江蘇省南京市金陵中學西善分校 (210041) 郭源源
近年來,以反比例函數(shù)圖像為載體的試題,形式多變,結(jié)構(gòu)多樣,新穎獨特,且蘊藏著豐富的數(shù)學思想方法,已然成為了中考的熱點問題之一.這類試題主要呈現(xiàn)兩個特點:一是“易融性”,雙曲線中可以融入各種圖形,三角形、平行四邊形、矩形、菱形、梯形等無一不在其中,考查雙曲線與各種圖形的聯(lián)系,并借助它們的聯(lián)系求面積或k值;二是“易聯(lián)性”,以雙曲線為主線,關(guān)聯(lián)各種方法,既可用運算較多的解析法求解,也可用思維靈活的面積法求解,兼顧到數(shù)和形兩種思維特點,綜合考查學生的分析問題和解決問題的能力.這類試題不僅可以反映出學生扎實的基本功,還可以體現(xiàn)出創(chuàng)造性的思維品質(zhì).本文筆者結(jié)合自己在教學中的實踐所得,提煉拓展反比例函數(shù)圖像的性質(zhì),并以近些年的中考題為例,談談這類拓展性質(zhì)在解題中的應用,與同仁交流、分享.
過反比例函數(shù)圖像上任意一點,分別向兩坐標軸作垂線,則其與坐標軸圍成的矩形面積為|k|.這是反比例函數(shù)中k幾何意義,是最基本的圖像性質(zhì).與此同時,筆者通過此類題型的研究,還歸納了反比例函數(shù)圖像中兩條拓展的性質(zhì).
圖1
性質(zhì)1 如圖1,點A、B是雙曲線上不同的兩點,分別過點A、B作x軸的垂線,垂足為點C、D,則S△AOB=
S梯形ABDC.
圖2
證明:過點A作x軸的垂線,過點B作y軸的垂線,垂足分別是點C、F,AC、BF交于點H,延長EA、DB交于點G.
由相似知識還可以得到AB∥ED.
圖3
點評:平面直角坐標系中求類似于△OAB這樣的三角形面積,通常用的是間接求法,以割補法為主.但在雙曲線中,這樣的三角形可以借助轉(zhuǎn)化,變成直角梯形快速求解.
圖4
點評:本題可借助點和點之間的關(guān)系,利用參數(shù)理出所有點的坐標,再通過面積列方程求解.但若能熟練兩個拓展的性質(zhì),可直接推理出圖形幾部分面積的關(guān)系,劃歸面積,求出|k|.
圖5
點評:本題條件繁多,圖形復雜,然而通過轉(zhuǎn)化劃歸后,可變成例2的問題模型.△ADE借助平行轉(zhuǎn)化,等積成△ADO,再借助性質(zhì)1,等積成梯形AFGD,而AC=3DC借助性質(zhì)2可推理圖形幾部分的面積比,不需設(shè)任何參數(shù)就能直接算出k.
圖6
點評:本題的分析有兩個著眼點,一是點M為矩形對角線的交點,即暗示了點M為GN中點,借助性質(zhì)2可得到面積比;二是四邊形ODBE面積的處理,借助性質(zhì)1,轉(zhuǎn)化成等積的矩形EFAB.抓住這兩點,題目易解.
反比例函數(shù)的k值和面積問題,涉及的知識面廣、跨度大、聯(lián)系緊、綜合性強,試題結(jié)構(gòu)新穎且多變,解題方法靈活且多樣.要求學生有扎實的數(shù)學基本功,能靈活運用所學知識,會多角度思考分析問題.[1]在反比例函數(shù)性質(zhì)的教學中,應抓住最基本最重要的性質(zhì),即|k|的幾何意義,它是所有k值和面積問題的根本.筆者認為,在探究課本性質(zhì)的同時,可以帶領(lǐng)學生嘗試探究反比例函數(shù)圖像的拓展性質(zhì).因為這些性質(zhì)都是一脈相承,運用拓展性質(zhì),掌握好圖形面積劃歸的方法,可以加深對反比例函數(shù)本質(zhì)的理解,從而感悟轉(zhuǎn)化劃歸、數(shù)形結(jié)合的數(shù)學思想.
一個好的解題方法,應以學生的理解為基礎(chǔ),以解題的高效為動力,以幫助學生全面深刻地看透此類問題為根本,達到“練一題,學一法,通一類”的目標.[2]如本文中的面積轉(zhuǎn)化法,是源于對|k|幾何意義的理解,是各項知識的綜合運用,可以通解所有此類問題.教學中,題只是知識方法的一個素材,通過解題的過程,理解知識的原理,提煉方法的本質(zhì),對比解法的優(yōu)劣,感悟問題的通性通法.只有這樣,解題才能擺脫題海,走向高效.