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文檔簡(jiǎn)介
1、初高中數(shù)學(xué)銜接教材12講編者的話高中數(shù)學(xué)難學(xué),難就難在初中教材與高中教材之間剃度過大,因此我們要認(rèn)真搞好初高中數(shù)學(xué)教學(xué)的銜接,使初高中的數(shù)學(xué)教學(xué)具有連續(xù)性和統(tǒng)一性?,F(xiàn)有初高中數(shù)學(xué)教材存在以下“脫節(jié)”:1、絕對(duì)值型方程和不等式,初中沒有講,高中沒有專門的內(nèi)容卻在使用;2、立方和與差的公式在初中已經(jīng)刪去不講,而高中還在使用;3、因式分解中,初中主要是限于二次項(xiàng)系數(shù)為1的二次三項(xiàng)式的分解,對(duì)系數(shù)不為1的涉及不多,而且對(duì)三次或高次多項(xiàng)式的分解幾乎不作要求;高中教材中許多化簡(jiǎn)求值都要用到它,如解方程、不等式等;4、二次根式中對(duì)分子、分母有理化初中不作要求,而分子、分母有理化是高中數(shù)學(xué)中函數(shù)、不等式常用的
2、解題技巧; 5初中教材對(duì)二次函數(shù)的要求較低,學(xué)生處于了解水平。而高中則是貫穿整個(gè)數(shù)學(xué)教材的始終的重要內(nèi)容;配方、作簡(jiǎn)圖、求值域(取值范圍)、解二次不等式、判斷單調(diào)區(qū)間、求最大最小值、研究閉區(qū)間上的函數(shù)最值等等是高中數(shù)學(xué)所必須掌握的基本題型和常用方法;6、二次函數(shù)、二次不等式與二次方程之間的聯(lián)系,根與系數(shù)的關(guān)系(韋達(dá)定理)初中不作要求,此類題目?jī)H限于簡(jiǎn)單的常規(guī)運(yùn)算,和難度不大的應(yīng)用題,而在高中數(shù)學(xué)中,它們的相互轉(zhuǎn)化屢屢頻繁,且教材沒有專門講授,因此也脫節(jié);7、圖像的對(duì)稱、平移變換初中只作簡(jiǎn)單介紹,而在高中講授函數(shù)時(shí),則作為必備的基本知識(shí)要領(lǐng);8、含有參數(shù)的函數(shù)、方程、不等式初中只是定量介紹了解,
3、高中則作為重點(diǎn),并無專題內(nèi)容在教材中出現(xiàn),是高考必須考的綜合題型之一;9、幾何中很多概念(如三角形的四心:重心、內(nèi)心、外心、垂心)和定理(平行線等分線段定理、平行線分線段成比例定理、射影定理、相交弦定理)初中早就已經(jīng)刪除,大都沒有去學(xué)習(xí);10、圓中四點(diǎn)共圓的性質(zhì)和判定初中沒有學(xué)習(xí)。高中則在使用。另外,象配方法、換元法、待定系數(shù)法、雙十字相乘法分解因式等等等等初中大大淡化,甚至老師根本沒有去延伸發(fā)掘,不利于高中數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)。高一數(shù)學(xué)相對(duì)于初中數(shù)學(xué)而言,邏輯推理強(qiáng),抽象程度高,知識(shí)難度大。初中畢業(yè)生以較高的數(shù)學(xué)成績(jī)升入高中后,不適應(yīng)高中數(shù)學(xué)教學(xué),學(xué)習(xí)成績(jī)大幅度下降,出現(xiàn)了嚴(yán)重的兩極分化,心理失落感很
4、大,過去的尖子生可能變?yōu)閷W(xué)習(xí)后進(jìn)生,甚至,少數(shù)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去了信心。初中數(shù)學(xué)教學(xué)內(nèi)容作了較大程度的壓縮、上調(diào),中考難度的下調(diào)、新課程的實(shí)驗(yàn)和新教材的教學(xué),使高中數(shù)學(xué)在教材內(nèi)容以及高考中都對(duì)學(xué)生的能力提出了更高的要求,使得原來的矛盾更加突出。高中教材從知 識(shí)內(nèi)容上整體數(shù)量較初中劇增;在知識(shí)的呈現(xiàn)、過程和聯(lián)系上注重邏輯性,且數(shù)學(xué)語言抽象程度發(fā)生了突變,教材敘述比較嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范而抽象。知識(shí)難度加大,且習(xí)題類型多,解題技巧靈活多變,計(jì)算繁冗復(fù)雜,體現(xiàn)了“起點(diǎn)高、難度大、容量多”的特點(diǎn)。其次,初中難度降低,有中考試卷的難度降低作保障;而高中由于受高考的限制,教師都不敢降低難度,造成了高中數(shù)學(xué)實(shí)際難度并沒有
5、降低。因此,從一定意義上講,調(diào)整后的教材不僅沒有縮小初高中教材內(nèi)容的難度差距,反而加大了。如現(xiàn)行初中數(shù)學(xué)教材在內(nèi)容上進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整,難度、深度和廣度大大降低了,那些在高中學(xué)習(xí)中經(jīng)常應(yīng)用到的知識(shí),如十字相乘法、分組分解法等內(nèi)容,都轉(zhuǎn)移到高一階段補(bǔ)充學(xué)習(xí)。這樣初中教材就體現(xiàn)了“淺、少、易”的特點(diǎn),但卻加重了高一數(shù)學(xué)的份量。在初中,教師講得細(xì),類型歸納得全,練得熟,考試時(shí),學(xué)生只要記準(zhǔn)概念、公式及教師所講例題類型,一般均可對(duì)號(hào)入座取得中考好成績(jī)。而高考要求則不同,有的高中教師往往用高三復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)達(dá)到的類型和難度來對(duì)待高一教學(xué),造成了輕過程、輕概念理解、重題量的情形,造成初、高中教師教學(xué)方法上的巨
6、大差異,中間又缺乏過渡過程,至使新生普遍適應(yīng)不了高中教師的教學(xué)方法。高中許多知識(shí)僅憑課堂上聽懂是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要認(rèn)真消化。這就要求學(xué)生具有較強(qiáng)的閱讀分析能力和自學(xué)理解能力。因此,在初、高中數(shù)學(xué)教學(xué)銜接中,教師要有意識(shí)地指導(dǎo)學(xué)生閱讀數(shù)學(xué)課本,通過編擬閱讀提綱,幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)學(xué)概念,對(duì)某些簡(jiǎn)單章節(jié)內(nèi)容的教學(xué),可組織閱讀討論,以培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)理解能力以及獨(dú)立鉆研問題的良好習(xí)慣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)、驗(yàn)證、推理與交流等數(shù)學(xué)活動(dòng),使學(xué)生形成有效的學(xué)習(xí)策略。新的課程改革,難免會(huì)導(dǎo)致很多知識(shí)的脫節(jié)和漏洞。本書當(dāng)然也沒有詳盡列舉出來。我們會(huì)不斷的研究新課程及其體系,將不遺余力地找到新的初高
7、中數(shù)學(xué)教材體系中存在的不足,加以補(bǔ)充和完善。我們的目標(biāo)是使所有的學(xué)生在努力之后,都能摘到相應(yīng)的果實(shí),所以我們要不惜時(shí)間與精力,進(jìn)行初高中數(shù)學(xué)教學(xué)的銜接,讓“銜接教學(xué)”更好地為高一新生鋪設(shè)一條成功的路。 南僑中學(xué)高一數(shù)學(xué)備課組目錄第一章 數(shù)與式1.1 數(shù)與式的運(yùn)算1.1.1 乘法公式 31.1.2 分式 41.2 分解因式 5第二章 二次方程、二次函數(shù)與二次不等式2.1 一元二次方程2.1.1 根的判別式 112.1.2 根與系數(shù)的關(guān)系 132.2 二次函數(shù)2.2.1 二次函數(shù)y=ax2+bx+c的圖像和性質(zhì) 192.2.2 二次函數(shù)的三種表達(dá)方式 252.3 一元二次不等式的解法 28第三章
8、相似形、三角形3.1 相似形3.1.1 平行線分線段成比例定理 333.1.2 相似三角形形的性質(zhì)與判定 363.2 三角形3.2.1 三角形的四心、 403.2.2 幾種特殊的三角形 43課后練習(xí)與習(xí)題答案 461.1 數(shù)與式的運(yùn)算1.1.1 乘法公式我們?cè)诔踔幸呀?jīng)學(xué)習(xí)過了下列一些乘法公式:(1)平方差公式 ;(2)完全平方公式 。我們還可以通過證明得到下列一些乘法公式:(1)立方和公式 ;(2)立方差公式 ;(3)三數(shù)和平方公式 ;(4)兩數(shù)和立方公式 ;(5)兩數(shù)差立方公式 。對(duì)上面列出的五個(gè)公式,有興趣的同學(xué)可以自己去證明。例1 計(jì)算:。解法一:原式=。解法二:原式=。例2 已知,求的
9、值。解: 。練習(xí):1填空:(1)( );(2) ;(3) 。2選擇題:(1)若是一個(gè)完全平方式,則等于( )A、 B、 C、 D、(2)不論,為何實(shí)數(shù),的值( )A、總是正數(shù) B、總是負(fù)數(shù) C、可以是零 D、可以是正數(shù)也可以是負(fù)數(shù)1.1.2 分式1分式的意義:形如的式子,若B中含有字母,且,則稱為分式。當(dāng)M0時(shí),分式具有下列基本性質(zhì):;。2繁分式:像,這樣,分子或分母中又含有分式的分式叫做繁分式。例1若,求常數(shù)的值。解:, 解得 。例2(1)試證:(其中n是正整數(shù));(2)計(jì)算:;(1)證明:,(其中n是正整數(shù))成立。(2)解:由(1)可知。練 習(xí):1.對(duì)任意的正整數(shù)n, ();2計(jì)算:。12
10、 分解因式因式分解的主要方法有:提取公因式法、公式法、分組分解法、十字相乘法,另外還應(yīng)了解求根法及待定系數(shù)法。1、提取公因式法例1 分解因式:(1)(2) 解:(1)=(2)= =。或 練習(xí):一、填空題:1、多項(xiàng)式中各項(xiàng)的公因式是_。2、_。3、_。4、_。5、_。6、分解因式得_。7計(jì)算= 二、判斷題:(正確的打上“”,錯(cuò)誤的打上“” )1、( ) 2、( )3、( ) 4、( )2、公式法例2 分解因式:(1) (2)解:(1)=(2) =練習(xí)一、,的公因式是_。二、判斷題:(正確的打上“”,錯(cuò)誤的打上“” )1、( )2、( )3、( )4、( )5、( )五、把下列各式分解1、 2、3
11、、 4、3、分組分解法例3 分解因式:(1) (2)。解:(1)或(2)=。或=。練習(xí):用分組分解法分解多項(xiàng)式(1) (2)4、十字相乘法例4 分解因式:(1)32; (2)412; (3); (4)。 解:(1)如圖111,將二次項(xiàng)x2分解成圖中的兩個(gè)x的積,再將常數(shù)項(xiàng)2分解成1與2的乘積,而圖中的對(duì)角線上的兩個(gè)數(shù)乘積的和為3x,就是x23x2中的一次項(xiàng),所以,有32(1)( 2)。aybyxx圖1142611圖1131211圖11212xx圖11111xy圖115 說明:今后在分解與本例類似的二次三項(xiàng)式時(shí),可以直接將圖111中的兩個(gè)x用1來表示(如圖112所示)。(2)由圖113,得412
12、(2)( 6)。(3)由圖114,得(4)y(y)1(1) (y+1) (如圖115所示)。練習(xí)一、填空題:1、把下列各式分解因式:(1)_。(2)_。(3)_。(4)_。(5)_。(6)_。(7)_。(8)_。(9)_。(10)_。2、3、若則,。二、選擇題:(每小題四個(gè)答案中只有一個(gè)是正確的)1、在多項(xiàng)式(1)(2)(3)(4),(5)中,有相同因式的是( )A、只有(1)(2) B、只有(3)(4)C、只有(3)(5) D、(1)和(2);(3)和(4);(3)和(5)2、分解因式得( )A、 B、 C、 D、3、分解因式得( )A、 B、C、 D、4、若多項(xiàng)式可分解為,則、的值是( )
13、A、, B、, C、, D、,5、若其中、為整數(shù),則的值為( )A、或 B、 C、 D、或三、把下列各式分解因式1、 2、3、 4、5、關(guān)于x的二次三項(xiàng)式+b+c(a0)的因式分解。若關(guān)于x的方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根是、,則二次三項(xiàng)式就可分解為。例5把下列關(guān)于x的二次多項(xiàng)式分解因式:(1); (2)。解:(1)令=0,則解得,=。(2)令=0,則解得,=。練習(xí)1選擇題:多項(xiàng)式的一個(gè)因式為( )(A) (B) (C) (D)2分解因式:(1)x26x8 (2)8a3b3(3)x22x1 (4)習(xí)題12 1分解因式:(1)= (2); (3); (4)。2在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)因式分解:(1) ; (2); (3)
14、; (4)。3分解因式:x(a2a)。2.1 一元二次方程2.1.1根的判別式情境設(shè)置:可先讓學(xué)生通過具體實(shí)例探索二次方程的根的求法,如求方程的根:(1);(2);(3)。用配方法可把一元二次方程bc0(a0)變?yōu)閍0,4a20。于是(1)當(dāng)b24ac0時(shí),方程的右端是一個(gè)正數(shù),因此,原方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根;(2)當(dāng)b24ac0時(shí),方程的右端為零,因此,原方程有兩個(gè)等的實(shí)數(shù)根;(3)當(dāng)b24ac0時(shí),方程的右端是一個(gè)負(fù)數(shù),而方程的左邊一定大于或等于零,因此,原方程沒有實(shí)數(shù)根。由此可知,一元二次方程bc0(a0)的根的情況可以由b24ac來判定,我們把b24ac叫做一元二次方程bc0(a0)
15、的根的判別式,通常用符號(hào)“”來表示。綜上所述,對(duì)于一元二次方程bc0(a0),有(1)當(dāng)0時(shí),方程有兩個(gè)不相bc0等的實(shí)數(shù)根;(2)當(dāng)0時(shí),方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,;(3)當(dāng)0時(shí),方程沒有實(shí)數(shù)根。例1 判定下列關(guān)于的方程的根的情況(其中a為常數(shù)),如果方程有實(shí)數(shù)根,寫出方程的實(shí)數(shù)根。(1)330; (2)10;(3)(1)0; (4)2a0。解:(1)3241330,方程沒有實(shí)數(shù)根。(2)該方程的根的判別式a241(1)a240,所以方程一定有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根,。(3)由于該方程的根的判別式為a241(a1)a24a4(a2)2,所以,當(dāng)a2時(shí),0,所以方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根x1x21;當(dāng)a2
16、時(shí),0, 所以方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根x11,x2a1。(4)由于該方程的根的判別式為2241a44a4(1a),所以當(dāng)0,即4(1a) 0,即a1時(shí),方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,;當(dāng)0,即a1時(shí),方程有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根x1x21;當(dāng)0,即a1時(shí),方程沒有實(shí)數(shù)根。說明:在第3,4小題中,方程的根的判別式的符號(hào)隨著a的取值的變化而變化,于是,在解題過程中,需要對(duì)a的取值情況進(jìn)行討論,這一方法叫做分類討論。分類討論這一思想方法是高中數(shù)學(xué)中一個(gè)非常重要的方法,在今后的解題中會(huì)經(jīng)常地運(yùn)用這一方法來解決問題。2.1.2 根與系數(shù)的關(guān)系(韋達(dá)定理)若一元二次方程bc0(a0)有兩個(gè)實(shí)數(shù)根則有;。所以,一元二
17、次方程的根與系數(shù)之間存在下列關(guān)系:如果bc0(a0)的兩根分別是,,那么+, 。這一關(guān)系也被稱為韋達(dá)定理。特別地,對(duì)于二次項(xiàng)系數(shù)為1的一元二次方程x2pq0,若,是其兩根,由韋達(dá)定理可知,+p,q,即p(+),q,所以,方程pq0可化為(+)0,由于,是一元二次方程x2pxq0的兩根,所以,x1,x2也是一元二次方程(+)0。因此有以兩個(gè)數(shù),為根的一元二次方程(二次項(xiàng)系數(shù)為1)是(+)0。所以,方程的另一個(gè)根為,k的值為7。例2已知方程的一個(gè)根是2,求它的另一個(gè)根及k的值。分析:由于已知了方程的一個(gè)根,可以直接將這一根代入,求出k的值,再由方程解出另一個(gè)根。但由于我們學(xué)習(xí)了韋達(dá)定理,又可以利用
18、韋達(dá)定理來解題,即由于已知了方程的一個(gè)根及方程的二次項(xiàng)系數(shù)和常數(shù)項(xiàng),于是可以利用兩根之積求出方程的另一個(gè)根,再由兩根之和求出k的值。解法一:2是方程的一個(gè)根,522k260,k7。所以,方程就為5x27x60,解得2,。解法二:設(shè)方程的另一個(gè)根為,則 2,。由()2,得 k7。所以,方程的另一個(gè)根為,k的值為7。例3 已知關(guān)于的方程2(m2)xm240有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,并且這兩個(gè)實(shí)數(shù)根的平方和比兩個(gè)根的積大21,求m的值。分析:本題可以利用韋達(dá)定理,由實(shí)數(shù)根的平方和比兩個(gè)根的積大21得到關(guān)于m的方程,從而解得m的值。但在解題中需要特別注意的是,由于所給的方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根,因此,其根的判別式應(yīng)大于零
19、。解:設(shè),是方程的兩根,由韋達(dá)定理,得+2(m2),m24。21,(+)23 21,即2(m2)23(m24)21,化簡(jiǎn),得 m216m170,解得m1,或m17。當(dāng)m1時(shí),方程為650,0,滿足題意;當(dāng)m17時(shí),方程為302930,302412930,不合題意,舍去。綜上,m17。說明:(1)在本題的解題過程中,也可以先研究滿足方程有兩個(gè)實(shí)數(shù)根所對(duì)應(yīng)的m的范圍,然后再由“兩個(gè)實(shí)數(shù)根的平方和比兩個(gè)根的積大21”求出m的值,取滿足條件的m的值即可。(2)在今后的解題過程中,如果僅僅由韋達(dá)定理解題時(shí),還要考慮到根的判別式是否大于或大于零。因?yàn)?,韋達(dá)定理成立的前提是一元二次方程有實(shí)數(shù)根。例4已知兩個(gè)
20、數(shù)的和為4,積為12,求這兩個(gè)數(shù)。分析:我們可以設(shè)出這兩個(gè)數(shù)分別為,y,利用二元方程求解出這兩個(gè)數(shù)。也可以利用韋達(dá)定理轉(zhuǎn)化出一元二次方程來求解。解法一:設(shè)這兩個(gè)數(shù)分別是,則 解得: ,因此,這兩個(gè)數(shù)是2和6。解法二:由韋達(dá)定理可知,這兩個(gè)數(shù)是方程x24x120的兩個(gè)根。解這個(gè)方程,得2,6。所以,這兩個(gè)數(shù)是2和6。說明:從上面兩種解法我們不難發(fā)現(xiàn),解法二(直接利用韋達(dá)定理來解題)要比解法一簡(jiǎn)捷。例5 若和分別是一元二次方程25x30的兩根。(1)求|的值; (2)求的值; (3)。解:和分別是一元二次方程2530的兩根,。(1)| |2x12+ x222 (+)246,|-|。(2)。(3)(
21、+2)( )(+) (+) 23()()23()。說明:一元二次方程的兩根之差的絕對(duì)值是一個(gè)重要的量,今后我們經(jīng)常會(huì)遇到求這一個(gè)量的問題,為了解題簡(jiǎn)便,我們可以探討出其一般規(guī)律:設(shè)x1和x2分別是一元二次方程bc0(a0),則,|-|。于是有下面的結(jié)論:若和分別是一元二次方程bc0(a0),則|-|(其中b24ac)。今后,在求一元二次方程的兩根之差的絕對(duì)值時(shí),可以直接利用上面的結(jié)論。例6 若關(guān)于x的一元二次方程a40的一根大于零、另一根小于零,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。解:設(shè),是方程的兩根,則a40,且(1)24(a4)0。由得a4,由得a。a的取值范圍是a4。練 習(xí)1.選擇題:(1)方程的根的情
22、況是( )(A)有一個(gè)實(shí)數(shù)根 (B)有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根(C)有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根(D)沒有實(shí)數(shù)根(2)若關(guān)于x的方程mx2 (2m1)xm0有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ) (A)m (B)m (C)m,且m0 (D)m,且m02填空:(1)若方程310的兩根分別是x1和x2,則 。(2)方程mx2x2m0(m0)的根的情況是 。(3)以3和1為根的一元二次方程是 。3.若,當(dāng)k取何值時(shí),方程kab0有兩個(gè)不相等實(shí)數(shù)根?4已知方程310的兩根為和,求(3)( 3)的值。習(xí)題2.1 A組1選擇題:(1)已知關(guān)于的方程k20的一個(gè)根是1,則它的另一個(gè)根是( )(A)3 (B)3 (
23、C)2 (D)2(2)下列四個(gè)說法:其中正確說法的個(gè)數(shù)是( )個(gè) (A)1 (B)2 (C)3 (D)4方程2x70的兩根之和為2,兩根之積為7;方程2x70的兩根之和為2,兩根之積為7;方程370的兩根之和為0,兩根之積為;方程32x0的兩根之和為2,兩根之積為0。(3)關(guān)于x的一元二次方程a5xa2a0的一個(gè)根是0,則a的值是( )(A)0 (B)1 (C)1 (D)0,或12填空:(1)方程k4x10的兩根之和為2,則k 。(2)方程2x2x40的兩根為,則22 。(3)已知關(guān)于x的方程ax3a0的一個(gè)根是2,則它的另一個(gè)根是 。(4)方程22x10的兩根為x1和x2,則| x1x2|
24、。3試判定當(dāng)m取何值時(shí),關(guān)于x的一元二次方程(2m1) x10有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根?有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根?沒有實(shí)數(shù)根?4求一個(gè)一元二次方程,使它的兩根分別是方程x27x10各根的相反數(shù)。B 組1選擇題:若關(guān)于x的方程(k21) xk10的兩根互為相反數(shù),則k的值為( )(A)1,或1 (B)1 (C)1 (D)02填空:(1)若m,n是方程2005x10的兩實(shí)數(shù)根,則m2nmn2mn的值等于 。(2)若a,b是方程x10的兩個(gè)實(shí)數(shù)根,則代數(shù)式a3a2bab2b3的值是 。3已知關(guān)于x的方程kx20。(1)求證:方程有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根;(2)設(shè)方程的兩根為x1和x2,如果2(x1x2)x1x2,
25、求實(shí)數(shù)k的取值范圍。4一元二次方程abxc0(a0)的兩根為x1和x2。求:(1)| x1x2|和;(2)x13x23。5關(guān)于x的方程4xm0的兩根為x1,x2滿足| x1x2|2,求實(shí)數(shù)m的值。C 組1.選擇題:(1)已知一個(gè)直角三角形的兩條直角邊長(zhǎng)恰好是方程28x70的兩根,則這個(gè)直角三角形的斜邊長(zhǎng)等于( ) (A) (B)3 (C)6 (D)9(2)若x1,x2是方程24x10的兩個(gè)根,則的值為( )(A)6 (B)4 (C)3 (D)(3)如果關(guān)于x的方程2(1+m)xm20有兩實(shí)數(shù)根,則的取值范圍為( )(A) (B) (C)1 (D)1 (4)已知a,b,c是ABC的三邊長(zhǎng),那么方
26、程c(ab)x0的根的情況是( )(A)沒有實(shí)數(shù)根 (B)有兩個(gè)不相等的實(shí)數(shù)根(C)有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根 (D)有兩個(gè)異號(hào)實(shí)數(shù)根2.填空:若方程8xm0的兩根為x1,x2,且3x12x218,則m 。3.已知x1,x2是關(guān)于x的一元二次方程4k4kxk10的兩個(gè)實(shí)數(shù)根。(1)是否存在實(shí)數(shù)k,使(2x1x2)( x12x2)成立?若存在,求出k的值;若不存在,說明理由;(2)求使2的值為整數(shù)的實(shí)數(shù)k的整數(shù)值;(3)若k2,試求的值。4已知關(guān)于x的方程。(1)求證:無論m取什么實(shí)數(shù)時(shí),這個(gè)方程總有兩個(gè)相異實(shí)數(shù)根;(2)若這個(gè)方程的兩個(gè)實(shí)數(shù)根x1,x2滿足|x2|x1|2,求m的值及相應(yīng)的x1,x2。
27、5若關(guān)于x的方程xa0的根一個(gè)大于1、另一根小于1,求實(shí)數(shù)a的取值范圍。22 二次函數(shù)2.2.1 二次函數(shù)yax2bxc的圖象和性質(zhì)情境設(shè)置:可先讓學(xué)生通過具體實(shí)例探索二次函數(shù)的圖象,如作圖(1) (2) (3) 教師可采用計(jì)算機(jī)繪圖軟件輔助教學(xué)問題1 函數(shù)ya與y的圖象之間存在怎樣的關(guān)系?為了研究這一問題,我們可以先畫出y2,y,y2的圖象,通過這些函數(shù)圖象與函數(shù)y的圖象之間的關(guān)系,推導(dǎo)出函數(shù)ya與y的圖象之間所存在的關(guān)系。先畫出函數(shù)y,y2的圖象。先列表:x321012394101492188202818從表中不難看出,要得到2x2的值,只要把相應(yīng)的x2的值擴(kuò)大到兩倍就可以了。圖2.2-2
28、xyO1y2x2y2(x1)2y2(x1)21yx2y2x2圖2.2-1xOy再描點(diǎn)、連線,就分別得到了函數(shù)y,y2的圖象(如圖21所示),從圖21我們可以得到這兩個(gè)函數(shù)圖象之間的關(guān)系:函數(shù)y2的圖象可以由函數(shù)yx2的圖象各點(diǎn)的縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼膬杀兜玫?。同學(xué)們也可以用類似于上面的方法畫出函數(shù)y,y2的圖象,并研究這兩個(gè)函數(shù)圖象與函數(shù)y的圖象之間的關(guān)系。通過上面的研究,我們可以得到以下結(jié)論:二次函數(shù)ya (a0)的圖象可以由yx2的圖象各點(diǎn)的縱坐標(biāo)變?yōu)樵瓉淼腶倍得到。在二次函數(shù)ya (a0)中,二次項(xiàng)系數(shù)a決定了圖象的開口方向和在同一個(gè)坐標(biāo)系中的開口的大小。問題2 函數(shù)ya(xh)2k與ya的圖
29、象之間存在怎樣的關(guān)系?同樣地,我們可以利用幾個(gè)特殊的函數(shù)圖象之間的關(guān)系來研究它們之間的關(guān)系。同學(xué)們可以作出函數(shù)y2(x1)21與y2的圖象(如圖22所示),從函數(shù)的圖象我們不難發(fā)現(xiàn),只要把函數(shù)y2的圖象向左平移一個(gè)單位,再向上平移一個(gè)單位,就可以得到函數(shù)y2(x1)21的圖象。這兩個(gè)函數(shù)圖象之間具有“形狀相同,位置不同”的特點(diǎn)。類似地,還可以通過畫函數(shù)y3,y3(x1)21的圖象,研究它們圖象之間的相互關(guān)系。通過上面的研究,我們可以得到以下結(jié)論:二次函數(shù)ya(xh)2k(a0)中,a決定了二次函數(shù)圖象的開口大小及方向;h決定了二次函數(shù)圖象的左右平移,而且“h正左移,h負(fù)右移”;k決定了二次函數(shù)
30、圖象的上下平移,而且“k正上移,k負(fù)下移”。由上面的結(jié)論,我們可以得到研究二次函數(shù)yabxc(a0)的圖象的方法:由于yabxca()ca()c ,所以,yabxc(a0)的圖象可以看作是將函數(shù)ya的圖象作左右平移、上下平移得到的,于是,二次函數(shù)yabxc(a0)具有下列性質(zhì):(1)當(dāng)a0時(shí),函數(shù)yabxc圖象開口向上;頂點(diǎn)坐標(biāo)為,對(duì)稱軸為直線x;當(dāng)x時(shí),y隨著x的增大而減?。划?dāng)x時(shí),y隨著x的增大而增大;當(dāng)x時(shí),函數(shù)取最小值y。(2)當(dāng)a0時(shí),函數(shù)yabxc圖象開口向下;頂點(diǎn)坐標(biāo)為,對(duì)稱軸為直線x;當(dāng)x時(shí),y隨著x的增大而增大;當(dāng)x時(shí),y隨著x的增大而減?。划?dāng)x時(shí),函數(shù)取最大值y。 上述二次
31、函數(shù)的性質(zhì)可以分別通過圖223和圖224直觀地表示出來。因此,在今后解決二次函數(shù)問題時(shí),可以借助于函數(shù)圖像、利用數(shù)形結(jié)合的思想方法來解決問題。xOyx1A(1,4)D(0,1)BC圖2.25xyOxA圖2.2-3xyOxA圖2.2-4例1 求二次函數(shù)y36x1圖象的開口方向、對(duì)稱軸、頂點(diǎn)坐標(biāo)、最大值(或最小值),并指出當(dāng)x取何值時(shí),y隨x的增大而增大(或減小)?并畫出該函數(shù)的圖象。解:y36x13(x1)24,函數(shù)圖象的開口向下;對(duì)稱軸是直線x1;頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1,4);當(dāng)x1時(shí),函數(shù)y取最大值y4;當(dāng)x1時(shí),y隨著x的增大而增大;當(dāng)x1時(shí),y隨著x的增大而減小;采用描點(diǎn)法畫圖,選頂點(diǎn)A(1,4
32、),與x軸交于點(diǎn)B和C,與y軸的交點(diǎn)為D(0,1),過這五點(diǎn)畫出圖象(如圖25所示)。說明:從這個(gè)例題可以看出,根據(jù)配方后得到的性質(zhì)畫函數(shù)的圖象,可以直接選出關(guān)鍵點(diǎn),減少了選點(diǎn)的盲目性,使畫圖更簡(jiǎn)便、圖象更精確。函數(shù)yabxc圖象作圖要領(lǐng):確定開口方向:由二次項(xiàng)系數(shù)a決定。確定對(duì)稱軸:對(duì)稱軸方程為確定圖象與x軸的交點(diǎn)情況,若0則與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),可由方程bxc=0求出若=0則與x軸有一個(gè)交點(diǎn),可由方程x2bxc=0求出若0則與x軸有無交點(diǎn)。確定圖象與y軸的交點(diǎn)情況,令x=0得出y=c,所以交點(diǎn)坐標(biāo)為(0,c)由以上各要素出草圖。練習(xí):作出以下二次函數(shù)的草圖:(1) (2) (3) x /元13
33、0150165y/件705035例2 某種產(chǎn)品的成本是120元/件,試銷階段每件產(chǎn)品的售價(jià)x(元)與產(chǎn)品的日銷售量y(件)之間關(guān)系如下表所示:若日銷售量y是銷售價(jià)x的一次函數(shù),那么,要使每天所獲得最大的利潤(rùn),每件產(chǎn)品的銷售價(jià)應(yīng)定為多少元?此時(shí)每天的銷售利潤(rùn)是多少?分析:由于每天的利潤(rùn)日銷售量y(銷售價(jià)x120),日銷售量y又是銷售價(jià)x的一次函數(shù),所以,欲求每天所獲得的利潤(rùn)最大值,首先需要求出每天的利潤(rùn)與銷售價(jià)x之間的函數(shù)關(guān)系,然后,再由它們之間的函數(shù)關(guān)系求出每天利潤(rùn)的最大值。解:由于y是x的一次函數(shù),于是,設(shè)ykxb,將x130,y70;x150,y50代入方程,有 解得。 yx200。設(shè)每天
34、的利潤(rùn)為z(元),則z(x+200)(x120)x2320x24000 (x160)21600,當(dāng)x160時(shí),z取最大值1600。答:當(dāng)售價(jià)為160元/件時(shí),每天的利潤(rùn)最大,為1600元。例3 把二次函數(shù)ybxc的圖像向上平移2個(gè)單位,再向左平移4個(gè)單位,得到函數(shù)yx2的圖像,求b,c的值。解法一:ybxc(x +)2,把它的圖像向上平移2個(gè)單位,再向左平移4個(gè)單位,得到的圖像,也就是函數(shù)y的圖像,所以, 解得b8,c14。解法二:把二次函數(shù)ybxc的圖像向上平移2個(gè)單位,再向左平移4個(gè)單位,得到函數(shù)y的圖像,等價(jià)于把二次函數(shù)yx2的圖像向下平移2個(gè)單位,再向右平移4個(gè)單位,得到函數(shù)ybxc的
35、圖像。由于把二次函數(shù)y的圖像向下平移2個(gè)單位,再向右平移4個(gè)單位,得到函數(shù)y(x4)22的圖像,即為y8x14的圖像,函數(shù)y8x14與函數(shù)ybxc表示同一個(gè)函數(shù),b8,c14。說明:本例的兩種解法都是利用二次函數(shù)圖像的平移規(guī)律來解決問題,所以,同學(xué)們要牢固掌握二次函數(shù)圖像的變換規(guī)律。這兩種解法反映了兩種不同的思維方法:解法一,是直接利用條件進(jìn)行正向的思維來解決的,其運(yùn)算量相對(duì)較大;而解法二,則是利用逆向思維,將原來的問題等價(jià)轉(zhuǎn)化成與之等價(jià)的問題來解,具有計(jì)算量小的優(yōu)點(diǎn)。今后,我們?cè)诮忸}時(shí),可以根據(jù)題目的具體情況,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▉斫鉀Q問題。例4 已知函數(shù)yx2,2xa,其中a2,求該函數(shù)的最大值
36、與最小值,并求出函數(shù)取最大值和最小值時(shí)所對(duì)應(yīng)的自變量x的值。 分析:本例中函數(shù)自變量的范圍是一個(gè)變化的范圍,需要對(duì)a的取值進(jìn)行討論。解:(1)當(dāng)a2時(shí),函數(shù)y的圖象僅僅對(duì)應(yīng)著一個(gè)點(diǎn)(2,4),所以,函數(shù)的最大值和最小值都是4,此時(shí)x2;(2)當(dāng)2a0時(shí),由圖226可知,當(dāng)x2時(shí),函數(shù)取最大值y4;當(dāng)xa時(shí),函數(shù)取最小值ya2;(3)當(dāng)0a2時(shí),由圖226可知,當(dāng)x2時(shí),函數(shù)取最大值y4;當(dāng)x0時(shí),函數(shù)取最小值y0;(4)當(dāng)a2時(shí),由圖226可知,當(dāng)xa時(shí),函數(shù)取最大值ya2;當(dāng)x0時(shí),函數(shù)取最小值y0。xyO2axyO2aa24圖2.26xyOa224a22xyOaa24說明:在本例中,利用了
37、分類討論的方法,對(duì)a的所有可能情形進(jìn)行討論。此外,本例中所研究的二次函數(shù)的自變量的取值不是取任意的實(shí)數(shù),而是取部分實(shí)數(shù)來研究,在解決這一類問題時(shí),通常需要借助于函數(shù)圖象來直觀地解決問題。練習(xí) 1選擇題:(1)下列函數(shù)圖象中,頂點(diǎn)不在坐標(biāo)軸上的是( )(A)y2 (B)y24x2 (C)y21 (D)y24x (2)函數(shù)y2(x1)22是將函數(shù)y2( ) (A)向左平移1個(gè)單位、再向上平移2個(gè)單位得到的(B)向右平移2個(gè)單位、再向上平移1個(gè)單位得到的(C)向下平移2個(gè)單位、再向右平移1個(gè)單位得到的(D)向上平移2個(gè)單位、再向右平移1個(gè)單位得到的2填空題(1)二次函數(shù)y2mxn圖象的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(1
38、,2),則m ,n 。(2)已知二次函數(shù)y+(m2)x2m,當(dāng)m 時(shí),函數(shù)圖象的頂點(diǎn)在y軸上;當(dāng)m 時(shí),函數(shù)圖象的頂點(diǎn)在x軸上;當(dāng)m 時(shí),函數(shù)圖象經(jīng)過原點(diǎn)。(3)函數(shù)y3(x2)25的圖象的開口向 ,對(duì)稱軸為 ,頂點(diǎn)坐標(biāo)為 ;當(dāng)x 時(shí),函數(shù)取最 值y ;當(dāng)x 時(shí),y隨著x的增大而減小。3求下列拋物線的開口方向、對(duì)稱軸、頂點(diǎn)坐標(biāo)、最大(?。┲导皔隨x的變化情況,并畫出其圖象。(1)y2x3; (2)y16 x。4已知函數(shù)y2x3,當(dāng)自變量x在下列取值范圍內(nèi)時(shí),分別求函數(shù)的最大值或最小值,并求當(dāng)函數(shù)取最大(?。┲禃r(shí)所對(duì)應(yīng)的自變量x的值:;。2.2.2 二次函數(shù)的三種表示方式通過上一小節(jié)的學(xué)習(xí),我們
39、知道,二次函數(shù)可以表示成以下兩種形式:1一般式:yabxc(a0);2頂點(diǎn)式:ya(xh)2k (a0),其中頂點(diǎn)坐標(biāo)是(h,k)。除了上述兩種表示方法外,它還可以用另一種形式來表示。為了研究另一種表示方式,我們先來研究二次函數(shù)yabxc(a0)的圖象與x軸交點(diǎn)個(gè)數(shù)。當(dāng)拋物線yabxc(a0)與x軸相交時(shí),其函數(shù)值為零,于是有abxc0。 ,并且方程的解就是拋物線yabxc(a0)與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)(縱坐標(biāo)為零),于是,不難發(fā)現(xiàn),拋物線yabxc(a0)與x軸交點(diǎn)個(gè)數(shù)與方程的解的個(gè)數(shù)有關(guān),而方程的解的個(gè)數(shù)又與方程的根的判別式b24ac有關(guān),由此可知,拋物線yabxc(a0)與x軸交點(diǎn)個(gè)數(shù)與根的
40、判別式b24ac存在下列關(guān)系:(1)當(dāng)0時(shí),拋物線yabxc(a0)與x軸有兩個(gè)交點(diǎn);反過來,若拋物線yabxc(a0)與x軸有兩個(gè)交點(diǎn),則0也成立。(2)當(dāng)0時(shí),拋物線yabxc(a0)與x軸有一個(gè)交點(diǎn)(拋物線的頂點(diǎn));反過來,若拋物線yabxc(a0)與x軸有一個(gè)交點(diǎn),則0也成立。(3)當(dāng)0時(shí),拋物線yabxc(a0)與x軸沒有交點(diǎn);反過來,若拋物線yabxc(a0)與x軸沒有交點(diǎn),則0也成立。于是,若拋物線yabxc(a0)與x軸有兩個(gè)交點(diǎn)A(x1,0),B(x2,0),則x1,x2是方程abxc0的兩根,所以x1x2,x1x2,即(x1x2), x1x2。所以,yabxca()= a(
41、x1x2)xx1x2a(xx1)(xx2)。 由上面的推導(dǎo)過程可以得到下面結(jié)論:若拋物線yax2bxc(a0)與x軸交于A(x1,0),B(x2,0)兩點(diǎn),則其函數(shù)關(guān)系式可以表示為ya(xx1)(xx2)(a0)。這樣,也就得到了表示二次函數(shù)的第三種方法:3交點(diǎn)式:ya(xx1)(xx2)(a0),其中x1,x2是二次函數(shù)圖象與x軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)。今后,在求二次函數(shù)的表達(dá)式時(shí),我們可以根據(jù)題目所提供的條件,選用一般式、頂點(diǎn)式、交點(diǎn)式這三種表達(dá)形式中的某一形式來解題。例1 已知某二次函數(shù)的最大值為2,圖像的頂點(diǎn)在直線yx1上,并且圖象經(jīng)過點(diǎn)(3,1),求二次函數(shù)的解析式。分析:在解本例時(shí),要充分利
42、用題目中所給出的條件最大值、頂點(diǎn)位置,從而可以將二次函數(shù)設(shè)成頂點(diǎn)式,再由函數(shù)圖象過定點(diǎn)來求解出系數(shù)a。解:二次函數(shù)的最大值為2,而最大值一定是其頂點(diǎn)的縱坐標(biāo),頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2。又頂點(diǎn)在直線yx1上,所以,2x1,x1。頂點(diǎn)坐標(biāo)是(1,2)。設(shè)該二次函數(shù)的解析式為,二次函數(shù)的圖像經(jīng)過點(diǎn)(3,1),解得a2。二次函數(shù)解析式為,即y2x28x7。說明:在解題時(shí),由最大值確定出頂點(diǎn)的縱坐標(biāo),再利用頂點(diǎn)的位置求出頂點(diǎn)坐標(biāo),然后設(shè)出二次函數(shù)的頂點(diǎn)式,最終解決了問題。因此,在解題時(shí),要充分挖掘題目所給的條件,并巧妙地利用條件簡(jiǎn)捷地解決問題。例2 已知二次函數(shù)的圖象過點(diǎn)(3,0),(1,0),且頂點(diǎn)到x軸的距
43、離等于2,求此二次函數(shù)的表達(dá)式。分析一:由于題目所給的條件中,二次函數(shù)的圖象所過的兩點(diǎn)實(shí)際上就是二次函數(shù)的圖象與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo),于是可以將函數(shù)的表達(dá)式設(shè)成交點(diǎn)式。解法一:二次函數(shù)的圖象過點(diǎn)(3,0),(1,0),可設(shè)二次函數(shù)為ya(x3)(x1)(a0),展開,得:ya2ax3a, 頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為 ,由于二次函數(shù)圖象的頂點(diǎn)到x軸的距離2,|4a|2,即a。所以,二次函數(shù)的表達(dá)式為y,或y。分析二:由于二次函數(shù)的圖象過點(diǎn)(3,0),(1,0),所以,對(duì)稱軸為直線x1,又由頂點(diǎn)到x軸的距離為2,可知頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2,或2,于是,又可以將二次函數(shù)的表達(dá)式設(shè)成頂點(diǎn)式來解,然后再利用圖象過點(diǎn)(3,0),
44、或(1,0),就可以求得函數(shù)的表達(dá)式。解法二:二次函數(shù)的圖象過點(diǎn)(3,0),(1,0),對(duì)稱軸為直線x1。又頂點(diǎn)到x軸的距離為2,頂點(diǎn)的縱坐標(biāo)為2,或2。于是可設(shè)二次函數(shù)為ya(x1)22,或ya(x1)22,由于函數(shù)圖象過點(diǎn)(1,0),0a(11)22,或0a(11)22。a,或a。所以,所求的二次函數(shù)為y(x1)22,或y(x1)22。說明:上述兩種解法分別從與x軸的交點(diǎn)坐標(biāo)及頂點(diǎn)的坐標(biāo)這兩個(gè)不同角度,利用交點(diǎn)式和頂點(diǎn)式來解題,在今后的解題過程中,要善于利用條件,選擇恰當(dāng)?shù)姆椒▉斫鉀Q問題。例3已知二次函數(shù)的圖象過點(diǎn)(1,22),(0,8),(2,8),求此二次函數(shù)的表達(dá)式。解:設(shè)二次函數(shù)為。由函數(shù)圖象過點(diǎn)(1,22),(0,8),(2,8),可得,解得故所求二次函數(shù)為y2x212x8。通過上面的幾道例題,同學(xué)們能否歸納出:在什么情況下,分別利用函數(shù)的一般式、頂點(diǎn)式、交點(diǎn)式來求二次函數(shù)的表達(dá)式?練習(xí)1.選擇題
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