二次函数是初中数学的重要内容.有些同学由于概念不清、方法不明,经常在解决二次函数相关问题时出错.现对二次函数的典型易错题进行举例并剖析,以供同学们学习时参考.
例1 若y=(m2+m)x||m-1+(m-3)x+m2是二次函数,则m的值为_______.
【错解】令 ||m-1=2,解得m1=-1,m2=3.
【剖析】本题考查二次函数的定义.错因是对概念理解不透彻,忽略了二次项系数a≠0.
【正解】由 ||m-1=2,得m1=-1,m2=3.又∵m2+m≠0,即m≠0且m≠-1.
∴应取m=3.
【点评】y=ax2+bx+c是二次函数的一般形式,必须满足二次项系数不等于0.同学们解题时,不能看到“二次”就只顾“指数”,实际上,还需考虑a≠0,这样就符合我们对二次函数的一般定义.同学们在平时对二次函数等概念学习时,不仅要“看样子”,还要“讲条件”.
例2 把拋物线y=2x2-4x+3向左平移1个单位长度,得到的抛物线的解析式为_____.
【错解1】y=2(x-1)2-4x+3.
【错解2】y=2x2-4x+4.
【错解3】将y=2x2-4x+3化为顶点式,得y=2(x-1)2+1,向左平移1个单位长度,得y=2(x-1-1)2+1=2(x-2)2+1.
【剖析】本题考查二次函数图像的平移规律.将二次函数化为顶点式,按照“左加右减,上加下减”即可,也可利用数形结合求解.错解1只考虑了二次项变化,忽略一次项;错解2表示的是向上平移1个单位长度;错解3将规律记成“左减右加”,导致错误.
【正解】将y=2x2-4x+3化为顶点式,得到y=2(x-1)2+1,向左平移1个单位长度,得y=2(x+1-1)2+1=2x2+1.
【点评】抛物线的平移不改变形状,只改变图像的位置.同学们可以借助画图,利用数形结合的思想解决问题,也可记住平移规律,确定顶点坐标,按照“左加右减,上加下减”的规律进行平移,即可得到正确答案.
例3 在平面直角坐标系xOy中,直线y=4x+4与x轴,y轴分别交于点A,B,抛物线y=ax2+bx-3a经过点A,将点B向右平移5个单位长度,得到点C(5,4).若抛物线与线段BC恰有一个公共点,结合函数图像,求a的取值范围.
【错解】因为A(-1,0),抛物线过点A,所以b=-2a.当抛物线过点C时,25a-10a-3a=4,解.根据a的值越大,抛物线开口越大,得
【剖析】本题考查抛物线与直线(线段、射线)的交点问题.题目中抛物线函数的二次项系数a的正负性未知,需分类讨论.由于本题抛物线表达式不确定,需特别注意,当a为负数时,抛物线顶点在线段BC上的情况.
同时,不能厘清a的大小和抛物线开口大小的关系,也是同学们经常会犯的错误.我们知道,二次项系数与抛物线开口大小关系应是:a的绝对值越大,抛物线开口越小.
【正解】因为A(-1,0),抛物线过点A,所以b=-2a,抛物线对称轴为x=1.①a>0,当抛物线过点C时,25a-10a-3a=4,解得a=.根据a的绝对值越大,开口越小,得a≥
③a<0,当抛物线顶点在BC上时,此时顶点为(1,4),∴a-2a-3a=4,解得a=-1.
【点评】解决抛物线交点问题,常常需要分类讨论,常见的是对二次项系数a的分类.同学们应细心关注题目中的隐藏线索,并牢记抛物线二次项系数a与图像开口大小的关系:a的绝对值越大,图像开口越小.
例4 如图,在足够大的空地上有一段长为a米的旧墙MN,某人利用旧墙和木栏围成一个矩形菜园ABCD,其中AD≤MN,已知矩形菜园的一边靠墙,另三边一共用了100米木栏.求矩形菜园ABCD面积的最大值.
【错解】设AD=x米,∴SABCD=x(100-x)=-(x-50)2+1250,则x=50时,SABCD的最大值为1250.
【剖析】本题考查二次函数最值问题.同学们解题时习惯性认为二次函数最值是顶点坐标的纵坐标,未考虑实际问题中自变量的取值范围.
【点评】二次函数是刻画实际问题的一个有效模型,解决此类问题要注意问题对变量的限制.