☉江蘇如東縣掘港鎮(zhèn)童店初級(jí)中學(xué) 沈衛(wèi)衛(wèi)
動(dòng)點(diǎn)函數(shù)
——中考的“常青藤”
☉江蘇如東縣掘港鎮(zhèn)童店初級(jí)中學(xué) 沈衛(wèi)衛(wèi)
縱觀(guān)每一年的中考題,不難發(fā)現(xiàn)有一類(lèi)動(dòng)點(diǎn)函數(shù)的選擇題屢屢出現(xiàn),成為中考場(chǎng)上的亮點(diǎn).這類(lèi)題一般處在選擇壓軸題的位置,需要綜合調(diào)度知識(shí)來(lái)解決.通過(guò)梳理發(fā)現(xiàn)承載這類(lèi)函數(shù)的載體元素一般是線(xiàn)段、周長(zhǎng)、三角、面積等,很自然,在考查動(dòng)點(diǎn)函數(shù)的同時(shí)融入了諸多圖形的核心知識(shí),處于壓軸題的位置成為應(yīng)然之態(tài).本文通過(guò)2016年的中考題作一類(lèi)析,供參考.
例1(2016·西寧第10題)如圖1,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,1),點(diǎn)B是x軸的正半軸上一動(dòng)點(diǎn),以AB為邊作等腰直角△AB C,使∠BAC=90°,設(shè)點(diǎn)B的橫坐標(biāo)為x,點(diǎn)C的縱坐標(biāo)為y,能表示y與x的函數(shù)關(guān)系的圖像大致是().
圖1
圖2
點(diǎn)評(píng):本題以點(diǎn)的坐標(biāo)為載體,考查動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題的函數(shù)圖像.解題的關(guān)鍵是明確題意,把點(diǎn)的坐標(biāo)與線(xiàn)段關(guān)聯(lián)起來(lái),通過(guò)輔助線(xiàn)構(gòu)造三角形形成對(duì)接,隱形考查了三角形的全等,進(jìn)而建立相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)關(guān)系式確定的函數(shù)類(lèi)型結(jié)合自變量的取值范圍判斷出正確的函數(shù)圖像.
例2(2016·泰安第20題)如圖3,正△ABC的邊長(zhǎng)為4,點(diǎn)P為BC邊上任意一點(diǎn)(不與點(diǎn)B、C重合),且∠APD=60°,PD交AB于點(diǎn)D.設(shè)BP=x,BD=y,則y關(guān)于x的函數(shù)圖像大致是().
圖3
圖4
點(diǎn)評(píng):x、y表示的都是線(xiàn)段長(zhǎng),據(jù)此可排除A、D,但仍不能確定答案,還需要構(gòu)建x、y之間的關(guān)聯(lián).由△ABC是正三角形,∠APD=60°,根據(jù)一個(gè)常見(jiàn)的相似模型“一線(xiàn)三等角”可證得△BPD∽△CAP,然后由相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例,即可獲得函數(shù)關(guān)系,答案自明.
例3(2016·衢州市第10題)如圖5,在△ABC中,AC=BC=25,AB= 30,D是AB上一點(diǎn)(不與A、B重合),DE⊥BC,垂足是點(diǎn)E,設(shè)BD=x,四邊形ACED的周長(zhǎng)為y,則下列圖像能大致反映y與x之間的函數(shù)關(guān)系的是().
圖5
圖6
點(diǎn)評(píng):確定y與x的函數(shù)關(guān)系的關(guān)鍵在于將DE、BE通過(guò)x表達(dá)出來(lái),而這一關(guān)鍵仍離不開(kāi)相似性的構(gòu)造,因此本題綜合考查了函數(shù)圖像、等腰三角形的性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)等知識(shí).另外,自變量的取值范圍也不容忽視
例4(2016·煙臺(tái)市第12題)如圖7,⊙O的半徑為1,AD、BC是⊙O的兩條互相垂直的直徑,點(diǎn)P從點(diǎn)O出發(fā)(P點(diǎn)與O點(diǎn)不重合),沿O→C→D的路線(xiàn)運(yùn)動(dòng),設(shè)AP=x,sin∠APB=y,那么y與x之間的關(guān)系圖像大致是().
圖7
圖8
點(diǎn)評(píng):本題有轉(zhuǎn)折點(diǎn),結(jié)合選擇支可以估測(cè)應(yīng)該是分段函數(shù),其中轉(zhuǎn)折點(diǎn)是,故根據(jù)題意可分1<x<兩種情況處理,確定出三角函數(shù)y與x的關(guān)系式,是解本題的關(guān)鍵,其中第二段結(jié)合了圓的核心知識(shí),形成了代數(shù)、幾何、三角的多重綜合.
例5(2016·濟(jì)南市第15題)如圖9,在四邊形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=AD=5,BC=4,M、N、E分別是AB、AD、CB上的點(diǎn),AM=CE= 1,AN=3,點(diǎn)P從點(diǎn)M出發(fā),以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿折線(xiàn)MB-BE向點(diǎn)E運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)N,以相同的速度沿折線(xiàn)ND-DCCE向點(diǎn)E運(yùn)動(dòng),設(shè)△APQ的面積為S,運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒,則S與t函數(shù)關(guān)系的大致圖像為().
圖9
圖10
點(diǎn)評(píng):求解析式和排除法相結(jié)合可減縮求解歷程,作為分段的面積函數(shù)有時(shí)候全部確定比較麻煩,此時(shí)要注意審時(shí)度勢(shì),看看有無(wú)突破口.求出第一段的解析式后即可排除A、B兩個(gè)選項(xiàng).而C、D選項(xiàng)的本質(zhì)差別在于最后的落點(diǎn)與第一段的最高點(diǎn)有高低之別,故而再求出這個(gè)終端值即可.
例6(2016·荊門(mén)市第8題)如圖11,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為2cm,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),在正方形的邊上沿A→B→C的方向運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C停止,設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)路程為x(cm),在下列圖像中,能表示△ADP的面積y(cm2)關(guān)于x(cm)的函數(shù)關(guān)系的圖像是(:).
圖11
圖12
點(diǎn)評(píng):本題作為選擇題,通過(guò)觀(guān)察面積走勢(shì)即可確定.若從求解析式的角度,本題用到的知識(shí)點(diǎn)是三角形的面積、一次函數(shù)及自變量的取值范圍等.
例7(2016·青海省第19題)如圖13,在邊長(zhǎng)為2的正方形ABCD中剪去一個(gè)邊長(zhǎng)為1的小正方形CEFG,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿A→D→E→F→G→B的路線(xiàn)繞多邊形的邊勻速運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B時(shí)停止(不含點(diǎn)A和點(diǎn)B),則△ABP的面積S隨著時(shí)間t變化的函數(shù)圖像大致是(:).
圖13
圖14
點(diǎn)評(píng):對(duì)于本題,沒(méi)有必要具體確立每一段的函數(shù)解析式,只要根據(jù)點(diǎn)P在A(yíng)D、DE、EF、FG、GB上時(shí)的不同狀態(tài),探測(cè)出△ABP的面積S與時(shí)間t的變化態(tài)勢(shì)即可.
例8(2016·白銀市、臨夏州等)如圖15,△ABC是等腰直角三角形,∠A=90°,BC=4,點(diǎn)P是△ABC邊上一動(dòng)點(diǎn),沿B→A→C的路徑移動(dòng),過(guò)點(diǎn)P作PD⊥BC于點(diǎn)D,設(shè)BD=x,△BDP的面積為y,則下列能大致反映y與x函數(shù)關(guān)系的圖像是(:).
圖15
圖16
點(diǎn)評(píng):本題單憑走勢(shì)難以確定,只有具體求出每一段的解析式才能作出判斷,其關(guān)鍵仍然是轉(zhuǎn)折點(diǎn)的確定.
結(jié)語(yǔ):四類(lèi)問(wèn)題均考查了動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題的函數(shù)圖像.函數(shù)圖像是典型的數(shù)形結(jié)合,圖像應(yīng)用信息廣泛,備受命題專(zhuān)家的青睞,成為選擇題中考查學(xué)生多種能力的有效載體,綜合度大,立意高遠(yuǎn),可謂中考的“常青藤”.尤其是面積函數(shù),一般呈分段態(tài)勢(shì),所以解決面積函數(shù)的關(guān)鍵是分類(lèi)討論思想的使用,要么具體求出函數(shù)關(guān)系式,要么觀(guān)其形態(tài),探其走勢(shì),通過(guò)排除法確立.
1.邢成云.備受青睞的運(yùn)動(dòng)與圖像[J].中國(guó)數(shù)學(xué)教育(初中),2016(8).