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我们知道,函数有三种表示形式:表达式、表格、图像。很多同学在解决相关给出表格类的二次函数问题时,往往会转化成求函数表达式,或者画出图像求解,反而忽视了表格的优越性。下面我们举例如何利用表格的特点解决“表格中的二次函数”问题。
一、表格中的自变量间距相同
表格中自变量间距相同,保证了连续点的对称性。可以根据表格中y的相同一组或多组值,找出顶点坐标,再根据对称性,找到其他关于对称轴对称的点的坐标。
例1 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
[x … -1 0 1 2 3 … y … 10 5 2 1 2 … ]
则当x=5时,y的值为 。
【分析】根据表格的对称性得出函数的对称轴是直线x=2,找出函数图像上的点(5,y)和点(-1,10)关于直线x=2对称,即可得出答案。
【解答】根据表格得出函数的对称轴是直线x=2,所以函数图像上的点(5,y)和点(-1,10)关于直线x=2对称,即当x=5时,y=10,也可以根据表格的对称性补全表格:
[x … -1 0 1 2 3 4 5 … y … 10 5 2 1 2 5 10 … ]
故答案为:10。
例2 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
[x … -4 -3 -2 -1 0 … y … 3 -2 -5 -6 -5 … ]
则方程ax2+bx+c=0(a≠0)的正数解x1的取值范围是( )。
A.0 C.2 【分析】求方程ax2+bx+c=0的解,也就是当y=0时x的值,在表格中很容易看出y=0介于3与-2之间,那么对应的x的值在-4与-3之间,也就是负数解的范围。根据表格中数据的对称性,可以找出顶点坐标为(-1,-6),从而找出正数解的范围。
【解答】根据表格的对称性补全表格:
[x … -4 -3 -2 -1 0 1 2 … y … 3 -2 -5 -6 -5 -2 3 … ]
在表格中很容易看出y=0介于-2与3之间,那么对应的x的正的值在1与2之间,也就是正数解的范围是1 【点评】此题还可以利用一般式或顶点式先求出二次函数的解析式:y=x2+2x-5,然后解方程:x2+2x-5=0,求出方程的解:x1=[6]-1,x2=[-6]-1,然后判断出[6]-1在1与2之间,从而得到答案B。对比两种解法,我们可以看出利用表格特点解题的简便与快捷。
二、表格中的自变量间距不同
表格中自变量间距不同,破坏了连续点的对称性,我们可以通过补充遗漏的自变量的值,使表格中自变量间距相同,利用表格的对称关系,最大限度完善x和y的对应值。
例3 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分对应值如下表:
[x … -3 -2 0 1 3 5 … y … 7 0 -8 -9 -5 7 … ]
則当y≤0时,x的取值范围是 。
【分析】本题中可以发现自变量间距不同,可以补充遗漏的自变量的值,使表格中自变量间距相同。
[x … -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 … y … 7 0 -8 -9 -5 7 … ]
然后再根据表格的对称性补全表格,从而得到答案。
【解答】补全表格如下:
[x … -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 … y … 7 0 -5 -8 -9 -8 -5 0 7 … ]
从而得到:当y≤0时,x的取值范围是-2≤x≤4。
例4 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的y与x的部分对应值如下表:
[x … 0 1 3 4 … y … 2 4 2 -2 … ]
则下列判断中正确的是( )。
A.抛物线开口向上
B.抛物线与y轴交于负半轴
C.当x=-1时,y>0
D.方程ax2+bx+c=0(a≠0)的负根在0与-1之间
【分析】自变量间距不同,补充遗漏的自变量的值,补全表格,然后根据表格中数据以及数据的变化趋势解决问题。
【解答】补全表格如下:
[x … -1 0 1 2 3 4 … y … -2 2 4 4 2 -2 … ]
从表中可以看出:当自变量x的值增大时,y的值先变大后变小,可以发现抛物线开口向下,A选项错误;当x=0时,y=2,得到抛物线与y轴的交点为(0,2),在y轴正半轴,B选项错误;当x=-1时,y=-2<0,C选项错误;y=0时介于-2与2之间,那么对应的x的负值在-1与0之间,所以方程ax2+bx+c=0(a≠0)的负根在-1与0之间,D选项正确。故选:D。
【点评】本题可以通过求函数关系式来解决,但过程涉及多个运算(代入求值、解方程组、解一元二次方程等),也可以通过画图像来解决,但由于点较少,很难准确画出,给准确结论的得出带来一些不确定因素,导致解题的效率和准确率大大降低。
(作者单位:江苏省南京江宁开发区学校)
一、表格中的自变量间距相同
表格中自变量间距相同,保证了连续点的对称性。可以根据表格中y的相同一组或多组值,找出顶点坐标,再根据对称性,找到其他关于对称轴对称的点的坐标。
例1 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
[x … -1 0 1 2 3 … y … 10 5 2 1 2 … ]
则当x=5时,y的值为 。
【分析】根据表格的对称性得出函数的对称轴是直线x=2,找出函数图像上的点(5,y)和点(-1,10)关于直线x=2对称,即可得出答案。
【解答】根据表格得出函数的对称轴是直线x=2,所以函数图像上的点(5,y)和点(-1,10)关于直线x=2对称,即当x=5时,y=10,也可以根据表格的对称性补全表格:
[x … -1 0 1 2 3 4 5 … y … 10 5 2 1 2 5 10 … ]
故答案为:10。
例2 已知二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)中,函数y与自变量x的部分对应值如下表:
[x … -4 -3 -2 -1 0 … y … 3 -2 -5 -6 -5 … ]
则方程ax2+bx+c=0(a≠0)的正数解x1的取值范围是( )。
A.0
【解答】根据表格的对称性补全表格:
[x … -4 -3 -2 -1 0 1 2 … y … 3 -2 -5 -6 -5 -2 3 … ]
在表格中很容易看出y=0介于-2与3之间,那么对应的x的正的值在1与2之间,也就是正数解的范围是1
二、表格中的自变量间距不同
表格中自变量间距不同,破坏了连续点的对称性,我们可以通过补充遗漏的自变量的值,使表格中自变量间距相同,利用表格的对称关系,最大限度完善x和y的对应值。
例3 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的部分对应值如下表:
[x … -3 -2 0 1 3 5 … y … 7 0 -8 -9 -5 7 … ]
則当y≤0时,x的取值范围是 。
【分析】本题中可以发现自变量间距不同,可以补充遗漏的自变量的值,使表格中自变量间距相同。
[x … -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 … y … 7 0 -8 -9 -5 7 … ]
然后再根据表格的对称性补全表格,从而得到答案。
【解答】补全表格如下:
[x … -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 … y … 7 0 -5 -8 -9 -8 -5 0 7 … ]
从而得到:当y≤0时,x的取值范围是-2≤x≤4。
例4 二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的y与x的部分对应值如下表:
[x … 0 1 3 4 … y … 2 4 2 -2 … ]
则下列判断中正确的是( )。
A.抛物线开口向上
B.抛物线与y轴交于负半轴
C.当x=-1时,y>0
D.方程ax2+bx+c=0(a≠0)的负根在0与-1之间
【分析】自变量间距不同,补充遗漏的自变量的值,补全表格,然后根据表格中数据以及数据的变化趋势解决问题。
【解答】补全表格如下:
[x … -1 0 1 2 3 4 … y … -2 2 4 4 2 -2 … ]
从表中可以看出:当自变量x的值增大时,y的值先变大后变小,可以发现抛物线开口向下,A选项错误;当x=0时,y=2,得到抛物线与y轴的交点为(0,2),在y轴正半轴,B选项错误;当x=-1时,y=-2<0,C选项错误;y=0时介于-2与2之间,那么对应的x的负值在-1与0之间,所以方程ax2+bx+c=0(a≠0)的负根在-1与0之间,D选项正确。故选:D。
【点评】本题可以通过求函数关系式来解决,但过程涉及多个运算(代入求值、解方程组、解一元二次方程等),也可以通过画图像来解决,但由于点较少,很难准确画出,给准确结论的得出带来一些不确定因素,导致解题的效率和准确率大大降低。
(作者单位:江苏省南京江宁开发区学校)