二次函数中的数学思想
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数学思想方法在初中二次函数综合问题中的运用摘要:数形结合、方程与函数、建模思想、分类讨论、整体思想、转化化归以及待定系数法、配方法、消元法等都是初中阶段核心的思想方法。
二次函数综合问题中,蕴含的数学思想方法集中,涉及到的知识点多,掌握思想方法,在解题中的运用技巧,整合所学的知识,能提高分析问题和解决问题的能力。
关键词:二次函数综合问题数学思想方法中图分类号:g633.6 文献标识码: c 文章编号:1672-1578(2012)10-0087-02函数是“数与代数”领域的核心内容,更是难点所在。
二次函数综合问题中,蕴含的数学思想方法集中,涉及到的知识点多,能充分体现学生获取数学信息以及运用数学思想方法分析问题和解决问题的能力,因而成为广大师生关注的热点问题。
解函数综合问题,要善于借助点的坐标将线段和函数解析式结合起来,通过计算和证明是正确求解的关键。
本文以2011年施恩自治州中考数学题为例予以分析。
1 数学实例【题】:如图,在平面直角坐标系中,直线ac:y=■x+8与x轴交与点a,与y轴交与点c,抛物线y=ɑx2+bx+c过点a、点c,且与x轴的另一交点为b(x0,0),其中x0>0,又点p是抛物线的对称轴l上一动点。
⑴求点a的坐标,并在图1中的上找一点p0,使p0到点a与点c的距离之和最小;⑵若△pac周长的最小值为10+2■,求抛物线的解析式及顶点n 的坐标;⑶如图2,在线段co上有一动点m以每秒2个单位的速度从点c向点o移动(m不与端点c、o重合),过点m作mh∥cb交x轴与点h,设m移动的时间为t秒,试把△p0hm的面积s表示成时间t 的函数,当t为何值时,s有最大值,并求出最大值;⑷在⑶的条件下,当s=■时,过m作x轴的平行线交抛物线于e、f两点,问:过e、f、c三点的圆与直线cn能否相切于点c?请证明你的结论。
解:⑴直线ac与x轴的交点为a,令y=0得,x=-6,即点a(-6,0);如图1,连接cb与直线l交于点p0即为所求。
数学思想方法在二次函数中的应用在数学学习过程中,数学思想方法是十分重要的,可以帮助学生建立正确的数学思想、方法和知识体系。
当我们学习二次函数时,掌握数学思想方法是非常有必要的。
本文将从以下几个方面来探讨数学思想方法在二次函数中的应用。
1.图象法在学习二次函数时,我们可以通过画出函数的图象来理解其性质和特点。
图象方法的优点在于可以使学生通过可视化方法来认识二次函数的图像特征。
例如,对于一个一般二次函数y=ax²+bx+c,我们可以通过绘制抛物线图像来研究它的性质。
通过观察图象的拐点、对称轴、焦点、准线等特征,可以深刻理解二次函数在不同情境下的变化规律,更好地掌握二次函数的知识。
2.化归法二次函数化归是学习二次函数时必须掌握的方法。
通过将二次函数化为标准式或顶点式,可以减少计算量,使问题更加清晰明了。
化归法的优点在于可以帮助我们把抛物线的焦点、准线等重要信息表达得更清晰,同时也可以提高计算的准确性和速度。
3.交点求解法掌握二次函数的交点求解方法可以方便解决几何等问题。
通过求解两个函数(可能是直线与抛物线,也可能是两条抛物线)的交点坐标,可以求出相应的因式及其对应的根。
可以通过画图或利用方程组来求解交点坐标,进而得到解题的答案。
4.极值法在掌握化归法使二次函数化为顶点式的前提下,极值法可以帮助我们更快地找到二次函数的最值。
极值法的基本思路是,通过求得二次函数的顶点来获得函数的最值。
当然,也可以通过解方程求得函数的最值。
通过这种方法,我们可以更快地求出二次函数在特定条件下的最大值或最小值。
5.因式分解法在学习二次函数的过程中,因式分解法也很有用。
通过将二次函数化为(x+a)(x+b)的形式,我们可以轻松地求出零点、对称轴和拐点等特征。
同时,因式分解法还可以帮助我们更好地理解二次函数,尤其是对于不同系数的情况下函数的变化规律。
综上所述,数学思想方法在二次函数中的应用是非常广泛的,包括图象法、化归法、交点求解法、极值法和因式分解法等等。
深入浅出二次函数核心思想二次函数是数学中经常遇到的一种函数形式,具有许多特殊的性质和重要的应用。
本文将深入浅出地探讨二次函数的核心思想,包括函数的定义、性质、图像、相关定理以及实际应用,旨在帮助读者更好地理解和应用二次函数。
1. 二次函数的定义和性质二次函数是一个以自变量的平方为最高次幂的函数,一般表达式为y=ax^2+bx+c。
其中,a、b和c都是实数,且a不等于0。
二次函数的定义域是全体实数集,值域则取决于二次项系数a的符号。
二次函数的性质包括:- 对称性:二次函数关于抛物线的对称轴对称。
- 单调性:当二次项系数a大于0时,函数开口向上,为上凹函数;当a小于0时,函数开口向下,为下凹函数。
- 零点:二次函数与x轴的交点称为零点,可通过求解二次方程ax^2+bx+c=0来确定。
2. 二次函数的图像二次函数的图像是一条抛物线,其形状和位置由二次项系数a、一次项系数b和常数项c决定。
根据二次项系数a的值不同,图像可以分为三种情况:- 当a大于0时,抛物线开口向上,图像在坐标系的正部分(y轴上方)。
- 当a小于0时,抛物线开口向下,图像在坐标系的负部分(y轴下方)。
- 当a等于0时,函数退化为一次函数。
通过移动抛物线的顶点和研究抛物线的对称性,可以更好地理解二次函数的图像特征。
3. 二次函数的相关定理二次函数有许多重要的相关定理,其中最著名的是二次函数的最值定理和零点定理。
最值定理指出,对于开口向上的二次函数,其最小值为抛物线的顶点坐标;对于开口向下的二次函数,其最大值也是抛物线的顶点坐标。
零点定理则表明,对于二次函数y=ax^2+bx+c,存在两个根(零点)x1和x2,满足a*x1^2+b*x1+c=0和a*x2^2+b*x2+c=0。
这两个根可以通过求解二次方程来获得。
这些定理在解决二次函数的问题时起到重要的作用,帮助我们确定最值点和求解方程。
4. 二次函数的实际应用二次函数在物理、经济和工程等领域中有广泛的应用。
浅谈数学思想在初中数学二次函数中的渗透摘要:二次函数是初中数学教学中的重点内容,教师需要加强学生对二次函数概念和性质的理解,提升学生的学习兴趣,使其真正掌握有效地函数学习方法。
关键词:初中数学;二次函数;策略学生对于二次函数知识不感兴趣的原因一方面在于学生对以往旧知识的掌握不扎实,另一方面还没有适应二次函数知识的综合性,缺乏一定的思维能力和对整体知识的梳理能力。
教师要让学生明白数学知识的螺旋结构,只有建立知识间联系,才能够对知识加以内化,从而有效掌握。
一、方程思维到函数思维的转换二次函数是初中阶段数学课程内容中的重中之重,那么教师在进行该部分内容教学时也应注意到对传统教学方法的调整和改进。
二次函数的学习首先是概念的理解,理解二次函数的基本性质需要建立在熟悉二次函数图像的基础之上,只有熟练掌握函数图像的规律和使用方法,才能够更进一步把握二次函数曲线以及其方程表达式的含义。
基于此,教师要善于运用生活实例来让学生直观地去理解并区分开二次函数表达式与一元二次方程的不同,明确二次函数呈现的是两个不同未知数之间的动态变化关系。
除此之外,概念的认知与掌握还与更加深入的思考有密切关系。
比如理解常量是如何变成变量的,这一过程就需要联系到之前所学过的代数与几何相关知识。
相比于知识的硬性转变,更多需要的是思维和观念上的转变,这就需要教师引导学生从函数的图像到变量的变化,从静态思维过渡到动态思维,切实理解函数在变化的过程中,其图像上会表达出一些什么。
二、不同数学思想的渗透1、数形结合思想清晰直观的图像可以有效化解抽象代数式子中的理解障碍,往大了说这也就是具象思维到抽象思维之间的转换。
而在二次函数知识中,主要涉及到的数形结合思想就是“以形助数”和“以数解形”。
以二次函数性质为例,从2,到2,2,再到2,探究一般二次函数2的图象和性质,这需要经历“列表描点→连线画图→观察特征→总结性质”的过程,那么重点就在于是否能够通过直观的图像来帮助学生理解这些表达式中所蕴含的基本规律。
运用数学思想解决二次函数一次函数及方程等综合问题在数学学科中,二次函数和一次函数都是比较基础和常见的函数类型。
它们具有广泛的应用领域,包括物理、经济、工程等各种学科和实践中。
在解决一些实际问题时,常常需要运用数学思想和知识,来分析和计算给定的数学模型或方程式。
下面,本文将通过几个例子,来展示运用数学思想解决二次函数、一次函数及方程等综合问题的方法和技巧。
第一个例子是二次函数应用题,涉及到物理中的自由落体问题。
问题描述如下:一个物体从100米高的地方自由落下,当它下落到80米高时,它的速度是多少?解题思路:这是一个典型的自由落体问题,可以利用物理学的基本公式来求解。
首先,判断物体下落时所处的位置和速度,可以通过二次函数的解析式来表示。
设物体下落的时间为t,下落时的速度为v,则由物理学的基本公式得:h=100-0.5gt^2 (1)v=gt (2)其中,h表示物体的高度,g为重力加速度,取9.8m/s^2。
根据题目,物体下落到80米高时,即解得t=2s。
将t=2带入公式(2),得物体下落到80米高时的速度为16m/s。
第二个例子是一次函数应用题,涉及到经济中的成本和收益问题。
问题描述如下:某公司生产某种产品,每生产10个产品需要40元的固定成本和20元的可变成本,卖出一个产品可获得30元的收益,问该公司每月需要生产多少个产品才能盈利?解题思路:这是经济学中常见的成本和收益问题,可以利用一次函数的解析式来计算。
设该公司每月生产x个产品,则该公司的收益为y,有:y=30x-20x-40该公司的成本是固定成本和可变成本之和,即:C=40+20x该公司盈利当且仅当收益大于成本,即y>C将y和C代入得:10x-40>40+20x解得x>8因此,该公司每月需要生产至少9个产品才能盈利。
第三个例子是方程应用题,涉及到物理中的加速度问题。
问题描述如下:一辆车行驶了1200米,速度从40m/s逐渐降到停车。
例谈二次函数教学中“数形结合”思想的应用二次函数教学中的“数形结合”思想的应用二次函数作为高中数学中的重要内容之一,其教学一直备受学生和教师的关注。
在二次函数教学中,要求学生不仅要能够掌握相关的概念和定理,还要能够应用所学的知识解决实际问题。
“数形结合”思想在二次函数教学中的应用显得尤为重要。
本文将针对二次函数教学中的“数形结合”思想进行分析和探讨,以期能够更好地引导学生理解和掌握二次函数的相关知识。
一、探究二次函数图像的特点在二次函数教学中,学生首先需要了解二次函数的图像特点。
一般来说,二次函数的图像是一个抛物线,其开口方向由二次项系数的正负性决定,开口向上的抛物线代表二次项系数大于0,开口向下的抛物线代表二次项系数小于0。
二次函数的顶点坐标、对称轴方程、零点坐标等也是学生需要掌握的内容。
通过学习这些内容,学生可以初步认识二次函数图像的特点,从而为后续的学习打下基础。
在教学中,可以通过让学生观察二次函数图像的变化,来引导他们探究二次函数图像的特点。
可以让学生改变二次函数的系数,观察对图像的影响,从而深入理解二次函数的图像特点。
老师还可以通过实例演示的方式,引导学生进一步理解二次函数图像的特点,激发学生的学习兴趣,提高他们对二次函数图像特点的理解能力。
二、数形结合的实际应用在学生掌握了二次函数的图像特点后,就可以引入“数形结合”思想,让学生将数学知识与实际问题相结合,进行实际应用。
可以通过实际问题来引导学生分析和解决问题,从而培养学生的数学建模能力和解决问题的能力。
通过实际问题的应用,还可以让学生更加直观地理解二次函数的意义和应用价值,提高他们对数学知识的兴趣和学习积极性。
在教学中,老师可以鼓励学生提出问题、进行实验和观察,从而引导他们进行自主探究。
通过这样的方式,学生可以更加深入地理解二次函数的相关知识,同时也可以培养其独立思考和问题解决的能力。
在探究性学习的过程中,老师要给予适当的指导和帮助,促进学生的学习成果,从而提高他们的学习效果。
运用数学思想解决二次函数一次函数及方程等综合问题数学思想是解决各种数学问题的基础,数学的各个分支都离不开数学思想。
二次函数、一次函数和方程是高中数学中的重要内容,其中许多问题需要运用数学思想才能得以解决。
一、二次函数问题1、最值问题对于二次函数$f(x)=ax^2+bx+c(a≠0)$,最值问题是常见的问题之一。
通过求导或者配方法可以得到二次函数的顶点坐标。
但是,在实际问题中,经常需要通过变量代换或者条件限制等方式来解决最值问题。
例如,某面积为$S$的矩形中,正好能容纳一个底边长为$x$的半圆形,问该矩形的长和宽分别为多少?解:设矩形的长和宽分别为$l$和$w$,则根据题意得到方程$\frac{πx^2}{4}=lw$。
要求矩形的长和宽的和最小,可以将$l+w$作为新的变量,即求$f(l,w)=l+w$的最小值。
将$l$用$\frac{πx^2}{4w}$表示代入函数中,得到$f(\frac{πx^2}{4w},w)=\frac{πx^2}{4w}+w$,对变量$w$求导,得到$\frac{df}{dw}=-\fr ac{πx^2}{4w^2}+1$。
令$\frac{df}{dw}=0$,得到$w=\frac{πx^2}{4}$。
将$w$代入原方程,解得$l=x$,因此矩形的长和宽分别为$\frac{πx}{2}$和$\frac{x}{2}$。
2、交点问题对于两个二次函数$f(x)=ax^2+bx+c$和$g(x)=dx^2+ex+f$,交点问题是常见的问题之一。
可以通过解方程或者配方法求解交点。
例如,已知$f(x)=x^2+2x+3$和$g(x)=3x^2-2x+5$,问两个函数有几个交点?解:将两个函数相减得到$h(x)=2x^2-4x+2=2(x-1)^2$,因此两个函数如果有交点,则交点的横坐标为$x=1$。
将$x=1$代入任一函数即可求得交点,$f(1)=6$,$g(1)=6$,因此两个函数有一个交点$(1,6)$。
数学思想方法在二次函数中的应用二次函数是高中数学中比较重要的一个章节,它的应用涉及到很多领域,如物理、经济等。
在学习二次函数的过程中,数学思想方法可以帮助我们更好地理解二次函数的概念和性质,并且更加深入地掌握它的应用。
下面我将阐述数学思想方法在二次函数中的应用。
1. 递推思想递推思想是数学思想方法中非常重要的一种方法,它在二次函数中也是可以应用的。
当我们学习二次函数时,我们可以通过递推的思想来推导二次函数的通项公式。
例如,对于二次函数f(x) = x² + x + 1,我们可以先求出它的第n项,然后利用递推的思想来求出它的通项公式。
假设f(1) = 3,f(2) = 6,f(3) = 11,那么我们可以列出如下的表格:n 1 2 3 4 ...f(n) 3 6 11 18 ...我们可以发现,每一项之间的差都是相同的,且这个差是1,即:f(2) - f(1) = 6 - 3 = 3f(3) - f(2) = 11 - 6 = 5f(4) - f(3) = 18 - 11 = 7因此,我们可以得到递推公式:f(n) = f(n-1) + 2n-1将其展开,化简后得到通项公式:通过递推和不断化简,我们成功地推导出了二次函数f(x)的通项公式,这一过程中运用了递推思想的方法。
2. 极值思想f'(x) = 2ax + b = 0x = -b/2a因此,f(x)的最大值就是f(-b/2a),即:f(-b/2a) = a(-b/2a)² + b(-b/2a) + c= (4ac - b²)/4a通过极值思想,我们成功地求出了二次函数f(x)的最大值。
3. 类比思想例如,我们可以将二次函数看作空间中的一个抛物面,它的顶点就是抛物面的顶点。
抛物面上的每一个点都与二次函数上的某一个点对应,它们之间有相似的性质和规律。
可以看出,在这种类比思想的方法中,我们更加直观地理解了二次函数的概念和性质,也更加深入地掌握了它的应用。
二次函数中的数学思想
庄亿农
数学思想是数学知识的精髓,是数学解题的灵魂,在解题中如能恰当地运用它,则能顺利解决许多问题。
一、数形结合思想
例1. (2007年四川省泸州市中考试题)已知函数ax ax y 2+=与函数x a y =,则它们在同一坐标系中的大致图象是( )
解析:本题将反比例函数与二次函数的图象放在同一个坐标系中进行考查,增加知识的综合性,解决这类问题的基本方法是利用数形结合思想,先由反比例函数图象的位置确定a 的符号,再由a 的符号确定二次函数图象的位置,充分体现了“数”、“形”相依的优越性,通过观察分析,只有选项B 是有可能的,故选B 。
二、转化思想
例2. (2007年江苏省徐州市中考试题)某隧道横断面由抛物线与矩形的三边组成,尺寸如下图所示。
(1)以隧道横断面抛物线的顶点为原点,以抛物线的对称轴为y 轴,建立平面直角坐标系,求该抛物线对应的函数表达式;
(2)某卡车空车时能通过此隧道,现装载一集装箱,箱宽3m ,车与箱共高4.5m ,此车能否通过隧道?并说明理由。
解析:解决本题的关键是利用转化思想转化为数学问题,图中已建立了坐标系,只要求出点A 或B 的坐标,即可求出抛物线的表达式。
然后根据抛物线的表达式进行分析即可解决问题。
(1)由图可设所求抛物线的表达式为2ax y =,
因为点B 的坐标为(3,-3),
所以有2
3a 3⨯=-, 解得31a -=。
所以抛物线的表达式为
2
x 31y -=。
(2)因为车与箱共高m 5.4,
故令5.0y -=,则有
2x 315.0-=-。
解得26x 1=,26x 2-=。
因为36|x x |21<=-,所以此车不能通过隧道。