二次函数在高中阶段的应用

来源:岁月联盟 作者:王焕超 时间:2014-10-15
        在初中教材中,对二次函数作了较详细的研究,由于初中学生基础薄弱,又受其接受能力的限制,这部份内容的学习多是机械的,很难从本质上加以理解。进入高中以后,尤其是高三复习阶段,要对他们的基本概念和基本性质(图像以及单调性、奇偶性、有界性)灵活应用,对二次函数还需再深入学习。
        一、进一步深入理解函数概念
        初中阶段已经讲述了函数的定义,进入高中后在学习集合的基础上又学习了映射,接着重新学习函数概念,主要是用映射观点来阐明函数,这时就可以用学生已经有一定了解的函数,特别是二次函数为例来加以更深认识函数的概念。二次函数是从一个集合A(定义域)到集合B(值域)上的映射ƒ:A→B,使得集合B中的元素y=ax2+bx+c(a≠0)与集合A的元素X对应,记为ƒ(x)= ax2+ bx+c(a≠0)这里ax2+bx+c表示对应法则,又表示定义域中的元素X在值域中的象,从而使学生对函数的概念有一个较明确的认识,在学生掌握函数值的记号后,可以让学生进一步处理如下问题:
        类型I:已知ƒ(x)= 2x2+x+2,求ƒ(x+1)
        这里不能把ƒ(x+1)理解为x=x+1时的函数值,只能理解为自变量为x+1的函数值。
        类型Ⅱ:设ƒ(x+1)=x2-4x+1,求ƒ(x)
        这个问题理解为,已知对应法则ƒ下,定义域中的元素x+1的象是x2-4x+1,求定义域中元素X的象,其本质是求对应法则。
        一般有两种方法:
        (1)把所给表达式表示成x+1的多项式。
        ƒ(x+1)=x2-4x+1=(x+1)2-6(x+1)+6,再用x代x+1得ƒ(x)=x2-6x+6
        (2) 变量代换:它的适应性强,对一般函数都可适用。
        令t=x+1,则x=t-1  ∴(t)=(t-1)2-4(t-1)+1=t2-6t+6从而ƒ(x)= x2-6x+6
        二、二次函数的单调性,最值与图像。
        在高中阶阶段学习单调性时,必须让学生对二次函数y=ax2+bx+c在区间(-∞,-b2a]及[-b2a,+∞) 上的单调性的结论用定义进行严格的论证,使它建立在严密理论的基础上,与此同时,进一步充分利用函数图像的直观性,给学生配以适当的练习,使学生逐步自觉地利用图像学习二次函数有关的一些函数单调性。
        类型Ⅲ:画出下列函数的图像,并通过图像研究其单调性。
        (1)y=x2+2|x-1|-1
        (2)y=|x2-1|
        (3)= x2+2|x|-1
        这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系。掌握把含有绝对值记号的函数用分段函数去表示,然后画出其图像。
        类型Ⅳ设ƒ(x)=x2-2x-1在区间[t,t+1]上的最小值是g(t)。
        求:g(t)并画出 y=g(t)的图像
        解:ƒ(x)=x2-2x-1=(x-1)2-2,在x=1时取最小值-2
        当1∈[t,t+1]即0≤t≤1,g(t)=-2
        当t>1时,g(t)=ƒ(t)=t2-2t-1