徐文海
【摘要】反比例函數(shù)是初中函數(shù)部分的重要教學(xué)內(nèi)容,函數(shù)題目里有一種專門的題型就是有關(guān)面積問題的:有已知,求面積;有面積,求未知;探索型面積問題等。這種題型難度相對(duì)較大,需要綜合運(yùn)用知識(shí),所以在課堂教學(xué)中,教師要注重方法的傳授,提高學(xué)生解答有關(guān)面積問題題目的能力。
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);反比例函數(shù);面積
根據(jù)反比例函數(shù)的定義我們知道,如果兩個(gè)變量間的關(guān)系可以表示成y=kx(k為常數(shù),k≠0)的形式,那么稱y是x的反比例函數(shù),它的圖像是雙曲線,可以稱為“雙曲線y=kx”。當(dāng)k>0時(shí),它的兩個(gè)分支分別在第一象限和第三象限內(nèi)無限伸展;在每一象限內(nèi),y隨x值的增大而減小。當(dāng)k<0時(shí),它的兩個(gè)分支分別在第二象限和第四象限內(nèi)無限伸展;在每一象限內(nèi),y隨x值的增大而增大。近年來,為了提高中學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力,反比例函數(shù)題目里往往加入有關(guān)面積問題的求解,這部分題型難度較大,筆者總結(jié)分析了這類題型的特點(diǎn)和出題規(guī)律,試將這類題目的解答方法介紹如下。
一、有已知,求面積
這一類題型就是給出已知的條件,或點(diǎn)的坐標(biāo),或函數(shù)解析式等,然后根據(jù)題意求三角形或其他形狀的圖形面積。
例1 如圖,Rt△ABO的頂點(diǎn)A是雙曲線y=kx與直線y=-x+(k+1)在第四象限的交點(diǎn),AB⊥x軸于B,且S△ABO=32。
(1)求這兩個(gè)函數(shù)的解析式;
(2)求直線與雙曲線的兩個(gè)交點(diǎn)A,C的坐標(biāo)和△AOC的面積。
分析 (1)要求函數(shù)的解析式關(guān)鍵是求出點(diǎn)A的坐標(biāo),于是設(shè)A(x,y),然后將線段OB,AB的長度表示出來,根據(jù)S△ABO=12×OB×AB=32,可以求出k=-3,從而得到反比例函數(shù)的解析式為y=-3x,一次函數(shù)的解析式為y=-x-2。
(2)求交點(diǎn)的坐標(biāo)就是聯(lián)立兩個(gè)函數(shù)式y(tǒng)=-3x,y=-x-2,將其組成方程組,再解出方程組的解x1=-3,y1=1;x2=1,y2=-3,得到交點(diǎn)的坐標(biāo)A(1,-3),C(-3,1)。而△AOC的面積一般不能夠直接求出,而是轉(zhuǎn)化為有一邊在坐標(biāo)軸上的三角形的面積的和或差。設(shè)直線AC與y軸交于點(diǎn)D,則D點(diǎn)坐標(biāo)為(0,-2),所以O(shè)D=2,于是△AOD和△DOC的面積之和就是△AOC的面積,S△AOC=S△AOD+S△DOC=12×2×1+12×2×3=4。
一次函數(shù)與反比例函數(shù)圖像中的面積問題一般轉(zhuǎn)化為三角形的面積來求,而且這樣的三角形通常至少有一邊在坐標(biāo)軸上,三角形的高就是另一點(diǎn)的橫坐標(biāo)或縱坐標(biāo)的絕對(duì)值。
二、有面積,求未知
這一類題型往往給出一個(gè)三角形的面積,而要求某個(gè)數(shù)的值,比如求k值或者解析式的值。學(xué)生可先用帶有某個(gè)未知數(shù)的式子表示三角形的面積,通過面積求出未知數(shù),從而使問題得以解決。
例2 如圖,已知一次函數(shù)y=-x+8和反比例函數(shù)y=kx(k≠0)的圖像在第一象限內(nèi)有兩個(gè)不同的公共點(diǎn)A,B。
(1)求實(shí)數(shù)k的取值范圍;(2)若△AOB的面積S=24,求k的值。
分析 (1)因?yàn)椋?,B兩點(diǎn)是一次函數(shù)y=-x+8和反比例函數(shù)y=kx的交點(diǎn),所以可以把這兩個(gè)解析式結(jié)合起來組成方程組,消去y,得x2-8x+k=0,又Δ=64-4k>0,k<16。設(shè)兩個(gè)公共交點(diǎn)的坐標(biāo)A(x1,y1),B(x2,y2),又x1>0,x2>0,所以,x1+x2=8>0,x1x2=k>0(或者從圖像可知k>0),所以,0<k<16。
(2)在y=-x+8中,令x=0,得y=8,所以可以得出OC=8,S△AOB=S△COB-S△COA=12OC?x2-12OC?x1=24,又x2-8x+k=0,用k代替里面的x1與x2等值,可以求出k=7。
這道題需要先把兩個(gè)解析式組成方程組,得出一個(gè)二元一次方程,利用兩個(gè)函數(shù)的交點(diǎn)個(gè)數(shù)確定k的取值范圍。在第二問中已知△AOB的面積S=24,而△AOB可以轉(zhuǎn)化成兩個(gè)小三角形來表示,這樣就順利地把面積與函數(shù)聯(lián)系起來,從而輕松地求出k的值。
三、關(guān)于探索型面積問題
所謂探索型面積問題是指有些題目中的已知量并不是常量,往往是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過程,或分成幾種情況討論,或其值為一個(gè)固定常數(shù)等。
總之,初中反比例函數(shù)有關(guān)面積問題的題目無外乎以上三種類型,當(dāng)然在具體的試題當(dāng)中也有許多變形和衍化,這就需要學(xué)生靈活運(yùn)用,融會(huì)貫通,通過勤練習(xí),一定能夠掌握解答這類題型的方法和技巧。
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數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究2012年15期