文/刘立军
(作者单位:江苏省连云港市海州实验中学)
二次函数是初中数学的重要内容,也是各地中考中重点考查的知识点之一。但同学们在解有关二次函数问题时,常出现这样或那样的错误。为了帮助同学们在解题时减少失误,现对二次函数中一些常见的易错点进行剖析,以帮助同学们更好地理解和掌握二次函数。
例1已知关于x的函数y=(k-3)xk2-3k+2+kx+1是二次函数,则k=________。
【错解】根据二次函数的概念,令k2-3k+2=2,解得k=0或k=3。
【分析】根据二次函数的概念,要使y=(k-3)xk2-3k+2+kx+1 是二次函数,k必须满足两个条件:①k2-3k+2=2;②k-3≠0。两者缺一不可。
【正解】根据二次函数的概念,得解得k=0。
例2在同一平面直角坐标系内,二次函数y=ax2+bx+b(a≠0)与一次函数y=ax+b的图像可能是( )。
【错解】不知道如何分析图像导致出错。
【分析】可以先对a、b的正负进行讨论,再从选项中选择正确答案;也可以根据每个选项中的图像,先判断出a、b的正负,再判断另一个函数是否正确。
【正解】选项A,二次函数图像开口向上,对称轴在y轴右侧,∴a>0,b<0,∴一次函数图像应该过第一、三、四象限,且与二次函数交于y轴负半轴的同一点,故A 错误;选项B,∵二次函数图像开口向下,对称轴在y轴左侧,∴a<0,b<0,∴一次函数图像应该过第二、三、四象限,且与二次函数交于y轴负半轴的同一点,故B 错误;选项C,二次函数图像开口向上,对称轴在y轴右侧,∴a>0,b<0,∴一次函数图像应该过第一、三、四象限,且与二次函数交于y轴负半轴的同一点,故C 正确;选项D,二次函数图像开口向上且过原点,则a>0,b=0,∴一次函数图像应该过第一、三象限,且与二次函数交于原点,故D错误。故选C。
例3若A(1,y1),B(3,y2),C(-3,y3)三点都在二次函数y=x2-4x-m的图像上,则y1,y2,y3的大小关系是________。
【错解】∵-3<1<3,∴y3<y1<y2。
【分析】错解只考虑A,B,C三点横坐标之间的关系,而忽视了它们不在对称轴x=2的同侧。对于对称轴两侧的点,应根据它到对称轴的距离来比较函数值的大小。
【正解】函数对称轴为直线x=2,图像开口向上,在对称轴左侧,y随x的增大而减小,可判断y1<y3,根据二次函数图像的对称性可判断y2=y1。于是y2=y1<y3。
例4若二次函数y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,则m的值为________。
【错解】∵二次函数y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,∴,即m2-3m-4=0,解得m1=4,m2=-1。
【分析】二次函数有最小值,则开口向上,所以错解忽略了“m>0”这一隐含条件。
【正解】∵二次函数y=mx2+4x+m-1 的最小值是2,,即m2-3m-4=0,解得m1=4,m2=-1。∵二次函数有最小值,∴函数图像开口向上,m>0,从而m=4。
例5已知二次函数y=(x+1)2-4,当-2≤x≤2时,求函数y的最小值和最大值。
【错解】当x=-2 时,y=-3,当x=2 时,y=5,∴当-2≤x≤2 时,函数的最小值是-3,最大值是5。
【分析】错解误以为端点的值就是这段函数的最值。解决此类问题,可以画出函数图像,借助图像的直观性帮助理解。
【正解】二次函数y=(x+1)2-4的对称轴为直线x=-1,开口向上,∴当x>-1时,y随x的增大而增大,当x<-1 时,y随x的增大而减小。由图像可知:在-2≤x≤2内,当x=2时,y有最大值,y=(2+1)2-4=5;当x=-1时,y有最小值-4。
例6若函数y=(a-1)x2-4x+2a的图像与x轴有且只有一个交点,则a的值为_____。
【错解】由题意,可知Δ=16-8a(a-1)=0,解得a=2或a=-1。
【分析】错解只考虑了a≠1,即函数图像是抛物线的情形。但题目并没有明确指出函数是二次函数。当a=1 时,此函数为一次函数y=-4x+2,与x轴永远会有一个交点,因此出现了漏解的情况。
【正解】①当函数为一次函数时,a-1=0,解得a=1;②当函数是二次函数时,可得Δ=16-8a(a-1)=0,解得a=2或a=-1。
综上所述,a的值为1或-1或2。