浅谈二次函数在高中数学学习中的重要性

2017-04-10 21:11章亦迈
课程教育研究·新教师教学 2016年29期
关键词:根号表达式交点

章亦迈

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在高中代数中有一块很重要的内容,那就是二次函数。二次函数概念非常简单,但它具有丰富的内涵和外延。可以作为函数来研究,同时可以结合图形来研究。它是最基本的初等函数,我们可以以它为素材,来研究函数的单调性、奇偶性、最大(小)值等性质,还可建立起二次函数、一元二次方程、一元二次不等式之间的有机联系;结合图形,二次函数的图象是一条抛物线,它可以联系其它平面曲线讨论相互之间的关系。

我们在高中阶段,讨论这些形式的体形是非常多见的。二次函数复杂的纵横联系,使得围绕二次函数可以编制出多种多样、复杂多变的数问题。在高中代数的函数及其图象这一章中,围绕变化、变量、运动等蕴含着丰富的辩证观点。通过研究恒量、变量变化和运动的关系,我们也能深刻的认识事物变化的哲学思想,对我们唯物主义世界观的建立同样具有很大的帮助。

一、常量与变量以及在运动轨迹的体现

我们在哲学的学习中,马克思主义辩证法告诉我们,世界是普遍联系的,也是不断运动、变化、发展的。常量是相对于某一变化或者某一变量的,是相对的,世界上没有绝对的常量。我们明白了这个道理,才能理解并准确假设其条件,确定参考系。既然运动是绝对的,静止时相对的,那么相对的常量也是存在的,而绝对的常量是不存在的。我们可以以匀加速直线运动为例,加速度是常量,而时间和路程是变量;而实际生活中,绝对的匀加速直线运动是不存在的,而随时可能发生的加速或者急速才是绝对存在的。这反映在图像中就呈现出曲线的变化,我们通过曲线的轨迹,可以直观的呈现在眼前,更好的理解这一数学模型的构建。

在学习过程中,我们通过抽象的数学表达式,建立形象的图像表达,使我们快速直观的理解其含义。

二、同一参考系中的运动与静止

前面我们讨论过,绝对运动与相对静止之间的辩证关系。我们研究速度,路程,时间的关系,就必须在同一参考系当中。例如我们看y=2xx+5这样一个表达式,可以画出其图像,但请想一想,图像看似静止,你是否可以画出完整的图像呢?显而易见,你永远无法画出其完整的图像,因为它是向两端无限延伸的,是不断运动变化发展的,表达式中变量x、y常量2、5都是在同一参考系中存在的。这一例证,也体现了整体与局部的辩证关系这一哲学思想。我们以局部的图象来表现整体的变化规律。

三、二次函数在高中数学中的重要性

高中数学阶段二次函数极其重要,想要完全掌握并且运用的炉火纯青就必须从基础一点点抓起,循序渐进做到得心应手。其重要性表现在:

1.知识点重要,高考出题比重大,出题形式多样

通常判断一个函数是不是二次函数,首先观察它的表达式,形如其中a不等于零。这个是它的一般表达式,另外常用的它还有顶点式跟交点式这两种,比如f(x)=2(x-1)(x-4)这个是交点式,1跟4分别是函数跟x轴的两个交点。

(1)利用表达式透露出的知识点

函数表达式中的abc这三个参数决定了函数的性质,二次函数的曲线是抛物线,以x=-b/2a对称轴,以(-b/2a,(4ac-bb)/4a)为定点的坐标,还可以根据函数二次项参数a的正负来判断曲线的开口方向,当参数a为正数时向上参数a为负数时向下。函数的判别式为m=bb-4ac,通过判别式中m的符号断定曲线跟横轴的交点个数,m为正时是两个交点,m为负时是没有交点,m为零时是一个交点,也就是两个交点重合,曲线相切于横轴。

以上是基础知识点,我们可以轻松地解决一些简单的计算题,比如函数是二次函数,知道函数跟横轴的交点,我们就可以利用待定系数法求解函数的确切表达式。

(2)二次函数的单调性

高中数学二次函数的学习,单调性是一个重点出题方向。二次函数的单调性以抛物线的对称轴为界限,分成两部分,一边单调递增,一边单调递减。我们学习过程中,理解自变量有范围比较困难,分段函数在某区间内单调递增或递减,此时我们利用图形来分析,形象直观容易理解。

(3)二次函数的极值特性

高中数学求极值是常见题型,已经提到二次函数的图像是抛物线,那么对于不限定自变量范围的函数,对称轴处的函数值便是函数的最大值或者最小值,我们要把函数的基础知识了如指掌,做起题来才事半功倍。。

2.二次函数应用广泛

(1)与一元二次不等式接轨

中学數学的学习过程中,一元二次不等式的内容也是一个重要的知识点,这也就要求我们学习一元二次函数要打下坚实的基础。我们根据一致的不等式求解范围。第一步首先看判别式。第二步把不等式暂且看做等式,求解出变量值。第三步是依据二次项正负判断开口,画出大致图像。最后看图像找所要求的变量范围。如果不能掌握二次函数,对于此类题目我们就会束手无策。

(2)与求函数的定义域、值域相融合

例如:已知函数y=lg(xx+2mx+2),求:如果函数的定义域是全部实数集,试得出m范围;如果值域是全部实数集,试得出m范围。

第一问:问题等价于xx+2mx+2恒大于零,得出m大于负根号2小于正根号2。

第二问:问题等价于xx+2mx+2大于零恒有解,得出m大于等于根号2或者m小于等于负根号2。

此类问题看似是对数函数,许多同学看了就犯迷糊,感觉无从下手,主要原因还是对二次函数撞我不到位。

四、结束语:

经过以上探讨,我们可以看出高中二次函数不仅是我们在考试中的重点,还与许多相关知识点密不可分,若果掌握不到位,就会影响整个高中阶段数学的学习。更重要的是二次函数的基础内容往往是哲学思想的体现,在我们整体构建数学思维上帮助很大,所以二次函数在我们高中的数学学习中应该重点、熟练掌握。

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