數(shù)學課本中有不少例題或習題具有典型性、示范性、遷移性和再生性等特點,若以這些題為原型加以改編延伸和拓展,可以得到一些“源于教材,高于教材”的好題.近年來,這類題目備受中考命題人的青睞.下面圍繞二次函數(shù)這一部分內(nèi)容,以今年各地中考試題為例,談談這些題目與蘇科版數(shù)學教材的密切聯(lián)系.
一、 體現(xiàn)基礎
基礎知識這一塊,最主要考查二次函數(shù)的基本概念、公式、基本性質(zhì)、基本變形,考查基本數(shù)學思想(數(shù)形結(jié)合思想、建模思想、函數(shù)與方程思想、分類討論思想、化歸與轉(zhuǎn)化思想)、基本數(shù)學方法(配方法、待定系數(shù)法、消元法等).
例1 (2012廣東深圳)二次函數(shù)y=x2-2x+6的最小值是?搖?搖 ?搖?搖.
答案 5.
評析 蘇科版《數(shù)學》九年級下冊第19頁習題第7題:通過配方,把下列函數(shù)化成y=a(x+m)■+k的形式,并求出函數(shù)的最大值或最小值:(1) y=x2-2x-3.例1直接源于教材習題的改編,直接考查二次函數(shù)通過配方求最值.
二、 強調(diào)應用
課標特別強調(diào)數(shù)學背景的現(xiàn)實性和現(xiàn)實問題的“數(shù)學化”,以同學們熟悉的現(xiàn)實生活為問題背景,讓同學們從具體的問題情境中抽象出數(shù)學模型,歸納出變化規(guī)律,表示出數(shù)學符號,最終解決實際問題.
蘇科版數(shù)學教材第27頁問題2:如圖1,某噴灌設備的噴頭B高出地面1.2 m,如果噴出的拋物線形水流的水平距離x(m)與高度y(m)之間滿足二次函數(shù)y=a(x-4)2+2.求水流落地點D與噴頭底部A的距離(精確到0.1 m).
例2 (2012安徽)如圖2,排球運動員站在點O處練習發(fā)球,將球從O點正上方2m的A處發(fā)出,把球看成點,其運行的高度y(m)與運行的水平距離x(m)滿足關系式y(tǒng)=a(x-6)2+h.已知球網(wǎng)與O點的水平距離為9 m,高度為2.43 m,球場的邊界距O點的水平距離為18 m.
(1) 當h=2.6時,求y與x的關系式(不要求寫出自變量x的取值范圍).
(2) 當h=2.6時,球能否越過球網(wǎng)?球會不會出界?請說明理由.
(3) 若球一定能越過球網(wǎng),又不出邊界,求h的取值范圍.
分析 (1) 根據(jù)函數(shù)圖象上面的點的坐標應該滿足函數(shù)解析式,把x=0,y=2及h=2.6代入到y(tǒng)=a(x-6)2+h中即可求函數(shù)解析式;(2) 根據(jù)函數(shù)解析式確定函數(shù)圖象上點的坐標,并作出判斷;(3) 先把x=0,y=2,代入到y(tǒng)=a(x-6)2+h中求出a=■;然后分別表示出x=9,x=18時y的值應滿足的條件.
解:(1) 把x=0,y=2,h=2.6代入到y(tǒng)=a(x-6)2+h得2=a(0-6)2+2.6,
∴a=-■,?搖從而y=-■ (x-6)2+2.6.
(2) 當h=2.6時,y=-■ (x-6)2+2.6.
∵x=9時,y=-■ (9-6)2+2.6=2.45>2.43,
∴球能越過網(wǎng).
∵x=18時,y=-■ (18-6)2+2.6=0.2>0.
∴球會過界.
(3) x=0,y=2,代入到y(tǒng)=a(x-6)2+h得a=■;
∵x=9時,y=■ (9-6)2+h=■>2.43,則 h>■.
x=18時,y=■ (18-6)2+h=8-3h≤0 , 則h≥■.
綜上可得,h≥■.
三、 重視綜合
從各地的中考數(shù)學壓軸題中不難發(fā)現(xiàn)壓軸題都不約而同地趨向于對動態(tài)問題的研究,尤其是二次函數(shù)圖象上的動點問題,求線段長度的最值、圖形的周長或面積的最值,動點與定點構(gòu)成的特殊圖形(等腰三角形、直角三角形、等腰梯形、平行四邊形、矩形、菱形、正方形、相似圖形等)更是備受命題者的青睞.
蘇科版《數(shù)學》九年級下冊第35頁復習題第11題:如圖3,在矩形ABCD中,AB=16 cm, BC=6 cm, 動點P、Q分別從點A、C同時出發(fā),點P以3 cm/s的速度向點B移動,一直到達B點為止,點Q以2 cm/s的速度向點D移動.
(1) 試寫出 P、Q兩點的距離與P、Q兩點的移動時間x(s)之間的函數(shù)關系式;
(2) 經(jīng)過多長時間P、Q兩點之間的距離最小?(注:算術平方根的值隨著被開方數(shù)的增大而增大,隨著被開方數(shù)的減小而減小)
例3 (2012 山東日照)如圖4,矩形ABCD的兩邊長AB=18 cm,AD=4 cm,點P、Q分別從A、B同時出發(fā),P在邊AB上沿AB方向以每秒2 cm的速度勻速運動,Q在邊BC上沿BC方向以每秒1 cm的速度勻速運動.設運動時間為x秒,△PBQ的面積為y(cm2).
(1) 求y關于x的函數(shù)關系式,并寫出x的取值范圍;
(2) 求△PBQ的面積的最大值.
解:(1) ∵ S■=■PB·BQ,PB=AB-AP=18-2x,BQ=x,
∴y=■(18-2x)x,即y=-x2+9x(0 (2) 由(1)知:y=-x2+9x,∴ y=-x-■■+■, ∵當0 ∴當x=4時,y■=20,即△PBQ的最大面積是20 cm2. 不難發(fā)現(xiàn),例3與課本復習題非常相似,也是雙動點問題,分別用時間變量x來表示距離和面積,再利用二次函數(shù)配方求最值. 例4 (2012江蘇揚州)如圖5,已知拋物線y=ax2+bx+c經(jīng)過A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)三點,直線l是拋物線的對稱軸. (1) 求拋物線的函數(shù)關系式; (2) 設點P是直線l上的一個動點,當△PAC的周長最小時,求點P的坐標; (3) 在直線l上是否存在點M,使△MAC為等腰三角形?若存在,直接寫出所有符合條件的點M的坐標;若不存在,請說明理由. 解:(1) 將A(-1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入拋物線y=ax2+bx+c中,得: ■解得:■ ∴拋物線的解析式:y=-x2+2x+3. (2) ∵點A、B關于對稱軸l: x=1對稱, ∴由幾何知識知,連接BC,直線BC與直線l的交點為P,如圖6. 設直線BC的解析式為y=kx+b,將B(3,0),C(0,3)代入上式,得: ■解得:■ ∴直線BC的函數(shù)關系式為y=-x+3. 當x=1時,y=2,即所求點P的坐標(1,2). (3) 拋物線對稱軸l的解析式為:x=-■=1,設M(1,m),已知A(-1,0)、C(0,3),則MA2=m2+4,MC2=m2-6m+10,AC2=10. ① 若MA=MC,則MA2=MC2,得m2+4=m2-6m+10,得m=1; ② 若MA=AC,則MA2=AC2,得m2+4=10,得m=±■. ③ 若MC=AC,則MC2=AC2,得m2-6m+10=10,得m=0,m=6. 當m=6時,M、A、C三點共線,構(gòu)不成三角形,不合題意,故舍去, 綜上可知,存在符合條件的M點,其坐標為 (1,■)、(1,-■)、(1,1)、(1,0). 回顧 (1) 直接將A、B、C三點坐標代入拋物線的解析式中求出待定系數(shù)即可. (2) 由圖知:A、B點關于拋物線的對稱軸對稱,那么根據(jù)拋物線的對稱性以及兩點之間線段最短可知:若連接BC,那么BC與直線l的交點即為符合條件的P點. (3) 由于△MAC的腰和底沒有明確,因此要分三種情況來討論:① MA=AC,② MA=MC,③ AC=MC,可先設出M點的坐標,然后用M點縱坐標表示△MAC的三邊長,再按上面的三種情況列式求解. 該二次函數(shù)綜合題涉及拋物線的性質(zhì)及解析式的確定、等腰三角形的判定等知識,在判定等腰三角形時,一定要根據(jù)不同的腰和底分類進行討論,以免漏解.