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KBAT · 二次函数

KBAT:用二次函数建模

二次建模的 KBAT 题要求你从给定情境中建立二次函数,再求最优或作解读。数学本身是中四的二次函数;高层次的挑战在于把文字化成像 A=24x2x2A=24x-2x^{2} 这样的模型,并把答案读回到情境里。

为什么这是 KBAT 题

常规的二次题直接给你函数,问它的根或顶点。KBAT 建模题正好相反:它描述一个情境,一块地、一个抛出的球、一笔利润,期望你自己建立二次函数,判断它的顶点或截距代表什么,再回答一个用日常语言提出的问题。

这就是高层次思维,Kemahiran Berfikir Aras Tinggi:展开乘积、配方、读出最大值这些单项技能你都熟悉,但你要在陌生的顺序和陌生的情境里运用它们。没有人告诉你该用哪种方法,由你自己选。

在 Add Math 里,这奖励的是真正理解二次函数代表什么的学生,而不只是会摆弄它的人。

一道例题,试卷二风格

这是一道按 SPM 试卷二风格编写的原创题。请先自己做一遍,再看解答。

Q1[7 marks]

一块长方形菜地要围上篱笆。其中一条长边靠着一堵现成的直墙,不需要篱笆。

其余三条边可用的篱笆总长为 2424 米。设与墙垂直的每条边长为 xx 米。

(a) 证明所围面积 AA2^{2} 可写成 A=24x2x2A=24x-2x^{2}。(b) 求使面积最大的 xx 值,并写出该最大面积。

(c) 园丁声称:用同样的篱笆围成三边的正方形地块能围出更大的面积。判断这个说法是否正确。

Show worked solution

理解。2424 米篱笆围三条边;墙是第四条边。

与墙垂直的两条边各长 xx,所以与墙平行的那一条边用掉剩下的篱笆:242x24-2x。我们要把面积写成 xx 的函数,求它的最大值,并与正方形情形作比较。

计划。 把面积写成长 ×\times 宽,再配方求顶点(就是最大值,因为 x2x^{2} 的系数为负)。

对于 (c),列出正方形的条件,求它的面积,再作比较。

执行并检验。 (a) 与墙平行的边为 242x24-2x,所以

A=x(242x)=24x2x2A = x(24-2x) = 24x - 2x^{2}

这就是所要的模型。(b) 配方:

A=2x2+24x=2(x212x)=2[(x6)236]=2(x6)2+72A = -2x^{2}+24x = -2(x^{2}-12x) = -2[(x-6)^{2}-36] = -2(x-6)^{2}+72

(x6)2(x-6)^{2} 的系数为负,所以顶点是最大值。于是 x=6x=6 米给出最大面积 A=72 m2A=72\ \text{m}^{2}

(此时与墙平行的边为 242(6)=1224-2(6)=12 米。)

(c) 围三边的正方形要求两条垂直边等于那条平行边:x=242xx=24-2x

x=242x    3x=24    x=8x = 24-2x \;\Rightarrow\; 3x = 24 \;\Rightarrow\; x = 8

这个正方形是 8 m×8 m8\ \text{m}\times 8\ \text{m},面积为 64 m264\ \text{m}^{2}。因为 64<7264<72,正方形围出的面积更小,所以这个说法不正确。

检验。 宽必须满足 242x>024-2x>0,即 0<x<120<x<12;答案 x=6x=6 落在这个范围内。

在两端 x0x\to 0x=12x=12 时面积降为 00,与 x=6x=6 处只有一个最大值相符。

如何找到合理的第一步

当建模题看起来陌生时,忍住去翻公式的冲动。可靠的第一步是设一个变量,把每个量都用它表示出来。

第一遍读题了解情节,第二遍拿着笔读:标出什么是固定的、什么可以变、题目要你求最大、最小还是某个值。给你能控制的那个量安一个字母,通常是 xx,再用它表示其余的量。

一旦你能把目标(面积、高度、成本)写成关于 xx 的一个表达式,建模就完成了,题目也就变成了普通的 Add Math。如果卡住,就把情境画出来,把你的字母标在图上;一张图几乎总能显现出你要写下的那层关系。

阅卷老师看重什么

评分是分步给分的,所以步骤分一行一行地给。对于二次建模题,阅卷老师会找:

  • 清楚定义的变量,例如'设 xx 为宽,单位米',这样后面每一行才有意义。
  • 正确的模型明确写出,如 A=x(242x)A=x(24-2x),再作化简。
  • 配方(或其他有效方法)过程可见,而不是直接写出顶点。
  • 正确读出最大值或最小值,并给出它是最大值的理由,x2x^{2} 的系数为负。
  • 把答案读回情境,带单位:72 m272\ \text{m}^{2},而不是一个孤零零的数字。
  • 检验答案合理,且落在 xx 的容许范围内。

老师如何帮助你

建模进步最快,靠的是在学生最容易跳过的那一步上给出反馈,把文字化成二次函数。在一对一课堂上,我们的老师把这一步放慢:一起读题、标注图形、先写出模型那一行再动任何代数,好让这个习惯迁移到新情境。

我们也会在最后操练解读,因为阅卷老师给的是展示出来的推理的步骤分,而不是猜出来的答案。spmaddmath.com.my 的老师经验丰富,课程在线进行,以英语授课。

欢迎通过 WhatsApp 联系我们,安排一堂一小时的付费课,收费从每小时 RM50 起,按老师的收费而定。

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常见问题

是什么让一道二次题成为 KBAT 而不是常规题?

常规题给你函数;KBAT 题给你情境,期望你自己建立函数、选择方法、并解读结果。代数本身是中四常见的二次函数,高层次的部分在于围绕它的建模和推理。

我一定要配方吗,还是可以用公式?

只要写出过程,两者都接受。求最大或最小值时配方通常最干净,因为它直接给出顶点。

对称轴 x=b2ax=\frac{-b}{2a} 也有效,阅卷老师给的是正确且可见的方法的分。

这类题在 Add Math 试卷二里怎么评分?

试卷二为 2 小时 30 分钟100 分,评分是分步给分,步骤分一行一行地给。结构清楚的作答即使最后的数字算错也能得分,所以务必写出模型、方法和解读。

二次建模最常见的错误是什么?

跳过变量定义,直接开始代数。没有'设 xx 为……',后面的每一行都失去意义和分数。

第二个常见失误是忘了解读,写出 x=6x=6,而题目要的是最大面积 72 m272\ \text{m}^{2}

来源:SRC-DSKP-ENSRC-FORMAT

作者 spmaddmath.com.my 编辑团队.· 最后更新 5 September 2026

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