馬廣蘭
摘 要:在初中數(shù)學(xué)課程中,求解二次函數(shù)最值問題一直是二次函數(shù)課程中的重點(diǎn)應(yīng)用問題,在蘇科版初中數(shù)學(xué)教材中也重點(diǎn)講解了二次函數(shù)最值問題。但是許多學(xué)生在實(shí)際求解中卻經(jīng)常不能夠熟練運(yùn)用公式求解二次函數(shù)的最值問題,因此,該問題逐漸成為學(xué)生眼中的難點(diǎn)。如果不找到正確的方法對(duì)這一問題進(jìn)行求解,就很難理解問題實(shí)質(zhì),不能得出正確的答案。因此,為了幫助學(xué)生更好地掌握二次函數(shù)最值問題,通過講解蘇科版初中數(shù)學(xué)教材中的例子來講述求解方法,提出求解注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:蘇科版;初中數(shù)學(xué);二次函數(shù);最值;求解
初中數(shù)學(xué)的二次函數(shù)最值問題是指按照題目要求,根據(jù)二次函數(shù)公式求出符合條件的最大值或者最小值問題,這一類問題應(yīng)用廣泛,是現(xiàn)在中考的熱點(diǎn)問題,要求學(xué)生必須熟練掌握。在蘇科版初中數(shù)學(xué)教材中,對(duì)這一部分有著詳細(xì)的公式和例題講解,只要通過例題了解實(shí)際求解方法,學(xué)生就很容易做到舉一反三,順利地解決其他二次函數(shù)最值求解問題。
一、二次函數(shù)最值問題求解方法
二次函數(shù)最值的求解有比較規(guī)范的求解公式,只要正確掌握了公式的運(yùn)用方式,了解什么時(shí)候運(yùn)用什么公式,就能夠順利地進(jìn)行求解。但是一般最值求解問題中不會(huì)是單純的套公式求解,而會(huì)要求在限制條件進(jìn)行最值求解,因此,下面就分情況講解二次函數(shù)的最值求解問題。
1.一般情況下的最值求解
如果題目的條件是一般情況,即給出一個(gè)一般的二次函數(shù)
f(x)=ax2+bx+c(a≠0),對(duì)x沒有要求限制,那么首先對(duì)a值進(jìn)行判斷,如果a>0,那么求出的最值就是最小值,反之則是最大值。此時(shí)運(yùn)用公式x=-求出函數(shù)取最值時(shí)自變量的值,然后再代入函數(shù),求出f(-)即可得到答案。
2.限定區(qū)間范圍的最值求解方法
如果題目中給出了自變量的取值范圍,要求求出在這一區(qū)間內(nèi)的二次函數(shù)的最值,那么就不能單純地用上面的公式進(jìn)行求解,必須考慮x=-是否在該區(qū)間之內(nèi)。例如,題目給出一個(gè)二次函數(shù),f(x)=x2-2x-3,要求求出該函數(shù)在區(qū)間[-2,2]上的最大值。這種情況下,首先就要考慮到該最大值可能在對(duì)稱軸上,也可能在區(qū)間的兩個(gè)端點(diǎn)處,因此首先需要計(jì)算出x=-=1,這個(gè)點(diǎn)在區(qū)間內(nèi)部,由于該函數(shù)開口向上(a>0),因此f(1)應(yīng)該是該函數(shù)的最小值,此時(shí)只要再計(jì)算出兩個(gè)區(qū)間端點(diǎn)處的值進(jìn)行比較,較大的函數(shù)值就是該函數(shù)的最大值。
二、二次函數(shù)最值求解應(yīng)用問題
在實(shí)際的初中數(shù)學(xué)測(cè)試中,直接考查對(duì)二次函數(shù)最值問題求解是比較少見的,反而是在應(yīng)用題中通過題目要求告訴學(xué)生需要運(yùn)用二次函數(shù)最值求解問題來進(jìn)行應(yīng)用題的求解,這種題目模型是非常熱門的考點(diǎn),但是只要掌握了最值求解方法,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,就能夠運(yùn)用公式熟練地求解了。下面通過蘇科版初中數(shù)學(xué)教材中的例題來講解應(yīng)用題中的二次函數(shù)最值求解問題。
例如,有一個(gè)種糧大戶,他去年種植水稻360畝,今年計(jì)劃多承租100~150畝稻田,預(yù)計(jì)原360畝稻田今年每畝可收益440元,新增稻田x畝,今年每畝的收益為440-2x元。試問:該種糧大戶今年要承租多少畝稻田,才能使總收益最大?最大收益是多少?
讀完題目之后可以知道題目要求求出最大總收益,這就是一個(gè)典型的最值求解應(yīng)用問題。首先根據(jù)題目要求,設(shè)出最大收益為y,根據(jù)題目列出y的函數(shù):y=360×440+x(440-2x),化簡(jiǎn)可得y=-2(x-110)2+182600,這種化簡(jiǎn)方法可以非常直觀地得到答案。從化簡(jiǎn)中可以看出,當(dāng)x=110時(shí),y得到最大值。此時(shí)要注意題目給出的限制條件,因?yàn)檫@道題目中100<x=110<150,符合題目條件,因此,當(dāng)x=110時(shí)取得最大值,最大值為182600。如果化簡(jiǎn)得到的x不符合要求,那么就要計(jì)算兩個(gè)端點(diǎn)的函數(shù)值并比較大小,才能得到結(jié)果。
三、二次函數(shù)最值問題求解注意事項(xiàng)
求解二次函數(shù)最值問題中,首先要看清題目要求是求解最大值還是最小值,或者兩者皆有;然后要看題目是否對(duì)自變量進(jìn)行了區(qū)間限制,區(qū)間限制條件在一般直接求解最值的問題中比較好找,但是如果是在應(yīng)用題中,就需要考慮題目中給出的條件以及實(shí)際問題中存在的隱藏條件,例如,大多數(shù)實(shí)際問題中都有著x≥0這樣的隱藏條件;最后就是進(jìn)行最值的求解,沒有區(qū)間限制的可以根據(jù)公式直接求解,有區(qū)間限制的也需要先求出x=-的值,然后比較該值是否滿足區(qū)間條件,如果該值在區(qū)間外,就需要解出區(qū)間端點(diǎn)處的函數(shù)值進(jìn)行比較,然后再得出最值。
二次函數(shù)最值問題是初中數(shù)學(xué)函數(shù)部分的重點(diǎn)、難點(diǎn),老師應(yīng)該運(yùn)用科學(xué)的講解方法向?qū)W生講解如何求解,并且要結(jié)合教材中的實(shí)例進(jìn)行講解,加深學(xué)生的理解,使學(xué)生能夠熟練地對(duì)該知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)用。學(xué)生在實(shí)際運(yùn)用中要熟練掌握公式,了解注意事項(xiàng),細(xì)心地進(jìn)行求解,并且多進(jìn)行練習(xí),就可以熟練掌握二次函數(shù)的最值求解問題。
參考文獻(xiàn):
朱有紅.初中數(shù)學(xué)求二次函數(shù)最值問題[J].中學(xué)生數(shù)理化:教與學(xué),2013(06):93.
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