"数学不是关于数字、方程、计算或算法,而是关于理解。" ——威廉·保罗·瑟斯顿
一、什么是函数?
函数是数学中描述两个变量之间特殊对应关系的概念。
简单来说,函数就像一台"自动售货机":你投入一个数字(输入,即自变量),机器按照特定规则进行处理,然后给出另一个数字(输出,即因变量)。关键在于,每个输入都对应唯一确定的输出,不会出现"一个输入对应多个输出"的情况。
例如,圆的面积公式S=πr^2就是一个典型函数:给定半径r(输入),通过公式计算能得到唯一的面积S(输出);再比如买笔记本时,若单价为5元,购买数量x(本)与总价y(元)的关系为y=5x,每一个数量x都对应唯一的总价y,这也是函数关系。
这种"一入一出"的确定性,正是函数的本质特征。
二、为什么叫"函数"?
"函数"这个中文名称,源自清代数学家李善兰的创造性翻译。1859年,他在翻译西方数学著作《代数学》时,将英文"function"译为"函数",既贴合数学含义,又充满中文韵味。
李善兰曾解释:"凡式中含天,为天之函数",这里的"天"指数学中的未知数(如x),意思是"如果一个式子中包含未知数x,那么这个式子就是x的函数"。"函"字有"包含""承载"之意,"函数"可理解为"含未知数之式",精准体现了"一个量中包含另一个量、两个量相互依赖"的关系,这个译名至今仍在沿用。
三、中考数学函数考点全解析
1. 函数基础概念
- 函数定义判断:通过"一个x是否对应唯一y",识别两个变量是否为函数关系(如"身高与年龄"不是函数,"正方形面积与边长"是函数)。
- 函数值计算:给定自变量x的值,代入解析式求对应y的值(如已知y=2x+1,求x=3时的y值)。
- 自变量取值范围:结合表达式性质(分式分母不为0、二次根式被开方数非负)与实际场景(人数、长度不能为负)确定,是中考填空题高频考点。
- 函数图象识别:通过图象读取自变量、因变量的对应关系,或判断图象是否符合函数定义(如"平行于y轴的直线不是函数图象")。
2. 一次函数(重点)
形式:y=kx+b(k≠0),当b=0时为正比例函数(y=kx)。
- k和b的意义理解:k决定直线增减性(k>0时,y随x增大而增大;k<0时,y随x增大而减小),b决定直线与y轴交点(交点为(0,b))。
- 图象特征与计算:会用"两点连线法"画图(通常取(0,b)和(-b/k, 0));能通过图象上两点坐标,用待定系数法求解析式;会求两条一次函数的交点坐标(联立两个解析式解方程组)。
- 实际应用建模:常结合行程问题(路程=速度×时间)、费用问题(总费用=单价×数量+固定费用)列解析式,求最优方案或最大值(如"最多能买多少件商品")。
3. 二次函数(难点)
形式:y=ax^2+bx+c(a≠0),另有顶点式(y=a(x-h)^2+k)、交点式(y=a(x-x)(x-x))。
- 图象特征:a决定开口方向(a>0开口向上,a<0开口向下)与开口大小;对称轴为x=-b/(2a);顶点坐标为(-b/(2a), (4ac-b^2)/4a)(或顶点式中的(h,k))。
- 最值问题求解:根据开口方向判断最值(a>0时,顶点为最小值点;a<0时,顶点为最大值点),常结合"长方形面积最大化""利润最大化"考查。
- 与方程、不等式的综合:函数与x轴的交点横坐标,即一元二次方程ax^2+bx+c=0的解;解不等式ax^2+bx+c>0(或<0),需结合函数图象"看x轴上方/下方的图象对应的x范围"。
- 解析式转化:能将一般式化为顶点式(用配方法),或根据"与x轴交点"设交点式,灵活适配不同题目条件。
4. 反比例函数
形式:y=k/x(k≠0,x≠0),图象为双曲线。
- 图象特征与性质:k>0时,双曲线在一、三象限,每个象限内y随x增大而减小;k<0时,双曲线在二、四象限,每个象限内y随x增大而增大。
- k的几何意义(高频考点):过双曲线上任意一点作x轴、y轴的垂线,形成的矩形面积为|k|,三角形面积为|k|/2,常以选择题、填空题形式考查。
- 实际应用:结合"路程一定时,速度与时间的反比关系""面积一定时,底与高的反比关系"列解析式,解决实际问题。
四、给家长的启发与建议
1. 帮助孩子建立正确的数学观
函数不是抽象的符号游戏,而是描述现实的"数学语言"。家长可以:
- 用生活场景具象化函数:带孩子买东西时,让他计算"买n支单价3元的笔,总价y=3n",观察"数量变,总价怎么变";聊出行时,说"路程固定,开车速度越快,用的时间越少",让孩子感知"反比关系"。
- 减少"数学难"的负面暗示:不说"函数肯定学不会",而是说"我们一起看看这个'售货机'怎么工作",用孩子熟悉的事物降低畏难情绪。
2. 培养数学思维能力
函数学习的核心是"逻辑+数形结合",家长可以:
- 鼓励孩子追问"为什么":比如孩子学一次函数时,问他"为什么k>0,y就随x增大而增大?",引导他通过画图观察,理解性质背后的原因,而非死记硬背。
- 教孩子"用画图解决问题":比如遇到二次函数最值题,让他先画草图,标出顶点和对称轴,再结合图象分析,培养"数形结合"的习惯。
- 培养"文字转数学"的能力:读题时,让孩子把"总利润=每件利润×销量"这样的关系,写成"y=(售价-成本)×x"的解析式,学会把实际问题"翻译"成函数模型。
3. 具体学习方法指导
- 循序渐进打基础:先吃透一次函数(理解k、b的意义,会求解析式、画图象),再学反比例函数,最后攻克二次函数,避免"跳过基础直接学难点"。
- 聚焦"高频考点"练习:针对一次函数的"待定系数法"、二次函数的"顶点求最值"、反比例函数的"k的几何意义",让孩子多做同类题,熟练解题步骤。
- 用错题本总结规律:让孩子在错题旁标注"错因"(如"忘记自变量不能为负""没注意二次函数开口方向"),定期回顾,避免重复犯错。
4. 考试备考策略
- 抓住重点优先级:一次函数和二次函数是中考函数部分的"重头戏"(占比约70%),复习时优先保证这两类题型的正确率,再攻克反比例函数和综合题。
- 强调"步骤规范":中考数学按步骤给分,比如求一次函数解析式,要写"设解析式为y=kx+b",再代入两点坐标,最后解方程,提醒孩子不要跳步。
- 限时练"综合题":函数压轴题常结合几何知识,每周让孩子练1-2道综合题,培养"拆分问题"的能力(如"先求函数解析式,再求点坐标,最后算面积")。
5. 长远意义认识
学好函数不仅是为了中考:它是高中数学(指数函数、对数函数)的基础,也是物理(运动学公式)、化学(反应速率)的工具;更重要的是,函数培养的"变量思维""建模能力",会成为孩子解决复杂问题的核心能力。
家长的耐心引导,是孩子学好函数的重要支撑。少一份焦虑,多一份陪伴,帮孩子发现数学的逻辑之美,他会更愿意主动探索这门学科。
"数学教育的目标不是让学生记住公式,而是培养他们思考问题、解决问题的能力。" ——乔治·波利亚
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