函数问题错解钩沉

2016-11-23 02:13张新松
初中生世界 2016年16期
关键词:判别式对称轴交点

张新松

函数问题错解钩沉

张新松

函数是初中数学的重要内容,也是形成数学思想的核心之一,本文对同学们在解题中常见的错误略作分析,以期对大家的复习有所帮助.

一、与函数概念有关的错解

例1如果关于x的函数y=(m-3)xm2-3m+2+ mx+1是二次函数,则m的值一定是().

A.0B.3C.2D.0或3

【错解】由m2-3m+2=2,解之得m1=0,m2= 3,故选D.

【正解】没有考虑到二次项系数m-3≠0,即m≠3,故选A.

二、与函数图像有关的错解

例2已知二次函数y=ax2+bx+c的y与x的部分对应值如下表:

?

写出该抛物线的对称轴.

【错解】由表中观察可得该抛物线的对称轴为直线x=1.

【正解】实际上,点(0,1)与点(3,1)和直线x=1并不“等距”,正确的答案为:该抛物线的对称轴为直线

例3若函数y=(m-1)x2+6x+1的图像与x轴只有一个交点,求m的值.

【错解】因为函数y=(m-1)x2+6x+1的图像与x轴只有一个交点,所以判别式Δ=0,由62-4×(m-1)×1=0,得m=10.

【正解】实际上,题中并没有指明该函数为二次函数,因此,不存在m-1≠0(即m≠1)这样一个前提条件,当m=1时,直线y=6x+1的图像与x轴也只有一个交点,故m的值为10或1.

我们知道,若m-1≠0,m-1越小,抛物线y=(m-1)x2+6x+1的开口越大,当m-1趋近于0时,抛物线趋近于一条直线,因此,抛物线向直线的渐变也是一个量变到质变的过程.

例4如图1,在平面直角坐标系中,抛物线y=x2+bx+c过A(1,2)、B(3,1)两点,若在该抛物线上找一点P,使△ABP为等腰三角形,则这样的点P共有_______个.

【错解】分别以A、B为圆心,AB长为半径作弧,均与抛物线相交,得到2个满足条件的点;作线段AB的垂直平分线,与抛物线相交,得到满足条件的第3个点.因此,满足条件的点共有3个.

图1

【正解】还存在满足条件的第4个点,理由如下:首先,求出抛物线的解析式为y=x2-,直线AB的解析式为,设直线AB和x轴、y轴分别交于点E(5,0)、,线段AB的垂直平分线l分别交AB和x轴于点C、D,根据A、B两点的坐标,可求点C坐标为利用△ECD∽△EOF,可求点D坐标为,从而求出直线l的解析式为,和抛物线的解析式y=联立,消去y,整理得关于x的一元二次方程,该方程的判别式Δ=,所以直线l和抛物线有两个交点.

三、与函数性质有关的错解

例5已知一次函数y=kx+b,当1≤x≤4时,3≤y≤6,求k、b的值.

【错解】由题意知直线y=kx+b过点(1,3)和(4,6)两点,将这两点的坐标代入解析式,即可求出k=1,b=2.

【正解】上述的解法是想当然地认为y随x的增大而增大,实际上也可能y随x的增大而减小,这时将两点的坐标(1,6)和(4,3)代入解析式,即可求出另一组值:k=-1,b= 7.所以,正确的答案为:k=1,b=2或k=-1,b=7.

例6已知函数y=x2-4x+3,当-1<x<3时,求y的取值范围.

【错解】把x=-1和x=3分别代入解析式,得y的相应值为8和0,所以y的取值范围为0<y<8.

【正解】因为y=x2-4x+3=(x-2)2-1,该抛物线的对称轴为直线x=2,而x的取值范围-1<x<3在对称轴的两侧,其增减性不同,因此,y的取值范围包含最小值-1,所以,正确的答案为:-1≤y<8.

四、与函数自变量取值范围有关的错解

例7已知抛物线y=x2-2mx+m2+m+2与x轴的交点为(a,0),(b,0),求a2+b2的最小值.

【错解】因为a2+b2=(a+b)2-2ab=(2m)2-2(m2+m+2)=,所以,当m=时,所求最小值为

【正解】上述的错解是忽视了抛物线与x轴有交点的条件,即要判别式Δ≥0,正确的解法应当是:由题意得(-2m)2-4(m2+m+2)≥0,解得m≤-2,在抛物线的对称轴左侧函数值随自变量的增大而减小,所以,m=-2时,a2+b2的最小值为8.

例8如图2,在矩形ABCD中,点P是边AD上的动点,连接BP,线段BP的垂直平分线交边BC于点Q,垂足为点M,连接QP.已知AD=13,AB=5,AP=x,BQ=y.求y关于x的函数解析式,并写出x的取值范围.

图2

【正解】上述解答错误在自变量的取值范围,由题中“线段BP的垂直平分线交边BC于点Q”,可知点Q运动的终点是点C.令=13,解之得x1=1,x2=25(舍去),所以x的取值范围为1≤x≤13.

(作者单位:江苏省宿迁市钟吾国际学校)

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