灵活运用二次函数,提升学生解题的综合能力
来源:岁月联盟
时间:2014-10-15
这里要使学生注意这些函数与二次函数的差异和联系,掌握把含有绝对值记号的函数用分段函数去表示,然后画出其图像。
二、二次函数的知识,可以准确反映学生的数学思维
类型Ⅳ:设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),方程f(x)-x=0的两个根x1、x2满足0<x1<x2< 。
(Ⅰ)当x∈(0,x1)时,证明x<f(x)<x1。
(Ⅱ)设函数f(x)的图像关于直线x=x0对称,证明x0< 。
解题思路:
本题要证明的是x<f(x)、f(x)<x1和x0< ,由题中所提供的信息可以联想到:①f(x)=x,说明抛物线与直线y=x在第一象限内有两个不同的交点;②方程f(x)-x=0可变为ax2+(b-1)x+1=0,它的两根为x1,x2,可得到x1,x2与a、b、c之间的关系式。因此解题思路明显有三条:①图像法;②利用一元二次方程根与系数的关系;③利用一元二次方程的求根公式,辅之以不等式的推导。现以思路②为例解决这道题:
(Ⅰ)先证明x<f(x),令f(x)=f(x)-x,因为x1、x2是方程f(x)-x=0的根,f(x)=ax2+bx+c,所以f(x)=a(x-x1)(x-x2)。
因为0<x1<x2,所以,当x∈(0,x1)时, x-x1<0, x-x2<0,得(x-x1)(x-x2)>0。又a>0,因此f(x)>0,即f(x)-x>0。至此,证得x<f(x)。
根据韦达定理,有x1x2= 。∵0<x1<x2< ,c=ax1x2<x=f(x1);又c=f(0),∴f(0)<f(x1), 根据二次函数的性质,曲线y=f(x)是开口向上的抛物线,因此,函数y=f(x)在闭区间[0,x1]上的最大值在边界点x=0或x=x1处达到,而且不可能在区间的内部达到。由于f(x1)>f(0),所以当x∈(0,x1)时f(x)<f(x1)=x1,即x<f(x)<x1。
(Ⅱ)∵f(x)=ax2+bx+c=a(x+- )2+(c- ) (a>0);函数f(x)的图像的对称轴为直线x=- ,且是唯一的一条对称轴,因此,依题意得x0=- 。因为x1、x2是二次方程ax2+(b-1)x+c=0的根,根据违达定理得,x1+x2=- 。
∵x2- <0,∴x0=- = (x1+x2- )< ,即x0= 。
二次函数,具有丰富的内涵和外延。作为最基本的幂函数,可以用它为代表来研究函数的性质,可以建立起函数、方程、不等式之间的联系,可以编拟出层出不穷、灵活多变的数学问题,考查学生的数学基础知识和综合数学素质,特别是能从解答的深入程度中,区分出学生运用数学知识和思想方法解决数学问题的能力。
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