解题能力。
教学重点和难点:初高中数学之间的衔接问题,理解和掌握数学公式和定理的应用。
教学准备:教材《初高中数学课程标准实验教科书》、黑板、彩色粉笔、教学PPT等。
教学过程:
一、导入新课
教师向学生介绍初高中数学之间的衔接问题,引导学生思考初中数学与高中数学之间的关系,为学生打下学习数学的基础。
二、教学内容
1. 总结初中数学知识,复习基础概念和公式。
2. 介绍高中数学的知识,引导学生理解高中数学的难点和重点。
3. 综合初高中数学知识,引导学生掌握数学公式和定理的应用。
三、课堂练习
老师提供一些相关的练习题,让学生独立或合作完成,巩固所学知识。
四、课堂反馈
教师将学生的作业进行点评,对答案进行讲解,并解答学生提出的疑问。
五、拓展延伸
学生可以自学更深入的数学知识,拓展延伸新的数学题目,提高数学解题能力。
六、课堂总结
教师总结本节课的教学内容,让学生对初高中数学的衔接问题有一个清晰的认识。
七、作业布置
布置相关作业,让学生巩固所学知识,提高解题能力。
教学反思:本节课授课内容清晰,学生互动积极,但仍需在课堂练习环节加强学生的解题能力和实践能力。
未来需要更多引导学生自主学习,提高数学思维和应用能力。
初中数学与高中数学衔接课教案学案121.1 数与式的运算1.1.1.绝对值绝对值的代数意义:正数的绝对值是它的本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值仍是零.即,0,||0,0,,0.a a a a a a >⎧⎪==⎨⎪-<⎩绝对值的几何意义:一个数的绝对值,是数轴上表示它的点到原点的距离. 两个数的差的绝对值的几何意义:b a -表示在数轴上,数a 和数b 之间的距离. 例1 解不等式:13x x -+->4.解法一:由01=-x ,得1=x ;由30x -=,得3x =; ①若1<x ,不等式可变为(1)(3)4x x ---->, 即24x -+>4,解得x <0, 又x <1, ∴x <0;②若12x ≤<,不等式可变为(1)(3)4x x --->, 即1>4,∴不存在满足条件的x ;③若3x ≥,不等式可变为(1)(3)4x x -+->, 即24x ->4, 解得x >4. 又x ≥3,∴x >4.综上所述,原不等式的解为 x <0,或x >4.解法二:如图1.1-1,1-x 表示x 轴上坐标为x 的点P 到坐标为1的点A 之间的距离|PA |,即|PA |=|x -1|;|x -3|表示x 轴上点P 到坐标为2的点B 之间的距离|PB |,即|PB |=|x -3|.所以,不等式13x x -+->4的几何意义即为 |PA |+|PB |>4. 由|AB |=2,可知点P 在点C (坐标为0)的左侧、或点P 在点D (坐标为4)的右侧.x <0,或x >4.练 习 1.填空:(1)若5=x ,则x =_________;若4-=x ,则x =_________.(2)如果5=+b a ,且1-=a ,则b =________;若21=-c ,则c =________.2.选择题:下列叙述正确的是 ( )(A )若a b =,则a b = (B )若a b >,则a b >13x0 4x|x -1||x -3| 图1.1-13(C )若a b <,则a b < (D )若a b =,则a b =± 3.化简:|x -5|-|2x -13|(x >5).1.1.2. 乘法公式我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式:(1)平方差公式 22()()a b a b a b +-=-; (2)完全平方公式 222()2a b a ab b ±=±+. 我们还可以通过证明得到下列一些乘法公式:(1)立方和公式 2233()()a b a ab b a b +-+=+; (2)立方差公式 2233()()a b a ab b a b -++=-;(3)三数和平方公式 2222()2()a b c a b c ab bc ac ++=+++++; (4)两数和立方公式 33223()33a b a a b ab b +=+++; (5)两数差立方公式 33223()33a b a a b ab b -=-+-. 对上面列出的五个公式,有兴趣的同学可以自己去证明. 例1 计算:22(1)(1)(1)(1)x x x x x x +--+++.解法一:原式=2222(1)(1)x x x ⎡⎤-+-⎣⎦=242(1)(1)x x x -++ =61x -.解法二:原式=22(1)(1)(1)(1)x x x x x x +-+-++ =33(1)(1)x x +-=61x -.例2 已知4a b c ++=,4ab bc ac ++=,求222a b c ++的值. 解: 2222()2()8a b c a b c ab bc ac ++=++-++=.练 习 1.填空:(1)221111()9423a b b a -=+( ); (2)(4m + 22)164(m m =++ );(3)2222(2)4(a b c a b c +-=+++ ).2.选择题:(1)若212x mx k ++是一个完全平方式,则k 等于 ( ) (A )2m (B )214m (C )213m (D )2116m(2)不论a ,b 为何实数,22248a b a b +--+的值 ( )(A )总是正数 (B )总是负数(C )可以是零 (D )可以是正数也可以是负数1.1.3.二次根式一般地,形如0)a ≥的代数式叫做二次根式.根号下含有字母、且不能够开得尽方的式子称为无理式.例如32a b,等是无理式,而212x++,22x y++1.分母(子)有理化把分母(子)中的根号化去,叫做分母(子)有理化.为了进行分母(子)有理化,需要引入有理化因式的概念.两个含有二次根式的代数式相乘,如果它们的积不含有二次根式,我们就说这两个代数式互为有理化因式,例如等等.一般地,b与b互为有理化因式.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,化去分母中的根号的过程;而分子有理化则是分母和分子都乘以分母的有理化因式,化去分子中的根号的过程在二次根式的化简与运算过程中,二次根式的乘法可参照多项式乘法进行,运算中要运0,0)a b=≥≥;而对于二次根式的除法,通常先写成分式的形式,然后通过分母有理化进行运算;二次根式的加减法与多项式的加减法类似,应在化简的基础上去括号与合并同类二次根式.2.二次根式a==,0,,0.a aa a≥⎧⎨-<⎩例1将下列式子化为最简二次根式:(1(20)a≥;(30)x<.解:(1=(20)a==≥;(3220)x x x==-<.例2(3-.解法一:(3=393-=1)6解法二:(3-例3试比较下列各组数的大小:45(1(2和解: (11===,===,>,(2)∵=== 又 4>22,∴6+4>6+22,.例4化简:20042005⋅-.解:20042005+⋅=20042004+⋅-⋅-=2004⎡⎤+⋅-⋅-⎣⎦=20041⋅-例 5 化简:(1(21)x <<.解:(1)原式===2=-2=.(2)原式1x x =-,∵01x <<, ∴11x x>>, 所以,原式=1x x-.例 6已知x y ==22353x xy y -+的值. 解:∵2210x y +==+=,1xy ==, ∴22223533()1131011289x xy y x y xy -+=+-=⨯-=.练 习 1.填空: (1=__ ___;6(2(x =-x 的取值范围是_ _ ___; (3)=__ ___; (4)若2x ==______ __. 2.选择题:=( ) (A )2x ≠ (B )0x > (C )2x > (D )02x <<3.若b =,求a b +的值.4.比较大小:2-4(填“>”,或“<”).1.1.4.分式1.分式的意义形如A B 的式子,若B 中含有字母,且0B ≠,则称A B 为分式.当M ≠0时,分式AB具有下列性质: A A M B B M ⨯=⨯; A A MB B M÷=÷. 上述性质被称为分式的基本性质.2.繁分式像ab c d+,2m n pm n p +++这样,分子或分母中又含有分式的分式叫做繁分式.例1 若54(2)2x A Bx x x x +=+++,求常数,A B 的值.解: ∵(2)()2542(2)(2)(2)A B A x Bx A B x A x x x x x x x x x ++++++===++++,∴5,24,A B A +=⎧⎨=⎩解得 2,3A B ==.例2 (1)试证:111(1)1n n n n =-++(其中n 是正整数);(2)计算:1111223910+++⨯⨯⨯L ; (3)证明:对任意大于1的正整数n , 有11112334(1)2n n +++<⨯⨯+L .7(1)证明:∵11(1)11(1)(1)n n n n n n n n +--==+++,∴111(1)1n n n n =-++(其中n 是正整数)成立.(2)解:由(1)可知1111223910+++⨯⨯⨯L 11111(1)()()223910=-+-++-L1110=-=910.(3)证明:∵1112334(1)n n +++⨯⨯+L =111111()()()23341n n -+-++-+L=1121n -+,又n ≥2,且n 是正整数,∴1n +1一定为正数,∴1112334(1)n n +++⨯⨯+L <12 . 例3 设ce a=,且e >1,2c 2-5ac +2a 2=0,求e 的值.解:在2c 2-5ac +2a 2=0两边同除以a 2,得 2e 2-5e +2=0, ∴(2e -1)(e -2)=0,∴e =12 <1,舍去;或e =2. ∴e =2.练 习1.填空题:对任意的正整数n ,1(2)n n =+ (112n n -+);2.选择题:若223x y x y -=+,则xy = ( )(A )1 (B )54 (C )45 (D )653.正数,x y 满足222x y xy -=,求x y x y-+的值.4.计算1111 (12233499100)++++⨯⨯⨯⨯.8习题1.1 A 组1.解不等式:(1) 13x ->; (2) 327x x ++-< ; (3) 116x x -++>.2.已知1x y +=,求333x y xy ++的值. 3.填空:(1)1819(2(2+-=________;(22=,则a 的取值范围是________; (3=________.B 组1.填空:(1)12a =,13b =,则2223352a ab a ab b -=+-____ ____; (2)若2220x xy y +-=,则22223x xy y x y++=+__ __; 2.已知:11,23x y ==的值.C 组1.选择题:(1=( )(A )a b < (B )a b > (C )0a b << (D )0b a <<(2)计算 ( )(A(B(C) (D)2.解方程22112()3()10x x x x +-+-=.3.计算:1111132435911++++⨯⨯⨯⨯L . 4.试证:对任意的正整数n ,有111123234(1)(2)n n n +++⨯⨯⨯⨯++L <14.1.1.1.绝对值1.(1)5±;4± (2)4±;1-或3 2.D 3.3x -181.1.2.乘法公式1.(1)1132a b - (2)11,24 (3)424ab ac bc --2.(1)D (2)A91.1.3.二次根式1. (1)2 (2)35x ≤≤ (3)- (4. 2.C 3.1 4.>1.1.4.分式1.12 2.B 3.1- 4.99100习题1.1 A 组1.(1)2x <-或4x > (2)-4<x <3 (3)x <-3,或x >3 2.1 3.(1)2-(2)11a -≤≤ (31B 组1.(1)37 (2)52,或-15 2.4.C 组1.(1)C (2)C 2.121,22x x == 3.36554.提示:1111[](1)(2)2(1)(1)(2)n n n n n n n =-+++++1.2 分解因式因式分解的主要方法有:十字相乘法、提取公因式法、公式法、分组分解法,另外还应了解求根法及待定系数法.1.十字相乘法例1 分解因式:(1)x 2-3x +2; (2)x 2+4x -12; (3)22()x a b xy aby -++; (4)1xy x y -+-.解:(1)如图1.2-1,将二次项x 2分解成图中的两个x 的积,再将常数项2分解成-1与-2的乘积,而图中的对角线上的两个数乘积的和为-3x ,就是x 2-3x +2中的一次项,所以,有x 2-3x +2=(x -1)(x -2).说明:今后在分解与本例类似的二次三项式时,可以直接将图1.2-1中的两个x 用1来表示(如图1.2-2所示).(2)由图1.2-3,得x 2+4x -12=(x -2)(x +6). (3)由图1.2-4,得-1 -2 x x 图1.2-1 -1 -2 1 1 图1.2-2 -2 6 1 1 图1.2-3 -ay -by x x 图1.2-41022()x a b xy aby -++=()()x ay x by -- (4)1xy x y -+-=xy +(x -y )-1=(x -1) (y+1) (如图1.2-5所示). 2.提取公因式法与分组分解法例2 分解因式:(1)32933x x x +++; (2)222456x xy y x y +--+-. 解: (1)32933x x x +++=32(3)(39)x x x +++=2(3)3(3)x x x +++ =2(3)(3)x x ++. 或32933x x x +++=32(331)8x x x ++++=3(1)8x ++=33(1)2x ++=22[(1)2][(1)(1)22]x x x +++-+⨯+ =2(3)(3)x x ++.(2)222456x xy y x y +--+-=222(4)56x y x y y +--+-=22(4)(2)(3)x y x y y +----=(22)(3)x y x y -++-.或222456x xy y x y +--+-=22(2)(45)6x xy y x y +----=(2)()(45)6x y x y x y -+--- =(22)(3)x y x y -++-.3.关于x 的二次三项式ax 2+bx +c (a ≠0)的因式分解.若关于x 的方程20(0)ax bx c a ++=≠的两个实数根是1x 、2x ,则二次三项式2(0)ax bx c a ++≠就可分解为12()()a x x x x --.例3 把下列关于x 的二次多项式分解因式:(1)221x x +-; (2)2244x xy y +-. 解: (1)令221x x +-=0,则解得11x =-21x =-,∴221x x +-=(1(1x x ⎡⎤⎡⎤-----⎣⎦⎣⎦=(11x x +-++.(2)令2244x xy y +-=0,则解得1(2x y =-+,1(2x y =--, ∴2244x xy y +-=[2(1][2(1]x y x y +++.练 习1.选择题:多项式22215x xy y --的一个因式为 ( ) (A )25x y - (B )3x y - (C )3x y + (D )5x y - 2.分解因式: -1 1x y图1.2-5(1)x 2+6x +8; (2)8a 3-b 3;(3)x 2-2x -1; (4)4(1)(2)x y y y x -++-.习题1.21.分解因式:(1) 31a +; (2)424139x x -+;(3)22222b c ab ac bc ++++; (4)2235294x xy y x y +-++-.2.在实数范围内因式分解:(1)253x x -+ ; (2)23x --;(3)2234x xy y +-; (4)222(2)7(2)12x x x x ---+. 3.ABC ∆三边a ,b ,c 满足222a b c ab bc ca ++=++,试判定ABC ∆的形状. 4.分解因式:x 2+x -(a 2-a ).1.2分解因式1. B2.(1)(x +2)(x +4) (2)22(2)(42)a b a ab b -++(3)(11x x --+ (4)(2)(22)y x y --+.习题1.21.(1)()()211a a a +-+ (2)()()()()232311x x x x +-+- (3)()()2b c b c a +++ (4)()()3421y y x y -++-2.(1)x x ⎛-- ⎝⎭⎝⎭; (2)(x x -;(3)3x y x y ⎛⎫⎛⎫++ ⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭; (4)()3(1)(11x x x x -+--. 3.等边三角形 4.(1)()x a x a -++2.1 一元二次方程2.1.1根的判别式我们知道,对于一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),用配方法可以将其变形为2224()24b b acx a a -+=. ① 因为a ≠0,所以,4a 2>0.于是(1)当b 2-4ac >0时,方程①的右端是一个正数,因此,原方程有两个不相等的实数根x 1,2=2b a-;(2)当b 2-4ac =0时,方程①的右端为零,因此,原方程有两个等的实数根 x 1=x 2=-2b a; (3)当b 2-4ac <0时,方程①的右端是一个负数,而方程①的左边2()2b x a+一定大于或等于零,因此,原方程没有实数根.由此可知,一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的情况可以由b 2-4ac 来判定,我们把b 2-4ac 叫做一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的根的判别式,通常用符号“Δ”来表示.综上所述,对于一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),有 (1) 当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根x 1,2=2b a-;(2)当Δ=0时,方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=-2b a; (3)当Δ<0时,方程没有实数根.例1 判定下列关于x 的方程的根的情况(其中a 为常数),如果方程有实数根,写出方程的实数根.(1)x 2-3x +3=0; (2)x 2-ax -1=0; (3) x 2-ax +(a -1)=0; (4)x 2-2x +a =0. 解:(1)∵Δ=32-4×1×3=-3<0,∴方程没有实数根. (2)该方程的根的判别式Δ=a 2-4×1×(-1)=a 2+4>0,所以方程一定有两个不等的实数根1x =2x = (3)由于该方程的根的判别式为Δ=a 2-4×1×(a -1)=a 2-4a +4=(a -2)2,所以, ①当a =2时,Δ=0,所以方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=1; ②当a ≠2时,Δ>0, 所以方程有两个不相等的实数根 x 1=1,x 2=a -1.(3)由于该方程的根的判别式为Δ=22-4×1×a =4-4a =4(1-a ), 所以①当Δ>0,即4(1-a ) >0,即a <1时,方程有两个不相等的实数根11x = 21x =②当Δ=0,即a =1时,方程有两个相等的实数根 x 1=x 2=1; ③当Δ<0,即a >1时,方程没有实数根.说明:在第3,4小题中,方程的根的判别式的符号随着a 的取值的变化而变化,于是,在解题过程中,需要对a 的取值情况进行讨论,这一方法叫做分类讨论.分类讨论这一思想方法是高中数学中一个非常重要的方法,在今后的解题中会经常地运用这一方法来解决问题.2.1.2 根与系数的关系(韦达定理)若一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)有两个实数根1x =,2x =,则有122222b b b bx x a a a a-+--+=+==-;221222(4)444b b ac ac cx x a a a--====. 所以,一元二次方程的根与系数之间存在下列关系:如果ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两根分别是x 1,x 2,那么x 1+x 2=b a -,x 1·x 2=ca.这一关系也被称为韦达定理.特别地,对于二次项系数为1的一元二次方程x 2+px +q =0,若x 1,x 2是其两根,由韦达定理可知x 1+x 2=-p ,x 1·x 2=q ,即 p =-(x 1+x 2),q =x 1·x 2, 所以,方程x 2+px +q =0可化为 x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0,由于x 1,x 2是一元二次方程x 2+px +q =0的两根,所以,x 1,x 2也是一元二次方程x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0.因此有 以两个数x 1,x 2为根的一元二次方程(二次项系数为1)是x 2-(x 1+x 2)x +x 1·x 2=0. 例2 已知方程2560x kx +-=的一个根是2,求它的另一个根及k 的值.分析:由于已知了方程的一个根,可以直接将这一根代入,求出k 的值,再由方程解出另一个根.但由于我们学习了韦达定理,又可以利用韦达定理来解题,即由于已知了方程的一个根及方程的二次项系数和常数项,于是可以利用两根之积求出方程的另一个根,再由两根之和求出k 的值.解法一:∵2是方程的一个根,∴5×22+k ×2-6=0, ∴k =-7.所以,方程就为5x 2-7x -6=0,解得x 1=2,x 2=-35. 所以,方程的另一个根为-35,k 的值为-7. 解法二:设方程的另一个根为x 1,则 2x 1=-65,∴x 1=-35. 由 (-35)+2=-5k,得 k =-7. 所以,方程的另一个根为-35,k 的值为-7.例3 已知关于x 的方程x 2+2(m -2)x +m 2+4=0有两个实数根,并且这两个实数根的平方和比两个根的积大21,求m 的值.分析: 本题可以利用韦达定理,由实数根的平方和比两个根的积大21得到关于m 的方程,从而解得m 的值.但在解题中需要特别注意的是,由于所给的方程有两个实数根,因此,其根的判别式应大于零.解:设x 1,x 2是方程的两根,由韦达定理,得 x 1+x 2=-2(m -2),x 1·x 2=m 2+4. ∵x 12+x 22-x 1·x 2=21, ∴(x 1+x 2)2-3 x 1·x 2=21,即 [-2(m -2)]2-3(m 2+4)=21, 化简,得 m 2-16m -17=0, 解得 m =-1,或m =17.当m =-1时,方程为x 2+6x +5=0,Δ>0,满足题意; 当m =17时,方程为x 2+30x +293=0,Δ=302-4×1×293<0,不合题意,舍去. 综上,m =17. 说明:(1)在本题的解题过程中,也可以先研究满足方程有两个实数根所对应的m 的范围,然后再由“两个实数根的平方和比两个根的积大21”求出m 的值,取满足条件的m 的值即可.(1)在今后的解题过程中,如果仅仅由韦达定理解题时,还要考虑到根的判别式Δ是否大于或大于零.因为,韦达定理成立的前提是一元二次方程有实数根.例4 已知两个数的和为4,积为-12,求这两个数.分析:我们可以设出这两个数分别为x ,y ,利用二元方程求解出这两个数.也可以利用韦达定理转化出一元二次方程来求解.解法一:设这两个数分别是x ,y , 则 x +y =4, ①xy =-12. ② 由①,得 y =4-x , 代入②,得x (4-x )=-12,即 x 2-4x -12=0, ∴x 1=-2,x 2=6.∴112,6,x y =-⎧⎨=⎩ 或226,2.x y =⎧⎨=-⎩因此,这两个数是-2和6.解法二:由韦达定理可知,这两个数是方程 x 2-4x -12=0 的两个根.解这个方程,得x 1=-2,x 2=6. 所以,这两个数是-2和6. 说明:从上面的两种解法我们不难发现,解法二(直接利用韦达定理来解题)要比解法一简捷. 例5 若x 1和x 2分别是一元二次方程2x 2+5x -3=0的两根. (1)求| x 1-x 2|的值;(2)求221211x x +的值; (3)x 13+x 23.解:∵x 1和x 2分别是一元二次方程2x 2+5x -3=0的两根,∴1252x x +=-,1232x x =-.(1)∵| x 1-x 2|2=x 12+ x 22-2 x 1x 2=(x 1+x 2)2-4 x 1x 2=253()4()22--⨯- =254+6=494, ∴| x 1-x 2|=72.(2)22221212122222221212125325()2()3()2113722439()9()24x x x x x x x x x x x x --⨯-+++-+=====⋅-.(3)x 13+x 23=(x 1+x 2)( x 12-x 1x 2+x 22)=(x 1+x 2)[ ( x 1+x 2) 2-3x 1x 2] =(-52)×[(-52)2-3×(32-)]=-2158. 说明:一元二次方程的两根之差的绝对值是一个重要的量,今后我们经常会遇到求这一个量的问题,为了解题简便,我们可以探讨出其一般规律:设x 1和x 2分别是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),则1x =,2x =,∴| x 1-x 2|=||||a a ==. 于是有下面的结论:若x 1和x 2分别是一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0),则| x 1-x 2|=||a (其中Δ=b 2-4ac ). 今后,在求一元二次方程的两根之差的绝对值时,可以直接利用上面的结论. 例6 若关于x 的一元二次方程x 2-x +a -4=0的一根大于零、另一根小于零,求实数a 的取值范围. 解:设x 1,x 2是方程的两根,则x 1x 2=a -4<0, ① 且Δ=(-1)2-4(a -4)>0. ② 由①得 a <4,由②得 a <174.∴a 的取值范围是a <4.练 习 1.选择题:(1)方程2230x k -+=的根的情况是 ( ) (A )有一个实数根 (B )有两个不相等的实数根(C )有两个相等的实数根 (D )没有实数根(2)若关于x 的方程mx 2+ (2m +1)x +m =0有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是( ) (A )m <14 (B )m >-14 (C )m <14,且m ≠0 (D )m >-14,且m ≠02.填空:(1)若方程x 2-3x -1=0的两根分别是x 1和x 2,则1211x x += . (2)方程mx 2+x -2m =0(m ≠0)的根的情况是 . (3)以-3和1为根的一元二次方程是 .3|1|0b -=,当k 取何值时,方程kx 2+ax +b =0有两个不相等的实数根? 4.已知方程x 2-3x -1=0的两根为x 1和x 2,求(x 1-3)( x 2-3)的值.习题2.1 A 组1.选择题:(1)已知关于x 的方程x 2+kx -2=0的一个根是1,则它的另一个根是( ) (A )-3 (B )3 (C )-2 (D )2 (2)下列四个说法:①方程x 2+2x -7=0的两根之和为-2,两根之积为-7; ②方程x 2-2x +7=0的两根之和为-2,两根之积为7;③方程3 x 2-7=0的两根之和为0,两根之积为73-; ④方程3 x 2+2x =0的两根之和为-2,两根之积为0.其中正确说法的个数是 ( ) (A )1个 (B )2个 (C )3个 (D )4个(3)关于x 的一元二次方程ax 2-5x +a 2+a =0的一个根是0,则a 的值是( )(A )0 (B )1 (C )-1 (D )0,或-12.填空:(1)方程kx 2+4x -1=0的两根之和为-2,则k = .(2)方程2x 2-x -4=0的两根为α,β,则α2+β2= .(3)已知关于x 的方程x 2-ax -3a =0的一个根是-2,则它的另一个根是 .(4)方程2x 2+2x -1=0的两根为x 1和x 2,则| x 1-x 2|= .3.试判定当m 取何值时,关于x 的一元二次方程m 2x 2-(2m +1) x +1=0有两个不相等的实数根?有两个相等的实数根?没有实数根?4.求一个一元二次方程,使它的两根分别是方程x 2-7x -1=0各根的相反数.B 组1.选择题:若关于x 的方程x 2+(k 2-1) x +k +1=0的两根互为相反数,则k 的值为( )(A )1,或-1 (B )1 (C )-1 (D )0 2.填空:(1)若m ,n 是方程x 2+2005x -1=0的两个实数根,则m 2n +mn 2-mn 的值等于 .(2)如果a ,b 是方程x 2+x -1=0的两个实数根,那么代数式a 3+a 2b +ab 2+b 3的值是 . 3.已知关于x 的方程x 2-kx -2=0.(1)求证:方程有两个不相等的实数根;(2)设方程的两根为x 1和x 2,如果2(x 1+x 2)>x 1x 2,求实数k 的取值范围. 4.一元二次方程ax 2+bx +c =0(a ≠0)的两根为x 1和x 2.求: (1)| x 1-x 2|和122x x +; (2)x 13+x 23.5.关于x 的方程x 2+4x +m =0的两根为x 1,x 2满足| x 1-x 2|=2,求实数m 的值.C 组1.选择题:(1)已知一个直角三角形的两条直角边长恰好是方程2x 2-8x +7=0的两根,则这个直角三角形的斜边长等于 ( )(A(B )3 (C )6 (D )9 (2)若x 1,x 2是方程2x 2-4x +1=0的两个根,则1221x x x x +的值为 ( ) (A )6 (B )4 (C )3 (D )32(3)如果关于x 的方程x 2-2(1-m )x +m 2=0有两实数根α,β,则α+β的取值范围为( )(A )α+β≥12 (B )α+β≤12(C )α+β≥1 (D )α+β≤1 (4)已知a ,b ,c 是ΔABC 的三边长,那么方程cx 2+(a +b )x +4c=0的根的情况是( )(A )没有实数根 (B )有两个不相等的实数根 (C )有两个相等的实数根 (D )有两个异号实数根 2.填空:若方程x 2-8x +m =0的两根为x 1,x 2,且3x 1+2x 2=18,则m = . 3. 已知x 1,x 2是关于x 的一元二次方程4kx 2-4kx +k +1=0的两个实数根.(1)是否存在实数k ,使(2x 1-x 2)( x 1-2 x 2)=-32成立?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由; (2)求使1221x x x x +-2的值为整数的实数k 的整数值; (3)若k =-2,12xx λ=,试求λ的值.4.已知关于x 的方程22(2)04m x m x ---=. (1)求证:无论m 取什么实数时,这个方程总有两个相异实数根;(2)若这个方程的两个实数根x 1,x 2满足|x 2|=|x 1|+2,求m 的值及相应的x 1,x 2. 5.若关于x 的方程x 2+x +a =0的一个大于1、零一根小于1,求实数a 的取值范围.2.1 一元二次方程练习1. (1)C (2)D2. (1)-3 (2)有两个不相等的实数根 (3)x 2+2x -3=0 3.k <4,且k ≠04.-1 提示:(x 1-3)( x 2-3)=x 1 x 2-3(x 1+x 2)+9习题2.1 A 组1. (1)C (2)B 提示:②和④是错的,对于②,由于方程的根的判别式Δ<0,所以方程没有实数根;对于④,其两根之和应为-23.(3)C 提示:当a =0时,方程不是一元二次方程,不合题意.2. (1)2 (2)174(3)6 (33.当m >-14,且m ≠0时,方程有两个不相等的实数根;当m =-14时,方程有两个相等的实数根;当m <-14时,方程没有实数根.4.设已知方程的两根分别是x 1和x 2,则所求的方程的两根分别是-x 1和-x 2,∵x 1+x 2=7,x 1x 2=-1,∴(-x 1)+(-x 2)=-7,(-x 1)×(-x 2)=x 1x 2=-1,∴所求的方程为y 2+7y -1=0.B 组1.C 提示:由于k =1时,方程为x 2+2=0,没有实数根,所以k =-1.2.(1)2006 提示:∵m +n =-2005,mn =-1,∴m 2n +mn 2-mn =mn (m +n -1)=-1×(-2005-1)=2006.(2)-3 提示;∵a +b =-1,ab =-1,∴a 3+a 2b +ab 2+b 3=a 2(a +b )+b 2(a +b )=(a+b )( a 2+b 2)=(a +b )[( a +b ) 2-2ab ]=(-1)×[(-1)2-2×(-1)]=-3.3.(1)∵Δ=(-k )2-4×1×(-2)=k 2+8>0,∴方程一定有两个不相等的实数根. (2)∵x 1+x 2=k ,x 1x 2=-2,∴2k >-2,即k >-1.4.(1)| x 1-x 2|=||a ,122x x +=2b a -;(2)x 13+x 23=333abc b a -. 5.∵| x 1-x 2|2==,∴m =3.把m =3代入方程,Δ>0,满足题意,∴m =3.C 组1.(1)B (2)A(3)C 提示:由Δ≥0,得m ≤12,∴α+β=2(1-m )≥1. (4)B 提示:∵a ,b ,c 是ΔABC 的三边长,∴a +b >c ,∴Δ=(a +b )2-c 2>0. 2.(1)12 提示:∵x 1+x 2=8,∴3x 1+2x 2=2(x 1+x 2)+x 1=2×8+x 1=18,∴x 1=2,∴x 2=6,∴m =x 1x 2=12.3.(1)假设存在实数k ,使(2x 1-x 2)( x 1-2 x 2)=-32成立.∵一元二次方程4kx 2-4kx +k +1=0有两个实数根, ∴k ≠0,且Δ=16k 2-16k (k +1)=-16k ≥0,∴k <0. ∵x 1+x 2=1,x 1x 2=14k k+, ∴ (2x 1-x 2)( x 1-2 x 2)=2 x 12-51x 2+2 x 22 =2(x 1+x 2)2-9 x 1x 2=2-9(1)4k k+=-32,即9(1)4k k+=72,解得k =95,与k <0相矛盾,所以,不存在实数k ,使(2x 1-x 2)( x 1-2 x 2)=-32成立.(2)∵1221x x x x +-2=222212121212121212()2()224x x x x x x x x x x x x x x ++-+-=-=- =444(1)44111k k k k k k -+-==-+++, ∴要使1221x xx x +-2的值为整数,只须k +1能整除4.而k 为整数,∴k +1只能取±1,±2,±4.又∵k <0,∴k +1<1, ∴k +1只能取-1,-2,-4,∴k =-2,-3,-5.∴能使1221x x x x +-2的值为整数的实数k 的整数值为-2,-3和-5. (3)当k =-2时,x 1+x 2=1,① x 1x 2=18, ②①2÷②,得1221x x x x ++2=8,即16λλ+=,∴2610λλ-+=,∴3λ=± 4.(1)Δ=22(1)20m -+>;(2)∵x 1x 2=-24m ≤0,∴x 1≤0,x 2≥0,或x 1≥0,x 2≤0.①若x 1≤0,x 2≥0,则x 2=-x 1+2,∴x 1+x 2=2,∴m -2=2,∴m =4.此时,方程为x 2-2x -4=0,∴11x =21x =②若x 1≥0,x 2≤0,则-x 2=x 1+2,∴x 1+x 2=-2,∴m -2=-2,∴m =0.此时,方程为x 2+2=0,∴x 1=0,x 2=-2.5.设方程的两根为x 1,x 2,则x 1+x 2=-1,x 1x 2=a , 由一根大于1、另一根小于1,得(x 1-1)( x 2-1)<0, 即 x 1x 2-(x 1+x 2)+1<0, ∴ a -(-1)+1<0,∴a <-2. 此时,Δ=12-4×(-2) >0, ∴实数a 的取值范围是a <-2.2.2 二次函数2.2.1 二次函数y =ax 2+bx +c 的图像和性质问题1 函数y =ax 2与y =x 2的图象之间存在怎样的关系? 为了研究这一问题,我们可以先画出y =2x 2,y =12x 2,y =-2x 2的图象,通过这些函数图象与函数y =x 2的图象之间的关系,推导出函数y =ax 2与y =x 2的图象之间所存在的关系.先画出函数y =x 2,y =2x 2的图象.再描点、连线,就分别得到了函数y =x 2,y =2x 2的图象(如图2-1所示),从图2-1我们可以得到这两个函数图象之间的关系:函数y =2x 2的图象可以由函数y =x 2的图象各点的纵坐标变为原来的两倍得到.同学们也可以用类似于上面的方法画出函数y =12x 2,y =-2x 2的图象,并研究这两个函数图象与函数y =x 2的图象之间的关系.通过上面的研究,我们可以得到以下结论:二次函数y =ax 2(a ≠0)的图象可以由y =x 2的图象各点的纵坐标变为原来的a 倍得到.在二次函数y =ax 2(a ≠0)中,二次项系数a 决定了图象的开口方向和在同一个坐标系中的开口的大小.问题2 函数y =a (x +h )2+k 与y =ax 2的图象之间存在怎样的关系? 同样地,我们可以利用几个特殊的函数图象之间的关系来研究它们之间的关系.同学们可以作出函数y =2(x+1)2+1与y =2x 2的图象(如图2-2所示),从函数的同学我们不难发现,只要把函数y =2x 2的图象向左平移一个单位,再向上平移一个单位,就可以得到函数y =2(x +1)2+1的图象.这两个函数图象之间具有“形状相同,位置不同”的特点.类似地,还可以通过画函数y =-3x 2,y =-3(x -1)2+1的图象,研究它们图象之间的相互关系.通过上面的研究,我们可以得到以下结论:二次函数y =a (x +h )2+k (a ≠0)中,a 决定了二次函数图象的开口大小及方向;h 决定了二次函数图象的左右平移,而且“h 正左移,h 负右移”;k 决定了二次函数图象的上下平移,而且“k 正上移,k 负下移”.由上面的结论,我们可以得到研究二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象的方法:图2.2-1由于y =ax 2+bx +c =a (x 2+b x a )+c =a (x 2+b x a+224b a )+c -24b a224()24b b ac a x a a-=++, 所以,y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象可以看作是将函数y =ax 2的图象作左右平移、上下平移得到的,于是,二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)具有下列性质:(1)当a >0时,函数y =ax 2+bx +c图象开口向上;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时,y 随着x 的增大而减小;当x >2b a -时,y 随着x 的增大而增大;当x =2b a-时,函数取最小值y =244ac b a-.(2)当a <0时,函数y =ax 2+bx +c 图象开口向下;顶点坐标为24(,)24b ac b a a--,对称轴为直线x =-2b a ;当x <2b a -时,y 随着x 的增大而增大;当x >2b a -时,y 随着x 的增大而减小;当x =2b a-时,函数取最大值y =244ac b a-.上述二次函数的性质可以分别通过图2.2-3和图2.2-4直观地表示出来.因此,在今后解决二次函数问题时,可以借助于函数图像、利用数形结合的思想方法来解决问题.例1 求二次函数y =-3x 2-6x +1图象的开口方向、对称轴、顶点坐标、最大值(或最小值),并指出当x 取何值时,y 随x 的增大而增大(或减小)?并画出该函数的图象.解:∵y =-3x 2-6x +1=-3(x +1)2+4, ∴函数图象的开口向下; 对称轴是直线x =-1; 顶点坐标为(-1,4);当x =-1时,函数y 取最大值y =4;当x <-1时,y 随着x 的增大而增大;当x >-1时,y 随着x 的增大而减小;采用描点法画图,选顶点A (-1,4)),与x 轴交于点B 233(,0)3-和C 233(,0)3+-,与y 轴的交点为D (0,1),过这五点画出图象(如图2-5所示).说明:从这个例题可以看出,根据配方后得到的性质画函数的图象,可以直接选出关键点,减少了选点的盲目性,使画图更简便、图象更精确.。
初高中衔接教案数学
教学目标:通过本节课的学习,学生能够掌握初中数学与高中数学的衔接知识,做到知识的平稳过渡,为高中数学学习打下良好的基础。
教学重点:初中数学与高中数学的衔接
教学难点:高中数学概念的深化理解
教学准备:教材、课件、板书
教学过程:
一、导入(5分钟)
老师通过精心设计的导入问题引起学生的兴趣,激发学生对数学学习的热情,并引出本节课的主题。
二、讲解初高中数学衔接的重要性(10分钟)
老师通过简单的例子和解释,说明初中数学与高中数学的衔接对学生数学学习的重要性,为学生的学习之路做好铺垫。
三、讲解初高中数学衔接知识点(20分钟)
老师系统讲解初中数学与高中数学衔接的一些重要知识点,比如函数、方程、不等式等概念的延伸拓展,帮助学生理解初中数学和高中数学之间的联系和衔接。
四、练习与讨论(15分钟)
老师设计一些练习题,让学生进行思考和讨论,纠正学生可能存在的错误或困惑,巩固所学知识。
五、梳理知识点(5分钟)
老师对本节课的知识点进行梳理总结,帮助学生理清思路,加深对知识点的理解。
六、作业布置(5分钟)
老师布置相应的作业,要求学生在家中对本节课所学知识进行复习和巩固。
七、课堂小结(5分钟)
老师对本节课的教学内容进行简要总结,引导学生对所学知识点进行反思和总结。
教学反思:
通过本节课的学习,学生对初中数学与高中数学的衔接有了初步的了解,并掌握了一些重要的知识点。
但需要注意的是,教师在课堂上应注重引导学生主动学习,激发学生的学习兴趣,培养学生的自主学习能力,使学生能够更好地适应高中数学学习的需求。
初高中知识衔接《数与式的运算》教学案例一、相关背景介绍本课选自高中课程标准实验教科书《数学》(必修一)(苏教版)指数函数是高中新引进 的第一个基本初等函数,因此,先让学生了解指数函数的实际背景,然后对指数函数概念的建立,函数图象的绘制及基本性质作初步的介绍。
课标要求理解指数函数的概念和意义,能借助计算机画出具体指数函数的图象,初步探索并理解指数函数有关的性质。
本节课属于新授课,通过引导,组织和探索,让学生在学习的过程中体会研究具体指数函数及其性质的过程和方法,如具体到一般的过程、数形结合的的方法等,使学生能更深刻理会指数函数的意义和基本性质。
二、本节课教学目标1.知识与技能: (1)掌握指数函数的概念,并能根据定义判断一个函数是否为指数函数.(2)能根据指数函数的解析式作出函数图象,并根据图象给出指数函数的性质.(3)能根据单调性解决基本的比较大小的问题.2.过程与方法:引导学生结合指数的有关概念来理解指数函数概念,并向学生指出指数函数的形式特点,在研究指数函数的图象时,遵循由特殊到一般的研究规律,要求学生自己作出特殊的较为简单的指数函数的图象,然后推广到一般情况,类比地得到指数函数的图象,并通过观察图象,总结出指数函数当底分别是01a <<,1a >的性质。
3.情感、态度、价值观:使学生领会数学的抽象性和严谨性,培养他们实事求是的科学态度,积极参与和勇于探索的精神.4.重难点:(1)指数函数的定义、图象、性质(2)指数函数的描绘及性质三、课堂教学实录1.问题情景问题1.某种细胞分裂时,由1个分裂成2个,2个分裂成4个,…,一个这样的细胞分裂x 次以后,得到的细胞个数y 与x 有怎样的关系.问题2.有一根1米长的绳子,第一次剪去绳长的一半,第二次再剪去剩余绳子的一半,…,剪去x 次后绳子剩余的长度为y 米,试写出y 与x 之间的关系.2.学生活动1.思考问题1,2给出y 与x 的函数关系?2.观察得到的函数2x y =,12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭与函数2y x =的区别. 3.观察函数2x y =,12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭与x y a =的相同特点.3.建构数学(用投影仪,把两个例子展示到黑板上)[师]:通过问题1,2的分析同学们得出y 与x 之间有怎样的关系?[生1]:分裂一次得到2个细胞,分裂两次得到4(22=)个细胞,分裂三次得到8(32=),所以分裂x 次以后得到的细胞为2x 个,即y 与x 之间为y 2x =.[生2]:第一次剩下绳子的12,第二次剩下绳子的14(212=),第三次剩下绳子的18 (312=),那么剪了x 次以后剩下的绳长为12x 米,所以绳长y 与x 之间的关系为12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭. (学生说完后在屏幕上展示这两个式子)[师]:这两个关系式能否都构成函数呢?[生]:每一个x 都有唯一的y 与之对应,因此按照函数的定义这两个关系都可以构成函数.[师]:(接着把2y x =打出来)既然这两个都是函数,那么同学们观察我们得到的这两个函数y 2x =,12xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭在形式上与函数2y x =有什么区别.(引导学生从自变量的位置观察).[生]:前两个函数的自变量都在指数的位置上,而2y x =的自变量在底上. [师]:那么再观察一下y 2x =,12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭与函数x y a =有什么相同点? [生]:他们的自变量都在指数的位置,而且他们的底都是常数.[师]:由此我们可以抽象出一个数学模型x y a =就是我们今天要讲的指数函数.(在屏幕上给出定义)定义:一般地,函数x y a =(0,1a a >≠)叫做指数函数,它的定义域是R .概念解析1:[师]:同学们思考一下为什么x y a =中规定0,1a a >≠?(引导学生从定义域为R 的角度考虑).(先把0a =,0a <,1a =显示出来,学生每分析一个就显示出一个结果)[生]:⑴若0a =,则当0x =时,00x a = 没有意义.⑵若0a <,则当x 取分母为偶数的分数时,没有意义.例如:12(2)-=⑶若1a =,则1x a =,这时函数就为一个常数1没有研究的价值了.所以,我们规定指数函数的底0,1a a >≠.[师]:很好,请坐.我们既然知道了底的取值范围,那么看这样一个问题:问题1.已知函数(32)xy a =-为指数函数,求a 的取值范围.(屏幕上给出问题)[生]:由于32a -作为指数函数的底因此必须满足: 232033210a a a a ⎧->>⎧⎪⇒⎨⎨-≠⎩⎪≠⎩即2|03a a a ⎧⎫>≠⎨⎬⎩⎭且 概念解析2:[师]:我们知道形如x y a =(0,1a a >≠)的函数称为指数函数.通过观察我们发现: ⑴x a 前没有系数,或者说系数为1.既1x a ⋅;⑵指数上只有唯一的自变量x ;⑶底是一个常数且必须满足:0,1a a >≠.那么,根据分析同学们判断下列表达式是否为指数函数?(在屏幕上给出问题2)问题2.⑴(0.2)x y =,⑵(2)x y =-,⑶x y e =,⑷1()3x y =⑸1x y =,⑹23x y =⋅,⑺3x y -=,⑻22x x y +=[生1]:(答)⑴⑶⑷为指数函数.⑵⑸⑹⑺⑻不是.[生2]: 我不同意,⑺应该是指数函数,因为133xx y -⎛⎫== ⎪⎝⎭. [师]:很好,我们发现有些函数表面上不是指数函数,其实经过化简以后就变成了指数函数.所以不要仅从表面上观察,要抓住事物的本质.[师]:上面我们分析了指数函数的定义,那么下面我们就根据解析式来研究它的图象和性质.根据解析式我们要作出函数图象一般有哪几个步骤?[生]:(共同回答)列表,描点,连线.[师]:好,下面我请两个同学到黑板上分别作出2x y =,12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭和3x y =,13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭的函数图象.(等学生作好图并点评完以后,再把这四个图用几何画板在屏幕上展示出来) [师]:那么我们下面就作出函数:2xy =,12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭, 3x y =,13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象[师]:通过这四个指数函数的图象,你能观察出指数函数具有哪些性质?(先把表格在屏幕上打出来,中间要填的地方先空起来,根据学生的分析一步步展示出来)[生1]:函数的定义域都是一切实数R ,而且函数的图象都位于x 轴上方.[师]:函数的图象都位于x 轴上方与x 有没有交点?随着自变量x 的取值函数值的图象与x 轴是什么关系?[生1]:没有.随着自变量x 的取值函数的图象与x 轴无限靠近.[师]:即函数的值域是:(0,)+∞.那么还有没有别的性质?[生2]:函数12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭、13x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭是减函数,函数2x y =、3x y =是减函数. [师]:同学们觉的他这种说法有没有问题啊?(有)函数的单调性是在某个区间上的,因此有说明是在哪个范围内.又110,123<<,12,3<那么上述的结论可以归纳为: [生2]:当01a <<时,函数x y a =在R 上是减函数,当1a >时,函数x y a =在R 上是增函数.[师]:很好,请做!(提问[生3])你观察我们在作图时的取值,能发现什么性质?[生3]:当自变量取值为0时,所对的函数值为1.一般地指数函数xy a =当自变量x 取0时,函数值恒等于1.[师]:也就是说指数函数恒过点(0,1),和底a 的取值没有关系.那么你能否结合函数的单调性观察函数值和自变量x 之间有什么关系?[生3]:由图象可以发现:当01a <<时,若0x >,则0()1f x <<;若0x <,则1()f x <.当1a >时,若0x >,则()1f x >;若0x <,则0()1f x <<.[师]:刚才是我们通过每个函数的图象得到共同的性质,那么同学们在观察函数图象之间有没有什么联系? [生4]: 函数2x y =与12x y ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象关于y 轴对称,函数3x y =与13xy ⎛⎫= ⎪⎝⎭的图象关于y 轴对称,所以是偶函数.(? ? ? ?)[师]:前面的结论是正确的,同学们说后面那句话对吗?[生]:(共同回答)不对,因为函数的奇偶性是对一个函数的,所以没有这个性质.[师]:由此我们得到一般的结论, 函数x y a =与xy a -=的图象关于y 轴对称.[师]:很好,那么我们把同学们刚才归纳的指数函数的性质综合起来,放到一张表格内.巩固与练习1根据指数函数的性质,利用不等号填空.(在屏幕上给出练习,让学生口答)⑴()345 0,⑵15- 0,⑶07 0,⑷()4249- 0,⑸()223 1,⑹()47- 1,⑺1210- 1,⑻36 1.注:这部分知识主要考察了指数函数的值域和对性质:当01a <<时,①若0x >,则0()1f x <<②若0x <,则1()f x <;当1a >时①若0x >,则()1f x > ②若0x <,则0()1f x <<的应用.这个知识点是比较重要的部分在后面的比较大小中常常用到,所以在这个地方给出这样的一个巩固练习还是很有必要的.4.数学运用例1.比较大小⑴ 2.5 3.21.5,1.5 ⑵ 1.2 1.50.5,0.5-- ⑶0.3 1.21.5,0.8分析:[师]:前面我们讲了指数函数,好象和这个比大小没有关系.这几个也不是函数那怎么比较大小呢?先不考虑这个上面讲的性质哪个可以和大小联系起来呢?[生]:单调性和大小有关,我们可以借助于指数函数的单调性老考虑,要比较大小的两个数可以看成指数函数() 1.5x f x =当x 取2.5,3.2时对应的函数值,再根据() 1.5x f x =在(),-∞+∞是单调增的就可以比较大小了.即:解: ⑴考虑指数函数() 1.5xf x =.因为 1.51>所以() 1.5xf x =在R 上是增函数.因为 2.5 3.2<所以2.53.21.5 1.5<[师]:很好,充分运用了指数函数的性质.下面的两个小题请两个同学上来板书.也是利用指数函数的性质.⑵考虑指数函数()0.5xf x =.因为 00.51<<所以() 1.5xf x =在R 上是减函数.因为 1.2 1.5->-所以1.2 1.50.50.5--<⑶由指数函数的性质知0.301.5 1.51>=,而1.200.80.81<=所以0.3 1.21.50.8>[师]:第⑵小题和⑴一样直接借助单调性即可解题,第⑶小题在考虑是就发现单调性不能直接应用,两个底不一样.但是借助一个中间变量1就可以把问题解决了.例2.⑴已知0.533x ≥,求实数x 的取值范围;⑵已知0.225x<,求实数x 的取值范围.解:⑴因为31>,所以指数函数()3x f x =在R 上是增函数.由0.533x ≥,可得0.5x ≥,即x 的取值范围为[)0.5,+∞ ⑵因为00.21<<所以指数函数()0.2xf x =在R 上是减函数,因为 221250.25--⎛⎫== ⎪⎝⎭所以 20.20.2x -<由此可得2x >-,即x 的取值范围为()2,-+∞.五.回顾小结x y a =(0,1a a >≠),x R ∈).要能根据概念判断一个函数是否为指数函数. 2.指数函数的性质(定义域、值域、定点、单调性).3.利用函数图象研究函数的性质是一种直观而形象的方法,因此记忆指数函数性质时可以联想它的图象.教学反思:本节课较好地体现了以教师为主导,学生为主体,以知识为载体和以培养学生的思维能力,特别是研究问题能力为重点的教学思想。