☉陜西師范大學(xué)附屬中學(xué) 張 嵐
中考?jí)狠S題常常以函數(shù)綜合題的形式出現(xiàn),其中以反比例函數(shù)為例,具有形式多樣、知識(shí)綜合、解法抽象的特點(diǎn),求解過(guò)程容易偏離方向,造成學(xué)生思路受阻.針對(duì)該情況,有必要對(duì)中考真題進(jìn)行有效分析,從中總結(jié)解題的思路方法,并進(jìn)行推廣學(xué)習(xí).
圖1
1.真題呈現(xiàn).
(2017年四川南充中考數(shù)學(xué)卷)如圖1,直線y=kx(k為常數(shù),k≠0)與雙曲線y=m為常數(shù),m>0)的交點(diǎn)為A、B,AC⊥x軸于點(diǎn)C,∠AOC=30°,OA=2.
(1)求m的值;
(2)點(diǎn)P在y軸上,如果S△ABP=3k,求點(diǎn)P的坐標(biāo).
2.試題解析.
分析:(1)本題涉及曲線和直線,求雙曲線中的參數(shù)m的值,只需求得曲線上的一點(diǎn)A的坐標(biāo)即可.在△AOC中,已知∠AOC和邊OA,可運(yùn)用三角公式求得邊OC、AC,即點(diǎn)A的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo).(2)設(shè)點(diǎn)P(0,a),利用S△ABP=S△APO+S△BPO=3k可求得a與k的數(shù)量關(guān)系,求直線y=kx的具體解析式,已知點(diǎn)A位于直線上,可利用點(diǎn)A的坐標(biāo)求k的值,進(jìn)而確定點(diǎn)a的值.
(2)如圖2,在y軸上作一點(diǎn)P,連接AP、BP.
圖2
3.試題點(diǎn)評(píng).
上述題目為中考常見(jiàn)的涉及反比例函數(shù)的綜合題,主要考查反比例函數(shù)的圖像、性質(zhì)及三角函數(shù)等知識(shí).求反比例函數(shù)的解析式時(shí),根據(jù)圖像上點(diǎn)的坐標(biāo),利用待定系數(shù)法,通過(guò)求參數(shù)來(lái)完善函數(shù).對(duì)于涉及利用三角形求點(diǎn)坐標(biāo)的問(wèn)題,采用數(shù)形結(jié)合思想,利用面積的分割構(gòu)造法建立已知量與坐標(biāo)參數(shù)之間的關(guān)系,從而達(dá)到求解的目的.整個(gè)過(guò)程數(shù)形結(jié)合、以形助數(shù),實(shí)現(xiàn)了問(wèn)題的完美解決.
反比例函數(shù)是一種特殊的曲線函數(shù),以其為載體的綜合題具有一定的解法共性,上述考題解法的核心是數(shù)形結(jié)合,分割構(gòu)造基本圖形,將定點(diǎn)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為幾何的特征問(wèn)題,從而建立與圖形邊長(zhǎng)相關(guān)的關(guān)系式,該思路可進(jìn)行有效推廣,用于求解反比例函數(shù)相關(guān)問(wèn)題.
1.構(gòu)造三角形,面積分割.
對(duì)于涉及圖形面積的反比例函數(shù)綜合題,在求點(diǎn)的坐標(biāo)時(shí)可嘗試對(duì)幾何圖形進(jìn)行面積分割,充分利用面積公式建立坐標(biāo)與邊長(zhǎng)、面積之間的聯(lián)系,通過(guò)求相關(guān)參數(shù)的方式來(lái)求解,從而轉(zhuǎn)化問(wèn)題.
試題:如圖3,將透明三角形紙片PAB的直角頂點(diǎn)P落在第四象限,頂點(diǎn)A、B分別落在反比例函數(shù)y=圖像的兩支上,且PB⊥x軸于點(diǎn)C,PA⊥y軸于點(diǎn)D,AB分別與x軸、y軸交于點(diǎn)E、F,已知B(1,3).
(1)求參數(shù)k的值;
圖3
圖4
分析:(1)點(diǎn)P在反比例函數(shù)的圖像上,將坐標(biāo)代入可求k的值;(2)求P的坐標(biāo),設(shè)P(1,m),已知四邊形ABCD的面積,可進(jìn)行面積分割構(gòu)造,將其分割為四邊形BFDC和三角形ADF,m與三角形ADF的面積相關(guān),通過(guò)面積建立起關(guān)于m的關(guān)系式,結(jié)合已知條件可求解.
2.構(gòu)造矩形,特征利用.
對(duì)于涉及三角形邊長(zhǎng)的反比例函數(shù)綜合題,可嘗試構(gòu)造矩形,將三角形放在矩形中,利用“一線三直角”定理加以研究,充分利用矩形的邊角特性,借助邊長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)待求點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)化,然后結(jié)合函數(shù)解析式準(zhǔn)確求解.
分析:因?yàn)椤鰽BC是等腰直角三角形,可構(gòu)造一矩形,將△ABC放入其中分析,設(shè)CH=m,根據(jù)三角形相似、三角形全等、矩形性質(zhì),可用含m的式子表示點(diǎn)A的坐標(biāo),又已知點(diǎn)A位于雙曲線上,將坐標(biāo)代入可得m的值,進(jìn)而可求點(diǎn)C的坐標(biāo).
解:構(gòu)造一矩形,使△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別位于矩形的三條邊上,如圖6,設(shè)CH=m,由△CDH∽△CAF,可得,所以HF=m.點(diǎn)E、F到x軸的距離相等,則EH=m,CE=(-1)m.分析可知△ACF?△CBE,可得AF=CE=(-1)m,BE=CF=(+1)m.矩形對(duì)邊相等,有GF=BE=(+1)m,所以AG=2m.根據(jù)對(duì)稱性可知AM=m.則點(diǎn)A(m,m),代入曲線解析式可得m=,則C(2,-).
由上述考題可知數(shù)形結(jié)合是求解反比例函數(shù)綜合題的核心思想,分割構(gòu)造基本圖形的方式可以實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的有效轉(zhuǎn)化,坐標(biāo)、邊長(zhǎng)、面積三者之間可通過(guò)幾何圖形完美建立代數(shù)關(guān)系,也是實(shí)現(xiàn)問(wèn)題有效解決的途徑,充分利用圖形性質(zhì)、合理選取轉(zhuǎn)化方法,以形助數(shù),簡(jiǎn)化解題.
1.學(xué)習(xí)基礎(chǔ),拓展方法.
對(duì)于反比例函數(shù)綜合題,理解函數(shù)的圖像、性質(zhì)是有效解題的基礎(chǔ),例如,函數(shù)的增減性、過(guò)圖像上一點(diǎn)作坐標(biāo)的垂線段,與坐標(biāo)軸圍成的矩形面積是一定值.曲線頂點(diǎn)問(wèn)題的探究過(guò)程離不開(kāi)對(duì)函數(shù)圖像的分析,利用圖像上點(diǎn)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)化的便利性可簡(jiǎn)化解題過(guò)程,在教學(xué)中,教師要充分引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)函數(shù)的性質(zhì),理解函數(shù)的圖像,從問(wèn)題出發(fā),以函數(shù)性質(zhì)收尾,實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的一般化、具體化.同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)函數(shù)解法進(jìn)行歸納總結(jié),拓展推廣,解一題學(xué)一類(lèi)題,達(dá)到舉一反三的學(xué)習(xí)效果.
2.注重思想,長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.
數(shù)學(xué)思想的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于數(shù)學(xué)知識(shí),初中教學(xué)的主旨應(yīng)該是以數(shù)學(xué)知識(shí)和問(wèn)題作為載體,向?qū)W生傳達(dá)數(shù)學(xué)思想,讓思想方法隱含在知識(shí)的形成、發(fā)展及應(yīng)用中,讓學(xué)生在潛移默化中學(xué)習(xí)思想方法,獲得深層次的提升.以反比例函數(shù)綜合問(wèn)題為例,要在教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生掌握數(shù)形結(jié)合思想、轉(zhuǎn)化思想、建模思想等,使學(xué)生在思想層面獲得永久提升,從而有利于學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展.
3.自主學(xué)習(xí),能力優(yōu)先.
數(shù)學(xué)是一門(mén)注重邏輯思維的學(xué)科,在教學(xué)中應(yīng)該以學(xué)生為主體,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的參與度、問(wèn)題的探究深度,重視學(xué)生自主能力的提升,提高學(xué)生分析、解決、總結(jié)問(wèn)題的能力,使學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)的能力.數(shù)學(xué)知識(shí)和基本技能是相互交織、相互融合的,但能力的提升應(yīng)該是中學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),“發(fā)展學(xué)生思維能力和應(yīng)用能力”是中學(xué)課改對(duì)初中教學(xué)提出的永久要求,應(yīng)大力推廣.
中考對(duì)反比例函數(shù)的考查越發(fā)趨近多樣化、綜合化,但解題的思路依然是充分利用函數(shù)性質(zhì),數(shù)形結(jié)合,借助圖形構(gòu)造建立坐標(biāo)、邊及面積之間的相互聯(lián)系,從而實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的有效轉(zhuǎn)化.在教學(xué)中要注重基礎(chǔ)知識(shí)的講授,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思想,能力優(yōu)先,倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí).
1.儲(chǔ)秀梅.同類(lèi)跟進(jìn):試卷講評(píng)課的一種策略——以一道反比例函數(shù)把關(guān)題講評(píng)為例[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2017(5).
2.許彬.蘊(yùn)內(nèi)涵重能力促發(fā)展——一道中考?jí)狠S題的亮點(diǎn)賞析及教學(xué)啟示[J].中學(xué)數(shù)學(xué)(下),2015(2).
3.孫小星.方法在手,“k”值易求[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2016(32).
4.劉靜.小議如何理解教材、如何教教材——以“反比例函數(shù)”教學(xué)為例[J].數(shù)學(xué)教學(xué)通訊,2017(8).