名师档案 高中福
济宁市第十五中学数学教师,中学高级教师,曾获“济宁市教学能手”“任城区教学工作先进个人”等荣誉称号,获评“济宁市优质课执教者”“济宁市基本功比赛一等奖”等奖项。参与《基于观察与诊断下的构建高效课堂策略的研究》等省级课题三项,均圆满结题。
二次函数是每年中考必考的压轴题。近两年来,命题趋势逐渐向代数推理倾斜,更加注重对函数表达式变形、参数范围分析、常数存在性探究等代数运算能力的考查,这类题型更能体现数学的逻辑严谨性和抽象思维能力。
【典例精讲】(2025年山东中考题)
已知二次函数y=x(x-a)+(x-a)(x-b)+x(x-b),其中a,b为两个不相等的实数。
(1)当a=0,b=3时,求此函数图象的对称轴;
(2)当b=2a时,若该函数在0≤x≤1时,y随x的增大而减小;当3≤x≤4时,y随x的增大而增大,求a的取值范围;
(3)若点A(a,y1),B(a+b,y2),C(b,y3)均在该函数的图象上,是否存在常数m,使得y1+my2+y3=0?若存在,求出m的值;若不存在,说明理由。
该题通过“对称轴求解——增减性求参数范围——定点与常数存在性”的梯度设问,完整呈现了中考二次函数压轴题的考查逻辑。第一问“当a=0,b=3时,求此函数图象的对称轴”,属于基础概念应用题,核心考查二次函数对称轴的求解方法;第二问“当b=2a时,根据函数在特定区间的增减性求a的取值范围”,需要结合函数性质进行逻辑推理,属于中档难度的综合题;第三问“判断是否存在常数m使得y1+my2+y3=0”,则是对代数运算和逻辑探究能力的深度考查,属于压轴题中的难点。这三个问题由浅入深、层层递进,既覆盖了二次函数的核心知识点,又实现了对不同能力层次学生的区分,完美契合中考“重基础、强应用、考能力”的命题理念。
解题步骤如下:
(1)当a=0,b=3 时,二次函数y=x(x-a)+(x-a)(x-b)+x(x-b)可化为:y=x(x-0)+(x-0)(x-3)+x(x-3)=3x2-6x
`此函数图象的对称轴为直线
x=- b =- -6 =1
(2)当 b=2a时,二次函数y=x(x-a)+(x-a)(x-b)+x(x-b)可化为:y=x(x-a)+(x-a)(x-2a)+x(x-2a)=3x2-6ax+2a2
`抛物线对称轴为直线
x=- b =- -6a =a
∵3>0
`抛物线开口方向向上
∵当0≤x≤1时,y随x的增大而减小
`a≥1
∵当3≤x≤4时,y随x的增大而增大
`a≤3
`1≤a≤3
(3)存在.
∵点A(a,y1),B(a+b,y2),C(b,y3)均在该函数的图象上
`y1=a(a-a)+(a-a)(a-b)+a(a-b)=a2-ab
y=x(x-a)+(x-a)(x-b)+x(x-b)=3x2-2(a+b)x+ab
`y2=3(a+b)2-2(a+b)(a+b)+ab
=3×(a+b)-(a+b)2+ab
=-(a+b)+ab
=-1(a2-2ab+b2)
=-1(a-b)2
y3=b(b-a)+(b-a)(b-b)+b(b-b)
=b2-ab
∵y1+my2+y3=0
`a2-ab+m[-1(a-b)2]+b2-ab=0
整理得:(a-b)2(1-1m)=0
∵a,b为两个不相等的实数
`a-b≠0
`1-1m=0,解得:m=4
解题技巧:
解决二次函数压轴题的核心思路可概括为“化简解析式→用函数性质→代点计算(消参求解)”,这一思路贯穿于所有题型的解答过程,是应对这类问题的“万能钥匙”。
除了上述核心解题思路,还要掌握以下三大解题技巧。
1.代数变形是基础:主要包括整式展开、因式分解、完全平方公式的运用。这些代数运算技巧是连接函数表达式与图象性质的纽带。
2.数形结合是核心:通过画出大致图象,能直观地反映出函数的变化趋势,帮助学生快速找到解题的突破口。结合二次函数图象的开口方向、对称轴,分析增减性、最值等性质。降低了思维难度,提高了解题效率。
3.条件挖掘是关键:题设中的每一个条件都有其存在的意义,无论是参数的限制条件(如a、b为不相等的实数),还是函数的定点坐标,都可能成为化简等式、求解参数的重要依据。例如在存在性问题中,参数的限制条件往往是消去无关参数、得出常数的关键。只有充分挖掘题设条件,才能确保解题过程的严谨性和正确性。关注题设中的限制条件,作为等式化简的依据。
在数学学习中,知识链通常是“从数到代数式,再到方程、不等式,最后到函数”,是从具体到抽象、从静态到动态的过程,代数式是函数的基础,函数本质上由代数式表示,二者密不可分。