劉莉莉
摘 要:近年來,函數(shù)圖象的表現(xiàn)形式的直觀效果以及內(nèi)涵特征的豐富性使其在全國(guó)各地的中考中受到青睞。關(guān)于函數(shù)圖象的考查,一種是通過分析已知信息進(jìn)行函數(shù)圖象的確定,另一種是通過對(duì)函數(shù)圖像的分析,對(duì)其隱含信息進(jìn)行挖掘,即已知信息→確定圖象,已知圖象→挖掘信息。學(xué)生在函數(shù)圖象的實(shí)際操作處理過程中,常會(huì)在函數(shù)圖象和數(shù)學(xué)信息的互譯出現(xiàn)部分差錯(cuò),從而導(dǎo)致最終結(jié)果的不正確性。因此,通過對(duì)函圖象的解讀,促進(jìn)學(xué)生解決函數(shù)問題的能力提高,進(jìn)一步提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維水平。
關(guān)鍵詞:一次函數(shù);圖象;解題思路
一次函數(shù)是一種承載數(shù)形結(jié)合的工具,是以圖形結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題的解決。在初中數(shù)學(xué)中,一次函數(shù)以一次不等式、二元一次方程、二元一次方程組之間的關(guān)系十分密切。在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中,對(duì)于不等式、方程解的個(gè)數(shù)、函數(shù)圖象等問題,通常可以利用與之相對(duì)應(yīng)的函數(shù)圖象作為該問題的突破口進(jìn)行解決,從函數(shù)圖像的解讀過程中中獲取所需的關(guān)鍵信息,根據(jù)函數(shù)圖象快捷直觀地解決問題。
一、一次函數(shù)圖象與直線
眾說周知,一次函數(shù)的圖象是一條直線,方程式y(tǒng)=kx+b,(其中k、b是常數(shù),k≠0)。我們一般會(huì)將一次函數(shù)說成直線y=kx+b,而不是直接說一次函數(shù)y=kx+b。在以前學(xué)過的數(shù)學(xué)知識(shí)中可以了解到,一條直線用兩個(gè)點(diǎn)就可以確定。所以,對(duì)于一次函數(shù)圖象的確定,可以尋找兩個(gè)點(diǎn)就可以了。通常關(guān)于這兩點(diǎn)的確定是采用二元一次方程y=kx+b的解實(shí)現(xiàn)的。因此,學(xué)生需要牢固的掌握
坐標(biāo)軸和直線之間的交點(diǎn),直線和坐標(biāo)軸相交點(diǎn)的坐標(biāo)分別是
那么,反過來講,一條直線可以不可以表示一個(gè)一次方程呢?答案當(dāng)然是否定的,如方程x=2是一條過點(diǎn)(2,0)且和y軸平行的一條直線,但是x=2不是一次函數(shù)。由此我們可以看出,一次函數(shù)和直線之間的關(guān)系并不是可以相互轉(zhuǎn)換的,即:每個(gè)一次函數(shù)均可以用直線來表示,但并不是每條直線都是一次函數(shù)。
二、一次函數(shù)、一元一次不等式以及二元一次方程(組)
一次函數(shù)的解析式y(tǒng)=kx+b是一個(gè)關(guān)于x、y的二元一次方程。在平面直角坐標(biāo)系中,直線y=kx+b所有點(diǎn)的縱橫坐標(biāo)則為此二元一次方程的解。
直線l1:y=k1x+b1和直線l2:y=k2x+b2的圖象在同一個(gè)平面直角坐標(biāo)系內(nèi),兩條直線相交于坐標(biāo)為(m,n)的P點(diǎn),因此方程組y=k1x+b1
y=k2x+b2的解為x=m
y=n。關(guān)于x的不等式k1x+b1>k2x+b2,其實(shí)質(zhì)是求當(dāng)x取何值時(shí),一次函數(shù)y=k1x+b1的圖象位于y=k2x+b2的圖象上方。經(jīng)過分析,我們可知:當(dāng)x>m時(shí),一次函數(shù)y=k1x+b1的圖象位于y=k2x+b2的圖象上方;以P點(diǎn)的坐標(biāo)為分界點(diǎn),當(dāng)x
由此可以看出,一次函數(shù)、一元一次不等式以及二元一次方程(組)和函數(shù)圖象的結(jié)合,可以簡(jiǎn)單容易的求出相關(guān)的解或者
解集。
三、正確認(rèn)識(shí)函數(shù)圖象,尋找解題突破口
小方騎自行車從家出發(fā),沿著一條直線形的道路到距離2400 m遠(yuǎn)的銀行辦事。與小方從家出發(fā)的時(shí)間相同,小方的父親以96 m/min
的速度沿著同一條路從銀行步行回家。小方在銀行停留兩分鐘后直接沿原路原速度返回。設(shè)小方和父親出發(fā)后經(jīng)歷的時(shí)間為t min時(shí),小方和家之間的距離是s1 m,小明父親和家之間的距離是s2米,下圖中的折線OABCD表示的是s1時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系,線段EF表示的是s2和時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系。
(1)寫出A、B兩點(diǎn)之間的坐標(biāo)并解釋其實(shí)際意義;
(2)求出s2和時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系式;
(3)小方從家出發(fā)后,需多長(zhǎng)時(shí)間可以在返途中追上父親?此時(shí)他們和家之間的距離是多少?
分析:小方和父親和家之間的距離、時(shí)間關(guān)系圖是在同一個(gè)平面直角坐標(biāo)系中的圖象,我們可以圖中獲得跟更多的相關(guān)信息,這些信息可以將上述問題順利的解決。
1.題中提到小方在銀行有兩分鐘的停留時(shí)間,因此,圖中OABCD折線表示的是小方和家的距離與出門時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系,那么,線段EF則表示下方父親和家的距離與出門時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系。
2.OA線段表示小方從家到銀行的過程,從圖中s1-t的函數(shù)關(guān)系可知,10 min后小方到達(dá)銀行。在這個(gè)過程中前行了2400 m,因此,小方到銀行的前行速度是每分鐘240 m,故OA段的表達(dá)式為s1=240 t,在銀行辦事的這兩分鐘的內(nèi)小方和家之間的距離始終是
2400 m,因此,AB表示的是小方在銀行辦事時(shí)的s1-t函數(shù)關(guān)系。題中已經(jīng)明確的指出小方從家到銀行的往返速度是相同的,故小方從銀行回家用的時(shí)間也是10 min,由此可求出(22,0)是D點(diǎn)的坐標(biāo),從而得出小方在返回家時(shí)的函數(shù)解析式為s1=-2400t+5280。
綜上所述,可以得出:s1=240t(0≤t<10)
2400t(10≤t≤12)
-240t+5280(12 3.小方父親是以96 m/min的速度沿同一條路從銀行步行回家,全程為2400 m,故小方父親從銀行到家需要25 min,故F點(diǎn)坐標(biāo)為(25,0),已知E點(diǎn)坐標(biāo)為(0,2400),利用待定系數(shù)法出EF的函數(shù)表達(dá)式為s2=-96t+2400。 4.根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)D(22,0)、F(25,0)可以看出,小方比父親到家的時(shí)間早3分鐘。 5.C點(diǎn)是BD和EF的交點(diǎn),在此時(shí)小方和父親和家之間的距離是相同的,s1=s2=s,也就是說此時(shí)小方追上了父親,通過對(duì)方程組s=250t+5280 s=-96t+2400進(jìn)行解析,可以得到t=20 s=480,因此C點(diǎn)的坐標(biāo)為(20,480)。 通過上述分析可以輕松地將題中的三個(gè)問題予以解答。由此可見,在中學(xué)數(shù)學(xué)函數(shù)的學(xué)習(xí)過程中,了解并掌握函數(shù)表達(dá)式和圖像之間的關(guān)系,這兩者的融會(huì)貫通對(duì)學(xué)生函數(shù)的學(xué)習(xí)有很大的幫助,甚至是在整個(gè)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中有很重要的作用和意義。 總之,在初中函數(shù)的學(xué)習(xí)過程中,通過對(duì)函數(shù)圖象的正確解讀,在正確解決函數(shù)問題的同時(shí),也提高了學(xué)生對(duì)函數(shù)問題的解決能力,有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力。 參考文獻(xiàn): [1]鮑敬誼.解讀函數(shù)圖象,找到解題密鑰[J].中學(xué)生數(shù)理化,2011(10). [2]唐小奎.學(xué)習(xí)函數(shù)及其圖象應(yīng)掌握的幾個(gè)問題[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2011(3). [3]蘇建強(qiáng).解讀函數(shù)圖象提高思維水平[J].教學(xué)月刊,2008(21). [4]蘇建強(qiáng).一次函數(shù)圖象的畫與讀[J].今日中學(xué)生,2011(35). [5]劉志鳳.一次函數(shù)應(yīng)用面面觀[J].中學(xué)生數(shù)理化,2011(10). (作者單位 江西贛州南康市第五中學(xué))