文 葛 松
二次函數(shù)是初中數(shù)學(xué)函數(shù)知識(shí)塊的重要內(nèi)容之一,也是各地中考試題中考查的重點(diǎn)。我們在解二次函數(shù)的問題時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)一些不同類型的錯(cuò)誤,現(xiàn)對(duì)幾種常見錯(cuò)誤分類剖析,供同學(xué)們參考借鑒。
例1若y=(m2+m)xm2+1+2x+3是關(guān)于x的二次函數(shù),則m的值為________。
【錯(cuò)解】令m2+1=2,解得m1=1,m2=-1。所以當(dāng)m=±1 時(shí),y=(m2+m)xm2+1+2x+3 是二次函數(shù)。
【剖析】出錯(cuò)的原因是概念不清。函數(shù)y=ax2+bx+c 為二次函數(shù)的條件是二次項(xiàng)系數(shù)a≠0。當(dāng)m=-1時(shí),此函數(shù)是y=2x+3,此時(shí)是一次函數(shù)而不是二次函數(shù)。
【正解】由m2+1=2,解得m1=1,m2=-1。又因?yàn)閙2+m≠0,所以m≠0 且m≠-1,所以m1=1。即當(dāng)m=1 時(shí),函數(shù)為y=2x2+2x+3,是二次函數(shù)。
【點(diǎn)評(píng)】判斷函數(shù)y=ax2+bx+c是二次函數(shù)的兩個(gè)條件:①未知數(shù)的最高次數(shù)是2;②二次項(xiàng)系數(shù)a≠0。
例2 若函數(shù)y=(m-1)x2-4x+2m 的圖像與x軸只有一個(gè)交點(diǎn),則m的值為____。
【錯(cuò)解】因?yàn)楹瘮?shù)y=(m-1)x2-4x+2m的圖像與x 軸只有一個(gè)交點(diǎn),所以b2-4ac=(-4)2-4(m-1)?2m=0,即-8m2+8m+16=0,解得m1=-1,m2=2。
【剖析】已知條件中,沒有指明這個(gè)函數(shù)是關(guān)于x 的二次函數(shù),因此它還可能是一次函數(shù)。此錯(cuò)解因考慮不全,漏掉了一種情況。
【正解】(1)當(dāng)m-1≠0 時(shí),函數(shù)為二次函數(shù),可得m1=-1,m2=2;(2)當(dāng)m-1=0,即m=1 時(shí),函數(shù)為一次函數(shù)y=-4x+2,它的圖像與x 軸只有一個(gè)交點(diǎn),也滿足題意。綜上可知,m的值為-1或2或1。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于含字母系數(shù)的函數(shù)問題,要重視對(duì)字母系數(shù)的討論,要區(qū)別是什么函數(shù),有交點(diǎn)、有一個(gè)交點(diǎn)或與坐標(biāo)軸有兩個(gè)交點(diǎn)等,根據(jù)題意加以界定,判斷函數(shù)類型,再去解決問題。
例3若點(diǎn)P1(-1,y1)、P2(3,y2)、P3(5,y3)均在二次函數(shù)y=-x2+2x+m 的圖像上,則y1,y2,y3的大小關(guān)系為( )。
A.y3>y2>y1B.y3>y2=y1
C.y1>y2>y3D.y1=y2>y3
【錯(cuò)解】因?yàn)閍=-1<0,-1<3<5,所以y3>y2>y1,故選A。
【剖析】錯(cuò)解忽視了二次函數(shù)增減性的適用范圍。因?yàn)槎魏瘮?shù)的對(duì)稱軸是x=1,所以對(duì)于二次函數(shù)y=-x2+2x+m 的增減性應(yīng)分為x>1 和x<1 兩種情況討論。當(dāng)x>1 時(shí),y 隨x 的增大而減小;當(dāng)x<1 時(shí),y隨x 的增大而增大。對(duì)于對(duì)稱軸兩側(cè)的點(diǎn),還應(yīng)根據(jù)拋物線的對(duì)稱性轉(zhuǎn)化為與拋物線的對(duì)稱軸等距的同側(cè)點(diǎn),再根據(jù)增減性來比較大小。
【正解】因?yàn)閷?duì)稱軸為x=1,所以y1=y2;又因?yàn)閽佄锞€開口向下,且點(diǎn)P2、P3都在對(duì)稱軸的右側(cè),即y 隨x 的增大而減小,所以y2>y3,即y1=y2>y3,故選D。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)拋物線上點(diǎn)的縱坐標(biāo)大小比較的關(guān)鍵是要看開口方向和點(diǎn)在對(duì)稱軸的左側(cè)還是右側(cè)。判斷的基本方法是:①利用拋物線上的對(duì)稱點(diǎn)的縱坐標(biāo)相等,把點(diǎn)轉(zhuǎn)化到對(duì)稱軸的同側(cè),再利用增減性比較大小;②當(dāng)已知拋物線表達(dá)式和橫坐標(biāo)確定時(shí),可直接求出縱坐標(biāo)來比較大小;③利用數(shù)形結(jié)合的思想方法,畫大致圖像去判斷。
例4已知二次函數(shù)y=x2+mx+n 的圖像與y 軸交于點(diǎn)A,與x 軸正半軸交于B、C兩點(diǎn),且BC=2,S△ABC=3,則m的值為____。
【錯(cuò)解】由S△ABC=3,BC=2,得OA=3,所以n=3;由BC=2,得m2-12=4,即m=±4,所以m=±4。
【剖析】錯(cuò)解沒有考慮到拋物線的對(duì)稱軸只能與x 軸正半軸相交,即x=,所以m<0。
【正解】因?yàn)閽佄锞€開口向上,且與x軸正半軸交于B、C 兩點(diǎn),所以n>0>0,即n>0,m<0。由S△ABC=3,BC=2,得OA=3,即n=3;由BC=2,得m2-12=4,即m=±4,所以m=-4。
【點(diǎn)評(píng)】在無圖的情況下,要準(zhǔn)確判斷圖像的位置,可以利用數(shù)形結(jié)合思想,畫出大致圖像后再進(jìn)行解題。
例5用長30m 的籬笆和一段長為8m 的墻(作為其中一邊)圍成一個(gè)矩形場地,怎樣圍使得圍成的矩形面積最大?最大面積是多少?
【錯(cuò)解】設(shè)垂直于墻的一邊為xm,則S=x(30-2x)=-2(x-7.5)2+112.5,所以當(dāng)垂直于墻的一邊為7.5m 時(shí),所圍成的矩形面積最大,最大面積為112.5m2。
【剖析】錯(cuò)解沒有考慮到墻的長度只有8m,而當(dāng)垂直于墻的一邊為7.5m 時(shí),平行于墻的一邊為30-2x=15(m),不符合實(shí)際。
【正解】設(shè)垂直于墻的一邊為xm,則S=x(30-2x)=-2(x-7.5)2+112.5,因 為0<30-2x≤8,即11≤x<15,所以S 隨x 的增大而減小,所以當(dāng)x=11m 時(shí)面積最大,最大面積S為88m2。
【點(diǎn)評(píng)】在求二次函數(shù)的最值時(shí),要考慮到自變量的取值范圍,如果對(duì)稱軸對(duì)應(yīng)的值不在范圍內(nèi),應(yīng)就近選取自變量的值代入求其最值。