尤悅秋
[摘? ? ? ? ? ?要]? 在中職《數(shù)學(xué)(基礎(chǔ)模塊)》修訂版上冊中,第2章 第3節(jié)一元二次不等式的教學(xué)中,圍繞一元二次函數(shù)、一元二次方程以及一元二次不等式之間的關(guān)系及其應(yīng)用,以一元二次函數(shù)為中心,從代數(shù)角度及幾何圖形角度,利用數(shù)形結(jié)合,由圖像直觀感知揭示規(guī)律,解決不等式問題。
[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 二次函數(shù);圖像;一元二次不等式;一元二次方程
[中圖分類號]? G715? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603(2020)31-0102-02
由于中職生的文化基礎(chǔ)較差,初中階段對數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)缺漏多,數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識很薄弱。在《數(shù)學(xué)(基礎(chǔ)模塊)》修訂版上冊中,第2章 第3節(jié)一元二次不等式的教學(xué)中感觸特別強烈,學(xué)生對于初中所學(xué)的一元二次方程、一元二次函數(shù)的知識極其不熟悉。一元二次方程、一元二次函數(shù)在初高中甚至中職的數(shù)學(xué)中,都占有重要的地位,有著廣泛的應(yīng)用,緊密聯(lián)系中職數(shù)學(xué),起橋梁、紐帶的作用。中職數(shù)學(xué)教材中,從初中一次函數(shù)、一元一次方程與一元一次不等式出發(fā),利用一元一次函數(shù)圖象,引出一元二次函數(shù)圖象與之進行對比,并提出問題、解決問題,引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)過的知識解答,從而達到教育教學(xué)的目的。
一元二次方程、一元二次不等式、一元二次函數(shù),這三種題型,最終都可以歸結(jié)為對一元二次函數(shù)的研究。從代數(shù)的角度來看,一元二次方程是令函數(shù)值為0時,自變量的取值;一元二次不等式則是令函數(shù)值大于0(或小于零)時,自變量的取值范圍。從幾何角度看,通過畫出二次函數(shù)的圖象,判斷函數(shù)圖象(拋物線)在直角坐標系中,圖象與x軸、y軸之間的位置關(guān)系判斷函數(shù)的性質(zhì),一元二次方程則是,圖象與x軸交點的x的值;一元二次不等式則是,圖象與x軸的位置關(guān)系,如果圖象在x軸上方函數(shù)值大于0,否則反之。利用數(shù)形結(jié)合形象直觀地告訴學(xué)生,“一元二次”三者之間的聯(lián)系。
下面我們就對三者之間的知識進行一個總結(jié)。
一、二次方程、二次函數(shù)、二次不等式基礎(chǔ)代數(shù)知識
1.一元二次方程一般式:ax2+bx+c=0(其中a、b、c為常數(shù)且a≠0)
③當Δ=b2-4ac<0時,ax2+bx+c=0,無實數(shù)根。
(3)根與系數(shù)的關(guān)系,韋達定理:
2.一元二次函數(shù)一般式:y=ax2+bx+c(其中a、b、c為常數(shù)且a≠0)
(1)函數(shù)其他形式。
①頂點式:f(x)=a(x-h)2+k(a≠0)
②兩根式:f(x)=a(x-x1)(x-x2)(a≠0)
(2)函數(shù)的圖象是對稱軸平行于y軸的拋物線。
a的符號決定拋物線的開口方向:當a>0時,開口向上;當a<0時,開口向下。
(3)一般式的頂點、對稱軸。
3.一元二次不等式一般式:ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,(其中a>0)
設(shè)ax2+bx+c=0(a≠0)時,當Δ=b2-4ac>0,兩個根分別為x1、x2,且x1 (1)ax2+bx+c>0 ①Δ>0 解集為{x|x ③Δ<0 解集為R (2)ax2+bx+c<0 ①Δ>0 解集為{x|x1 ②Δ=0 解集為Φ ③Δ<0 解集為Φ 二、二次方程、二次函數(shù)、二次不等式幾何意義 1.一元二次方程標準式:ax2+bx+c=0(其中a、b、c為常數(shù)且a≠0) 根的判別式Δ=b2-4ac (1)當Δ=b2-4ac>0時,方程有兩個不相等的實數(shù)根,圖象與x軸有兩個交點。 (2)當Δ=b2-4ac=0時,有兩個相等的實數(shù)根,圖象與x軸只有一個交點。 (3)當Δ=b2-4ac<0時,無實數(shù)根,圖象與x軸無交點。 2.一元二次函數(shù)標準式:y=ax2+bx+c(其中a、b、c為常數(shù)且a≠0) (1)當a>0時,y=f(x)的圖象是開口向上的拋物線, (2)當a<0時,y=f(x)的圖象是開口向下的拋物線, 3.一元二次不等式標準式:ax2+bx+c>0或ax2+bx+c<0,(其中a>0) (1)ax2+bx+c>0(其中a>0) ①圖象與x軸有兩個交點 解集為{x|x ②圖象與x軸有一個交點 ③圖象與x軸沒有交點 解集為R (2)ax2+bx+c<0(其中a>0) ①圖象與x軸有兩個交點 解集為{x|x1 ②圖象與x軸有一個交點 解集為Φ ③圖象與x軸沒有交點 解集為Φ 從以上對三者之間基礎(chǔ)知識的對比,我們發(fā)現(xiàn)二次函數(shù)、二次方程及不等式中需要記憶的知識、公式太多、太繁雜,對于中職生的實際學(xué)習(xí)能力,及數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)不扎實來說,確實是一個難度很大的學(xué)習(xí)過程。我們通過借助一元二次函數(shù)圖象,利用拋物線在直角坐標系中體現(xiàn)出的直觀性,結(jié)合函數(shù)、方程以及不等式的基礎(chǔ)知識,從而讓學(xué)生更輕松地掌握知識。 學(xué)生通過對函數(shù)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí),利用基礎(chǔ)一元二次函數(shù)的頂點公式,對稱軸的求解,畫出大致拋物線的草圖,再通過草圖準確掌握函數(shù)的性質(zhì),從而學(xué)會一元二次方程、一元二次不等式的解法。在科技高速發(fā)展的今天,學(xué)生對于手機軟件、電腦軟件的學(xué)習(xí)能力較強,也可以通過許多大家都熟悉的數(shù)學(xué)軟件,如幾何畫板、GeoGebra等數(shù)學(xué)軟件制作準確的函數(shù)圖象,并從中掌握一元二次函數(shù)、一元二次不等式、一元二次方程的解題規(guī)律,以達到更好的學(xué)習(xí)效果。 實例分析: 例題:畫出一元二次函數(shù)y=x2-4x+3的圖象。 說一說,①當x取哪些值時,y=0?②當x取哪些值時,y>0?③當x取哪些值時,y<0? 分析:方法一:可以利用幾何畫板畫出函數(shù)圖象,從圖象可知,對稱軸x=2,與y軸的兩個交點分別為(1,0)、(3,0)所以 ①當x=1或x=3時,y=0 ②當{x|x<1或x>3}時,y>0 ③當{x|1 方法二:①令y=0,即x2-4x+3=0,利用因式分解(x-1)(x-3)=0,解得x1=1,x2=3,利用口訣“大于在兩邊,小于夾中間” ②當{x|x<1或x>3}時,y>0 ③當{x|1 在中職數(shù)學(xué)“2.3一元二次不等式”的教學(xué)中,我們常常以一元二次函數(shù)的知識點為基礎(chǔ),一元二次方程及一元二次不等式分別是以函數(shù)與x軸的位置關(guān)系,與x軸有兩個交點、一個交點或者是沒有交點,通過二次函數(shù)的函數(shù)圖象和基本性質(zhì)來解決問題,在數(shù)形結(jié)合的反復(fù)練習(xí)中,應(yīng)掌握函數(shù)的基本性質(zhì),從而提高熟練解決二次方程及二次不等式的解題能力。 ◎編輯 馬燕萍