江蘇省沭陽高級中學(xué) 舒捷安
數(shù)學(xué)思想是對各種特殊科學(xué)認(rèn)識和研究方法的提煉與概括,是數(shù)學(xué)的靈魂與精神所在,而二次函數(shù)貫穿了整個高中數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的始終,是我們能夠?qū)W好數(shù)學(xué)的關(guān)鍵。對二次函數(shù)問題的高效、準(zhǔn)確解答是有效檢驗我們對二次函數(shù)知識掌握與運用程度的有效途徑,所以說,加強(qiáng)數(shù)學(xué)思想在高中數(shù)學(xué)二次函數(shù)解題中的滲透顯得尤為重要,能夠提高我們的解題效率、優(yōu)化二次函數(shù)學(xué)習(xí)效果。我結(jié)合學(xué)習(xí)和解題實踐經(jīng)驗,從以下幾個方面對如何實現(xiàn)高中二次函數(shù)解題中數(shù)學(xué)思想的滲透進(jìn)行一番分析與論述。
聯(lián)想思想是數(shù)學(xué)思想的基本內(nèi)容之一,同時也是有效解決二次函數(shù)不等式問題的關(guān)鍵點。我們在二次函數(shù)不等式的解題過程之中,要注意仔細(xì)分析問題的內(nèi)容和給出的條件,充分聯(lián)想問題內(nèi)容、已知條件和所求問題之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)性,并進(jìn)一步利用已知條件來分析整個二次函數(shù)不等式的問題內(nèi)容,分析和提煉題目中的有用信息,排除各種無用、干擾信息,并進(jìn)行深入的聯(lián)想和想象,從而實現(xiàn)二次函數(shù)不等式或者等式之間的聯(lián)想轉(zhuǎn)換,提高解題效率及準(zhǔn)確率。
例如:函數(shù)f(x)=x2-2ax-3在區(qū)間[1,2]上存在反函數(shù)的充要條件是什么?解這道題時,我發(fā)現(xiàn)這道題的已知條件很少,所以我結(jié)合二次函數(shù)的圖像進(jìn)行聯(lián)想分析, 因為二次函數(shù)f(x)=x2-2ax-3不是定義域內(nèi)的單調(diào)函數(shù),但在其定義域的子區(qū)間(-∞,a]或[a,+∞)上是單調(diào)區(qū)間,而已知函數(shù)f(x)在區(qū)間[1,2]上存在反函數(shù),所以[1,2] ?(-∞,a]或[1,2] ?[a,+∞),即a≤1或a≥2。
求解二次函數(shù)解析式是二次函數(shù)問題的基本形式之一,通常求解二次函數(shù)解析式會涉及二次函數(shù)圖像,而對稱思想在二次函數(shù)解析式問題中的滲透和應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)形的有效結(jié)合,巧妙解決數(shù)學(xué)難題。所以我們在面對求二次函數(shù)解析式問題時,要有意識地將對稱思想滲透到解題過程當(dāng)中,根據(jù)題目給出的要點和已知條件把握二次函數(shù)圖像的性質(zhì)、變化規(guī)律和特點,從而畫出二次函數(shù)圖像,實現(xiàn)抽象問題向直觀圖像的轉(zhuǎn)化,從中把握知識點的變化情況,有效開闊解題思路,在對稱思想的滲透下實現(xiàn)圖形與數(shù)字的有效結(jié)合,最終快速解決數(shù)學(xué)問題。
例如:“已知二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c(a>0),方程f(x)-x=0 的兩個實數(shù)根 x1,x2滿足,且函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于直線x=x對稱,證明。”在解這道題時,首先我對這道題閱
0讀了兩遍,雖然題干中沒有給出相應(yīng)的解題信息,但是我想到了二次函數(shù)的圖像關(guān)于直線對稱,所以,第一步我便過對已知條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化,得出f(x)-x=ax2+(b-1)x+c。進(jìn)一步分析題意,題干中給出“函數(shù)f(x)的圖像關(guān)于直線x=x0對稱”,而且f(x)-x=0的兩個根 x1,x2滿足,由此可得,且
最值問題是二次函數(shù)的基本題型,在這類題目當(dāng)中,通常都會涉及復(fù)雜的等式或者元素,同學(xué)理解和解答起來有一定的困難。而換元思想主要體現(xiàn)為整體換元思想,是指將具有重復(fù)特征的部分等看作一個整體單元,將其替換為簡單、數(shù)學(xué)的元素,從而完成等式或者不等式的簡化。所以,我們在求解二次函數(shù)最值時,可以充分利用換元思想進(jìn)行復(fù)雜算式的整體換元或替換,轉(zhuǎn)換為我們所學(xué)過的簡單函數(shù),隨后利用簡單方程的解題方法,即可較為簡便地得出函數(shù)范圍,求出函數(shù)最值問題。
例如:求f(x)=-x2+4x+5(0≤x≤1)的最值。解這道題時,這道題是典型的二次函數(shù)求最值的問題,為了更加快速準(zhǔn)確地解決問題,我采用了換元思想尋找解題思路,首先將f(x)=-x2+4x+5進(jìn)行換元得到-(x2-4x+4)+9,化簡成-(x-2)2+9,顯然,x=2時,f(x)取最大值9是不對的,因為函數(shù)定義域為[0,1]。所以,x=0時,f(x)的最小值為5;x=1時,f(x)的最大值為8。
總而言之,知識是不斷變化發(fā)展的,只有我們掌握了科學(xué)準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)方法和解題技巧,才能夠靈活應(yīng)對各種變化。所以,我們不僅要學(xué)習(xí)基本的數(shù)學(xué)知識,更要掌握本質(zhì)的數(shù)學(xué)思想,吸收數(shù)學(xué)思想的精髓,并將換元思想、對稱思想和聯(lián)想思想等數(shù)學(xué)思想針對性地運用和滲透到二次函數(shù)問題的解題過程中,切實提高解題效率,保證解題的正確率,為將來的高考備戰(zhàn)做好準(zhǔn)備,也為未來走向社會做好鋪墊。