趙衛(wèi)東
【摘要】函數解析式問題的構建考查方式較多,相交構建、平移變換、對稱變換是其中較為特殊的三種.探究構建方式,總結知識規(guī)律是教學的重點.本文以拋物線問題為例,結合實例具體探究.
【關鍵詞】函數解析式;初中數學;解題
求函數解析是初中數學的基本問題,也是需要重點掌握的知識.函數解析式問題的考查方式較多,實際考查時常從綜合視角進行命題構建,涉及眾多的知識考點.下面以拋物線為例,探究其中較為特殊的三種方式.
構建考查一 相交構建
相交構建考查,即設定直線、曲線、坐標軸之間的交點,探究函數圖象的解析式.三者之間可以形成多種相交形式,解析時可先確定其交點,再采用待定系數法來推導.
例1 已知拋物線過A(1,0)和B(4,0)兩點,與坐標y軸交于點C,且滿足BC=5,則該二次函數的解析式為.
思路分析 題干給出拋物線過點A和B的坐標,并設定與y軸的交點C,滿足BC=5,求其解析式需要求出點C的坐標.解析時需要求出點C的坐標,關注兩點:一是點A和B均位于坐標軸y軸上;二是點C相對于x軸的位置未知,需要分類討論,有兩種情形.
過程解析 已知拋物線過A(1,0)和B(4,0),則可設拋物線的解析式為y=a(x-1)(x-4).拋物線交y軸于點C,且BC=5,則點C可位于x軸上方,也可位于其下方.
情形1 當點C可位于x軸的上方時,其坐標為(0,3),
可求得此時拋物線的解析式為
情形2 當點C可位于x軸的下方時,其坐標為(0,-3),
可求得此時拋物線的解析式為
綜上可知,二次函數的解析式為
評析 上述拋物線解析式問題中,構建了圖象與坐標軸相交情形,屬于相交構建考查.問題解析需要利用線段條件求交點坐標,再利用待定系數法求函數解析式.探究學習時應關注拋物線與x軸相交于點x1,0,x2,0情形時其解析式的設法,可將其直接設為y=ax-x1x-x2.
構建考查二 平移變換
通過平移變換構建來考查二次函數解析式,其知識重點是二次函數的平移規(guī)律,包括兩點:一是坐標系中二次函數解析式與平移之間的關聯;二是函數圖象平移的“不變”規(guī)律,即圖象形狀、大小和開口方向不變,a的值不變.
例2 如圖1所示,已知拋物線y=x2+2x-3與x軸正半軸交于A點,M(-2,m)在拋物線上,AM交y軸于D點,拋物線沿射線AD方向平移2個單位,則平移后的解析式為.
思路分析 本題目是關于拋物線平移交換的解析式推導問題,解析突破需分兩步進行:第一步,推導頂點P的坐標;第二步,分析平移過程,確定平移后點P的坐標,求解析式.
過程解析 ?令y=0,則x2+2x-3=0,解得
x1=-3,x2=1,
可得A點坐標為(1,0).
將x=-2代入y=x2+2x-3中,
可得y=-3,則M點坐標為(-2,-3).
y=x2+2x-3=(x+1)2-4,則P點坐標為(-1,-4).
作MH⊥x軸于H,由于AH=1-(-2)=3,MH=3,
可推知△AMH為等腰直角三角形,
則∠OAD=45°,
進而可得△AOD為等腰直角三角形,
所以OA=OD=1,可求得D(0,-1),
點P(-1,-4)先向左平移1個單位,再向下平移1個單位得到的點的坐標為(-2,-5),所以平移后的拋物線解析式為y=x2+4x-1.
評析 上述拋物線解析式問題中,以平移交換為背景考查解析式的平移及平移特性.問題解析要以頂點P的平移轉換為切入點,把握平移過程,總結平移規(guī)律.對于拋物線的平移問題,可將其解析式轉化為頂點式,利用平移與解析式關聯可直接推導解析式.
構建考查三 對稱變換
對稱變換構建考查函數解析式,其核心知識是對稱轉換的性質規(guī)律.對于拋物線,對稱變換過程中其形狀不會發(fā)生變換,則a保持不變.求對稱變換后的拋物線函數解析式,可從其頂點坐標及開口方向入手,逐步推導.
思路分析 可先求出點P的坐標,再解方程,求出點B的坐標,然后根據中心對稱求出點M的坐標.最后根據對稱性,利用頂點式形式寫出C3的解析式即可.
過程解析 由拋物線解析式可知頂點P的坐標為(-2,-5),利用交點法可求得點B的坐標為(1,0).
由于點P、M關于點B對稱,所以點M的坐標為(4,5).
已知拋物線C2與拋物線C1關于x軸對稱,拋物線C2向右平移得到C3,
所以可求得拋物線C3的解析式為
結語
總之,上述結合實例探究了拋物線求解析式的三種特殊方式,其中相交構建主要考查直線與曲線位置關系及交點法,平移變換、對稱變換則主要考查圖象運動規(guī)律.探究解析時,要把握三種問題的構建形式,總結知識規(guī)律,構建解題思路,形成解題策略.