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Completing Square DSE 攻略:配方法步驟、例題與常見錯誤

一文掌握 completing square DSE 必考重點!從配方法基本步驟、二次函數圖像頂點到常見陷阱,配合清晰例題與練習建議,助你喺DSE數學科穩奪分數。立即睇SchoolDays完整指南!

SchoolDays 編輯部
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目錄

概述

喺香港DSE數學科(必修部分)中,completing square dse(配方法)係一個極之重要嘅課題,幾乎每年都會出現喺卷一或卷二。無論係解二次方程、求二次函數嘅極值,定係描繪拋物線圖像,配方法都係不可或缺嘅工具。好多同學喺初中時已經學過基本概念,但到咗DSE程度,題目往往會結合圖像變換、不等式或者應用題,令難度大增。

呢篇指南會由零開始,逐步拆解配方法嘅原理同步驟,再透過典型例題示範點樣應用,最後列出常見錯誤同溫習建議,幫你穩固基礎,應付DSE嘅挑戰。如果你需要更系統化嘅溫習材料,可以參考我哋嘅學習指南,或者瀏覽中學專區嘅其他數學文章。

配方法嘅基本概念

配方法(Completing the Square)嘅核心目的,係將一個二次多項式 ax² + bx + c 轉換成 a(x + h)² + k 嘅形式。呢個形式叫做「頂點式」,因為佢直接顯示咗拋物線嘅頂點座標 (-h, k)。

點解要學配方法?因為佢有幾個重要用途:

  • 解二次方程:當方程唔容易因式分解時,配方法可以確保搵到實數解。
  • 求極值:二次函數嘅最大值或最小值就係 k(當 a > 0 時係最小值,當 a < 0 時係最大值)。
  • 描繪圖像:知道頂點同開口方向,就可以快速畫出拋物線。
  • 化簡積分(延伸部分):喺M1/M2都會用到,但必修部分主要集中喺上述三點。

配方法嘅標準步驟

假設你要將 y = ax² + bx + c 配成頂點式,可以跟住以下步驟:

  1. 抽出 a(如果 a ≠ 1):將 a 抽出來,寫成 y = a(x² + (b/a)x) + c。
  2. 將 x² 項同 x 項配成完全平方:睇住 x² + (b/a)x,我哋要加減 (b/(2a))²。因為 (x + b/(2a))² = x² + (b/a)x + (b/(2a))²,所以喺括號入面加 (b/(2a))²,再喺外面減返 a 乘嗰個數,以保持等式成立。
  3. 化簡常數項:將 c 同 a 乘嘅部分合併,得到 k。

舉個具體例子:

例題 1:將 y = x² + 6x + 5 配成頂點式。

  • 因為 a = 1,唔使抽。
  • 睇 x² + 6x,一半係 3,所以加 3² = 9。
  • 寫成 y = (x² + 6x + 9) - 9 + 5 = (x + 3)² - 4。

所以頂點係 (-3, -4),開口向上,最小值係 -4。

例題 2:將 y = 2x² - 8x + 7 配成頂點式。

  • 抽出 2:y = 2(x² - 4x) + 7。
  • 喺括號入面,x² - 4x 嘅一半係 -2,加 (-2)² = 4。
  • 寫成 y = 2[(x² - 4x + 4) - 4] + 7 = 2[(x - 2)² - 4] + 7 = 2(x - 2)² - 8 + 7 = 2(x - 2)² - 1。

頂點係 (2, -1),因為 a = 2 > 0,所以有最小值 -1。

配方法喺DSE嘅常見題型

喺DSE數學科,配方法通常會以下列形式出現:

題型例子考核重點
解二次方程用配方法解 x² - 4x - 1 = 0步驟準確性、根式化簡
求極值求 y = -x² + 6x + 2 嘅最大值頂點座標、開口方向
圖像變換y = (x - 2)² + 3 由 y = x² 點樣平移?平移概念
應用題最大面積、最大利潤問題建立模型再配方法

解二次方程嘅示範

例題 3:解方程 x² - 4x - 1 = 0。

  • 移項:x² - 4x = 1。
  • 配方法:x² - 4x + 4 = 1 + 4(因為 (-2)² = 4)。
  • 得 (x - 2)² = 5。
  • 開方:x - 2 = ±√5。
  • 所以 x = 2 ± √5。

呢個方法確保你唔會漏咗負根,而且答案以根式表示,符合DSE要求。

求極值嘅應用

例題 4:某公司嘅利潤函數係 P(x) = -5x² + 40x - 20,其中 x 係售價(單位:百元)。求最大利潤。

  • 配方法:P(x) = -5(x² - 8x) - 20 = -5[(x - 4)² - 16] - 20 = -5(x - 4)² + 80 - 20 = -5(x - 4)² + 60。
  • 因為 a = -5 < 0,所以當 x = 4 時,有最大值 60(百元)。

呢類題目喺DSE卷二(MC)成日出現,同學要熟練。

常見錯誤同陷阱

好多同學喺做completing square dse題目時,會犯以下錯誤:

  1. 忘記抽 a:如果 a ≠ 1,直接將 b 除以 2 就會錯。例如 y = 2x² + 8x,正確係抽 2 出嚟,再處理 x² + 4x,但好多同學會當咗 x² + 8x。
  2. 加減數唔平衡:加咗一個數,必須喺外面減返相同嘅數(乘以 a 之後)。例如 y = 2(x² + 4x) + 1,加 4 喺括號入面,外面要減 2×4 = 8,唔係減 4。
  3. 符號混淆:頂點座標係 (-h, k),例如 y = (x - 3)² + 2,頂點係 (3, 2),唔係 (-3, 2)。
  4. 開方時漏 ±:解方程時,開方一定要寫 ±,否則會漏解。
  5. 化簡根式唔徹底:例如 √8 要寫成 2√2,DSE會扣分。

建議同學做練習時,每一步都寫清楚,特別係抽 a 同平衡加減嘅步驟,避免跳步。

溫習建議同資源

要掌握配方法,冇捷徑,只有多練習。以下係一啲實用建議:

  • 每日做 3-5 題:由基本配方法開始,再進階到應用題。
  • 整理錯題本:將自己成日錯嘅步驟記低,考試前重溫。
  • 利用歷屆試題:考評局公開嘅DSE試題(HKDSE)係最好嘅練習,可以熟悉出題模式。
  • 配合圖像理解:用繪圖軟件(例如 GeoGebra)睇下配方法點樣改變拋物線嘅位置,加深印象。

如果你需要系統化嘅課程,可以參考我哋嘅學習指南,入面有更多數學課題嘅詳細解說。另外,如果屋企有細路讀緊小學,都可以睇下小學專區,打好基礎;幼稚園階段就可以睇幼稚園嘅資源。

總結

Completing square dse 係一個必考嘅技巧,但絕對唔難掌握。只要明白原理、熟記步驟,再配合適量練習,你都可以輕鬆應付。記住,配方法唔單止係一個運算工具,更係理解二次函數圖像嘅鑰匙。考試時,保持冷靜,小心處理每一步,避免 careless mistakes,咁就穩陣。

如果你覺得呢篇文章有用,歡迎分享俾同學。我哋會繼續推出更多DSE數學攻略,記得留意中學專區!

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