如何應(yīng)對(duì)二次函數(shù)在中考數(shù)學(xué)壓軸題
來(lái)源:好師來(lái)一帆
2024中考已經(jīng)過(guò)去,很多同學(xué)反應(yīng)題目相對(duì)前幾年,難度有所提升。其實(shí)從近幾年的高考數(shù)學(xué)出題走勢(shì)已經(jīng)可以看出端倪,高考是教育的指揮棒,當(dāng)高考試卷的構(gòu)成出現(xiàn)變化時(shí),中考試卷會(huì)多少受一些影響。二次函數(shù)作為初中階段學(xué)習(xí)的三大函數(shù)類型之一,具有綜合性強(qiáng)、難度高的特點(diǎn),要求同學(xué)們具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)綜合素質(zhì),才能把題目解得完整,很受出題老師的青睞,常常會(huì)在試卷的壓軸題中有所展現(xiàn)。
二次函數(shù)的中考?jí)狠S題通常是指在數(shù)學(xué)考試中難度較大、綜合性較強(qiáng)、考查知識(shí)點(diǎn)較多的題目。這類題目往往要求學(xué)生具備扎實(shí)的二次函數(shù)基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)能夠靈活運(yùn)用相關(guān)數(shù)學(xué)思想和方法解決問(wèn)題。二次函數(shù)壓軸題常見(jiàn)的類型包括但不限于以下幾種:
1.函數(shù)圖像與性質(zhì):考查學(xué)生對(duì)二次函數(shù)圖像的平移、對(duì)稱、開(kāi)口方向、頂點(diǎn)等性質(zhì)的理解和應(yīng)用。
2.函數(shù)與方程:涉及二次函數(shù)與一元二次方程的關(guān)系,如求解二次函數(shù)的零點(diǎn)、與x軸的交點(diǎn)、與y軸的交點(diǎn)等。
3.函數(shù)與不等式:解決與二次函數(shù)相關(guān)的不等式問(wèn)題,如求解不等式組、函數(shù)值域、最值問(wèn)題等。
4.函數(shù)與幾何:將二次函數(shù)與幾何圖形結(jié)合,如求解拋物線與直線、圓等圖形的交點(diǎn),以及利用二次函數(shù)解決幾何最優(yōu)化問(wèn)題。
5.函數(shù)與實(shí)際問(wèn)題:將二次函數(shù)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題中,如物理運(yùn)動(dòng)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題等,考查學(xué)生將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型的能力。
6.函數(shù)與綜合題:結(jié)合二次函數(shù)與其他數(shù)學(xué)知識(shí)(如代數(shù)、幾何、三角等)的綜合應(yīng)用,考查學(xué)生的綜合解題能力。
7.函數(shù)與創(chuàng)新題:設(shè)計(jì)新穎的題目,考查學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。
下面是一道2024年蘇州中考數(shù)學(xué)的有關(guān)二次函數(shù)壓軸題目,就很有代表性:
如圖①,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象C1與開(kāi)口向下的二次函數(shù)圖象C2均過(guò)點(diǎn)A(﹣1,0),B(3,0).
(1)求圖象C1對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式;
(2)若圖象C2過(guò)點(diǎn)C(0,6),點(diǎn)P位于第一象限,且在圖象C2上,直線l過(guò)點(diǎn)P且與x軸平行,與圖象C2的另一個(gè)交點(diǎn)為Q(Q在P左側(cè)),直線l與圖象C1的交點(diǎn)為M,N(N在M左側(cè)).當(dāng)PQ=MP+QN時(shí),求點(diǎn)P的坐標(biāo);
(3)如圖②,D,E分別為二次函數(shù)圖象C1,C2的頂點(diǎn),連接AD,過(guò)點(diǎn)A作AF⊥AD,交圖象C2于點(diǎn)F,連接EF,當(dāng)EF∥AD時(shí),求圖象C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式.
【分析】(1)將A(1,0),B(3,0代入y=x2+bx+c解方程組即可得到結(jié)論;
(2)設(shè)C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=a(x+1)(x﹣3)(a<0),將點(diǎn)C(0,6)代入得,a=﹣2.求得C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=﹣2(x+1)6x+3),對(duì)稱軸為直線x=1.作直線x=1,交直線l于點(diǎn)H(如答圖①)由二次函數(shù)的對(duì)稱性得到QH=PH,PM=NQ,求得PH=PM.設(shè)PH=t(0<l<2),則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t+1,點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為2t+1,解方程即可得到結(jié)論;
(3)連接DE,交x軸于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作FI⊥ED于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)F作FJ⊥x軸于點(diǎn)J,(如答圖②),根據(jù)矩形 到現(xiàn)在得到IF=GJ,IG=FJ,設(shè)C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=a(x+1)(x﹣3)(a<0),求得D(1,﹣4),E(1,﹣4a).得到tmn∠FAB=tm∠ADG=,設(shè)GJ=m(0<m<2),則AJ=2+m,求得FJ=
,F(m+1,
),解方程組得到m1=0(舍去),m2=
,求得a=﹣
,于是得到結(jié)論.
【解答】解:(1)將A(1,0),B(3,0代入y=x2+bx+c得,
解得,
∴圖象C1對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式:y=x2﹣2x﹣3;
(2)設(shè)C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=a(x+1)(x﹣3)(a<0),將點(diǎn)C(0,6)代入得,a=﹣2.
∴C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為:y=﹣2(x+1)6x+3),其對(duì)稱軸為直線x=1.
又∵圖象C1的對(duì)稱軸也為直線x=1.
作直線x=1,交直線l于點(diǎn)H(如答圖①)
由二次函數(shù)的對(duì)稱性得,QH=PH,PM=NQ,
又∵PQ=MP+QM,
∴PH=PM.
設(shè)PH=t(0<l<2),則點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t+1,點(diǎn)M的橫坐標(biāo)為2t+1,
將x=t+1代入y=﹣2(x+1)(x﹣3),得yP=﹣2(t+2)(t﹣2),
將x=2t+1代入y=(x+1)(x﹣3),得yM=(2t+2)(2t﹣2),
∵yP=yM,
∴﹣2(t+2)(t﹣2)=(2t+2)(2t﹣2),
即6t2=12,解得,
(舍去).
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(+1,4);
(3)連接DE,交x軸于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)F作FI⊥ED于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)F作FJ⊥x軸于點(diǎn)J,(如答圖②),
∵FI⊥ED,FJ⊥x軸,
∴四邊形IGJF為矩形,
∴IF=GJ,IG=FJ,
設(shè)C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為y=a(x+1)(x﹣3)(a<0),
∵點(diǎn)D,E分別為二次函數(shù)圖象C1,C2的頂點(diǎn),
∴D(1,﹣4),E(1,﹣4a).
∴DG=4,AG=2,EG=﹣4a,
在Rt△AGD中,,
∵AF⊥AD,
∴∠FAB+∠DAB=90°,
又∵∠DAG+∠ADG=90°,
∴∠ADG=∠FAB,
∴tmn∠FAB=tm∠ADG=,
設(shè)GJ=m(0<m<2),則AJ=2+m,
∴FJ=,F(m+1,
),
∵EF∥AD,
∴∠FEl=∠ADG,
∴tan∠FEl=tan∠ADG==
,
∴EI=2m,
∵EG=EI+IG,
∴,
∴①,
∵點(diǎn)F在C2上,a(m+1+1)(m+1﹣3)=,
即a(m+2)(m﹣2)=,
∵m+2≠0,
∴a(m﹣2)=②,
由①,②可得,
解得m1=0(舍去),m2=,
∴a=﹣,
∴圖象C2對(duì)應(yīng)的函數(shù)表達(dá)式為.
解決二次函數(shù)壓軸題時(shí),學(xué)生需要做到以下幾點(diǎn):
熟練掌握二次函數(shù)的基本概念、性質(zhì)和圖像特征。
能夠靈活運(yùn)用代數(shù)變換、因式分解、配方法等數(shù)學(xué)工具。
善于將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型,并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決。
注意審題,準(zhǔn)確把握題目的要求和條件。
培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣,如合理安排解題步驟、注意解題過(guò)程的邏輯性和完整性。
通過(guò)大量練習(xí)和總結(jié),學(xué)生可以提高解決二次函數(shù)壓軸題的能力。同時(shí),教師在教學(xué)中應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生深入理解二次函數(shù)的內(nèi)涵,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和創(chuàng)新能力。