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將“轉(zhuǎn)化”進行到底
□左效平
轉(zhuǎn)化是數(shù)學學習中的一種最基本,也是最重要的思想方法,數(shù)學解題的每一步都離不開轉(zhuǎn)化,下面我們通過一道有關反比例函數(shù)的中考題的解答看看轉(zhuǎn)化是如何進行的.
例題如圖1,反比例函數(shù)y=k≠0,x>0)的圖象與直線y=3x相交于點C,過直線上點A(1,3)作AB⊥x軸于點B,交反比例函數(shù)圖象于點D,且AB=3BD.
(1)求k的值;
(2)求點C的坐標;
(3)在y軸上確定一點M,使點M到C、D兩點距離之和d=MC+MD最小,求點M的坐標.
圖1
圖2
分析:第一問:確定反比例函數(shù)的k值,只需要函數(shù)圖象上一個點的坐標即可,而突破這個關鍵的條件在于兩點,一是點A的坐標的意義:A(1,3)轉(zhuǎn)化成線段的長度為AB=3,OB=1,AB與x軸垂直;二是給出的條件AB=3BD展示出的意義:3=3BD,從而確定BD=1,此時BD的長度恰好是點D的縱坐標,于是我們想要的圖象上的一個點D的坐標,就應運而生,為(1,1),求k就不在話下了.
第二問:點C是反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點,因此它的坐標一定同時滿足兩個函數(shù)的解析式,在兩個函數(shù)的解析式都已經(jīng)明確的情況下,將它們聯(lián)立建立起二元一次方程組,方程組的解就是交點的坐標,從而把交點的坐標求解問題轉(zhuǎn)化成求由解析式構(gòu)成方程組的解,這再次體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想的重要性.
第三問:線段和的最小值問題,求解時,我們常用的策略是“將軍飲馬”數(shù)學模型,通過構(gòu)造對稱點的方法,確定線段和最小時的動點位置,然后利用求函數(shù)解析式交點的方式,確定符合條件的點的坐標.熟知“將軍飲馬”數(shù)學模型,并靈活構(gòu)造對稱點,是解題的關鍵.
解:(1)因為A(1,3),所以AB=3,OB=1.因為AB=3BD,3=3BD,所以BD=1,得D(1,1).因為點D在反比例函數(shù)y=(k≠0,x>0)的圖象上,所以1=,解得k=1.
(3)如圖2,作C關于y軸的對稱點C′,連接C′D交y軸于M,則此時的點M,能使d=MC+MD最小.因為,所以C′(因為點D的坐標為(1,1),設直線C′D的解析式為y=kx+b,
反思:通過這道題的求解,我們懂得了如下內(nèi)容:
1.點的坐標解題時可以轉(zhuǎn)化成相應線段的長度;
2.相關線段的長度,根據(jù)點的位置,可以轉(zhuǎn)化成點的坐標;
3.交點坐標的確定轉(zhuǎn)化為相應解析式聯(lián)立組成的方程組的解;
4.函數(shù)解析式的確定轉(zhuǎn)化成待定系數(shù)法;
5.線段和的最小值轉(zhuǎn)化成“將軍飲馬”數(shù)學模型;
6.符合條件的點的坐標轉(zhuǎn)化成方程組的解.
總之,這道題自始至終都貫穿一條主線,這就是數(shù)學中的轉(zhuǎn)化思想,只有當我們明確知識間是如何相互轉(zhuǎn)化的,借助什么轉(zhuǎn)化的,我們的數(shù)學解題才升級成真正意義上的解題,解題的效率和準確率才會提升.