初中数学解题中的函数思想应用策略

2023-05-25 19:14曹峰
数理天地(初中版) 2023年9期
关键词:解题教学初中数学函数

曹峰

【摘要】本文主要对初中数学函数解题中的函数思想应用策略进行研究,包括函数思想在其中的应用意义和应用策略.希望通过本次的研究,可以为初中数学函数解题教学质量的提升提供一定参考.

【关键词】初中数学;函数;解题教学

在初中数学函数解题中,通过函数思想的合理应用,不仅可以帮助初中生建立起更加清晰的解题思路,同时也可以使其解题步骤得到进一步的简化,这对于初中数学函数解题效率、准确度的提升都十分有利[1].另外,通过函数思想的深入理解和应用,也可以帮助初中生在数学函数解题中形成良好的数学素养,从而为其后续的数学学习与发展奠定坚实基础.

1函数思想的应用

对于一次函数、二次函数等的这些图象问题,更应该将其对称性、位置、形状以及和坐标轴之间的交点等主要特征作为依据,对特殊的自变量或函数值加以应用,以此来实现初中数学函数习题的快速、准确求解.

例1针对这样一道习题:已知一个二次函数的解析式是y=ax2+bx+c,其中的a不为零,图1为该二次函数的图象.

针对该二次函数,有以下的几条结论:①abc>0;②a-b+c>0;③如果ax21+bx1=ax22+bx2,x1和x2不等,则x1与x2的和为2;④如果m不等于1,则有a+b>am2+bm;⑤2a+b=0.其中哪些结论正确?

(A)①④⑤.(B)②⑤.

(C)③⑤.(D)③④⑤.

解在该二次函数图象中,

因为抛物线开口朝下,且与y轴正半轴相交,

所以a<0,c>0.

因为其对称轴为x=-b2a=1,

所以b=-2a>0,

所以abc<0.

结论①错误,结论⑤正确.

因为y(1)=a+b+c,y(m)=am2+bm+c,

x=1时,y最大,且m≠1,

所以y(1)>y(m),

a+b+c>am2+bm+c,

a+b>am2+bm,结论④正确.

设x=-1,则y(-1)=a-b+c,

根据二次函数图象的对称性,y(-1)在第三象限,

所以a-b+c<0,结论②错误.

设直线l与x轴平行,与y=ax2+bx+c有两个交点分别是x1、x2,

因为y(x1)=y(x2),且对称轴为x=1,

所以x1+x2=2,结论③正确.

由此可得出,(D)选项正确.

2数形结合思想的应用

在初中数学函数解题中,数形结合思想也是一种非常重要的解题思想.基于此,在函数习题解题教学中,教师应引导学生通过数形结合思想来进行解题.通过数与形之间的结合,便可帮助学生快速准确地理清解题思路[2].

例2如图2所示,A和B是反比例函数y=kx与直线y=-x的交点,P是一个圆上的动点,其所在圆的圆心为C(2,2),半径是1.将AP连接,其中点是Q.如果OQ的值最大为2,试求出k的值.

对于这道习题,教师便可引导学生通过数形思想来进行解题.

解根据反比例函数特征,

因为该反比例函數的对称轴是y=x,

所以OA=OB,

因为Q是AP中点,

所以OQ=12PB,

通过图象可知,在P、C和B共线时,线段PB的长度最大.

因为OQ值最大为2,

所以PB=4,

因为圆C的半径是R=1,

所以CB=3,

设B的坐标为(x,-x),则有

CB=(2-x)2+(2+x)2=3,

所以x=22或x=-22(舍去),

将22,-22入到y=kx中,

解得k=-12.

3方程思想的应用

在初中二次函数解题教学中,方程思想也是一种重要的解题思想.基于此,教师可引导学生将相应的二次函数习题转变为方程解题,以此来实现二次 函数习题的快速求解.

例3已知y=x2+bx+3这个二次函数图象的对称轴是x=1,在-1<x<4的情况下,x2+bx+3-t=0这一方程有实数根,且t为实数,试判断t的取值范围.

针对该习题,解题中,教师便可引导学生通过方程思想进行求解.

解因为y=x2+bx+3的对称轴是x=1,

所以x=-b2a=1,

所以b=-2,

因为x2-2x+3-t=0在-1<x<4范围内有实数根,

所以当-1<x<4时,y=x2-2x+3和y=t的图象有交点.

根据二次函数性质,当x=1时,该二次函数有最小值,即y=2;

当x=4时,该二次函数有最大值,即y=11.

所以2≤t<11.

4结语

总之,函数思想的合理应用对于初中数学函数解题具有很大帮助.因此,具体教学中,教师应根据实际情况,引导学生通过合理的数学思维进行解题.这样才可以获得更好的教学效果,促进初中生数学学科的良好学习与发展.

参考文献:

[1]马玲.初中二次函数教学中重要函数思想的渗透策略研究[A].现代化教育国际研究学会论文集(二).2022:3.

[2]张园园,姜金平.初中函数教学中函数思想的渗透[J].成才,2022(13):47-48.

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