王樹新
(福建省泉州市泉港區(qū)泉港第二中學 362000)
毋庸置疑,高中數(shù)學相對于初中有了重大變化,新生面臨著“陡坡效應”,期初考試成績呈2-8規(guī)律分布:成績好的占兩成,不好的占八成.在集合和函數(shù)的學習中出現(xiàn)不同程度的不適應,數(shù)學初高中銜接課必不可少.
一元二次函數(shù)的知識源于初中,成熟在高中,是高考的重點.作為一個既簡單又重要的函數(shù)類型,一元二次函數(shù)的圖象與性質展示了一個完整的函數(shù)研究過程,不但可以復習到初中的相關重要性質、知識點、公式,還可以銜接高中多種數(shù)學思想和方法,培養(yǎng)各種數(shù)學核心素養(yǎng),為高中函數(shù)學習的螺旋上升打好基礎,可以說是初高中銜接最佳素材.
例1函數(shù)f(x)=x2+bx+c對任意的x均有f(1+x)=f(1-x),那么f(0),f(-1),f(1)的大小關系是(C).
A.f(-1) C.f(1) 銜接了初中的函數(shù)值運算,函數(shù)值對應函數(shù)圖象中的點的縱坐標的知識,為高中函數(shù)概念中的對應關系“f”的學習做好銜接準備,為奇偶函數(shù)定義f(-x)=±f(x)的學習做好銜接準備. 學生理解“f(1-x)=f(1+x)”時,識別和應用符號表達抽象概念,使數(shù)學抽象素養(yǎng)得到提高.由計算上的“處處相等”,到圖象上的“處處等高”,把問題轉化成圖形上點的高低比較,促進了直觀想象核心素養(yǎng)的發(fā)展. 例2已知函數(shù)f(x)=x2-2x-3 (1)求f(-1),f(0),f(1),f(2),f(t+1); (2)若函數(shù)g(x)滿足g(x-1)=f(x+1),求函數(shù)g(x)的表達式. 銜接了初中求函數(shù)值計算,銜接了初中“配方法”運算,為高中“整體代換”思想方法做好銜接準備,為高中函數(shù)概念的對應關系“f或g”的學習做好準備. 從特殊到一般,歸納體會“f”的一般意義,歸納體會自變量“x”的“虛位以待”意義(x可用任意允許的數(shù)和式子替換),提高數(shù)學抽象核心素養(yǎng).對 “f、g”和“x”的符號識別和運用提高運算求解素養(yǎng). 例3如圖是一個一元二次函數(shù)y=f(x)的圖象. (1)求這個二次函數(shù)的解析式; (2)若函數(shù)g(x)=f(x)-kx+1與x軸的兩個交點的距離等于5,求k的值. 解(1)方法一 設所求f(x)=ax2+bx+c,把(1,0)、(-3,0)、(-1,4)代入, 方法二 由圖,設所求f(x)=a(x+3)(x-1),把(-1,4)代入, 得a(-1+3)(-1-1)=4,解得a=-1,f(x)=-(x+3)(x-1)=-x2-2x+3. 方法三 由圖,設所求f(x)=a(x+1)2+4,把(1,0)代入, 得a(1+1)2+4=0,解得a=-1,f(x)=-(x+1)2+4=-x2-2x+3. (2)由(1)得g(x)=-x2-(k+2)x+4,設A(x1,0),B(x2,0) 解得k=-5或k=1. 方法二 令g(x)=0,得-x2-(k+2)x+4=0. 依題意,|x1-x2|=5, 例4 如圖,在平面直角坐標系中,已知點A(2,4),過A作直線l交x軸于B,連接OA,拋物線y=x2從點O沿OA方向平移,與直線l交于點P,頂點M到點A時停止移動. (1)求頂點M到達點A時拋物線對應的函數(shù)解析式; (2)設拋物線的頂點M的橫坐標為m. ①用含m的代數(shù)式表示點P的坐標; ②當m為何值時,線段PB最短? 解(1)原平移等價于先把y=x2向右平移2個單位得到的圖象對應的解析式為y=(x-2)2,再向上平移4個單位得到的圖象所對應解析式為y=(x-2)2+4, 即y=x2-4x+8. (2)①因為直線OA所在的直線方程為y=2x,當x=m時,y=2m, 所以M(m,2m),此時拋物線的解析式為y=(x-m)2+2m(0≤m≤2). 當x=2時,y=m2-2m+4,所以P(2,m2-2m+4). ②|PB|=m2-2m+4=(m-1)2+3. 所以當m=1時(此時,M在線段OA的中點),線段PB最短為3. 銜接初中的二次函數(shù)圖象平移變換,銜接向量位移和,為高中一般函數(shù)的圖形變換做好銜接準備,用變量m描述運動,為函數(shù)應用做好銜接準備,為函數(shù)求最值做好銜接準備. 建立m與|PB|的函數(shù),體會數(shù)學建模的一般步驟,強化數(shù)學應用意識,提高數(shù)學建模、數(shù)學運算素養(yǎng). 例5已知一元二次函數(shù)f(x)=ax2+bx+c與x軸交于A、B兩點,頂點坐標為C. (1)當a=1、b=-2、c=-3時,求頂點C的坐標; (2)求頂點C的坐標; 解(1)由已知,f(x)=x2-2x-3=(x-1)2-4, 所以頂點C(1,-4). 銜接初中一元二次函數(shù)的頂點坐標公式和韋達定理,為高中公式學習做好銜接準備,為體會數(shù)學的系統(tǒng)性與完備性特點做好銜接準備. 從特殊到一般,提高邏輯推理素養(yǎng),從數(shù)字運算到符號運算提高數(shù)學運算素養(yǎng),從記憶到理解,促進數(shù)學抽象素養(yǎng)的提高. 用一元二次函數(shù)的圖象與性質作為初高中銜接內容,可以為高中函數(shù)概念、單調性、奇偶性、函數(shù)與方程、函數(shù)應用、解析幾何的學習做好銜接準備,不但可以復習配方法、十字相乘法、待定系數(shù)法等重要運算,還可以提高學生抽象概括能力、推理論證能力、運算求解能力、數(shù)學應用意識等數(shù)學能力,從而提高數(shù)學抽象、直觀想象、邏輯推理、數(shù)學建模、數(shù)學運算素養(yǎng).進而改變學生的學習方式,有助于改變初中的識記、模仿、訓練的的被動學習方式,促進形成主動理解與運用數(shù)學的學習方法.二、從f(x)到f(g(x))
三、從圖象到解析式
四、從靜止到運動變化
五、從記憶到理解