劉家良
[原題再現(xiàn)]
例(2020·江蘇·南通·第21題)如圖1,直線l1:y = x+3與過點(diǎn)A(3,0)的直線l2交于點(diǎn)C(1,m),與x軸交于點(diǎn)B.
(1)求直線l2的解析式;
(2)點(diǎn)M在直線l1上,MN[?]y軸,交直線l2于點(diǎn)N,若MN = AB,求點(diǎn)M的坐標(biāo).
[考點(diǎn)剖析]
1.知識點(diǎn):兩直線的交點(diǎn)坐標(biāo)、待定系數(shù)法、與坐標(biāo)軸平行的直線上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、與坐標(biāo)軸平行的直線上的兩點(diǎn)間的距離公式、列方程(組)、解方程(組).
2.思想方法:數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想、待定系數(shù)法.
3.難點(diǎn):在直線l1上取點(diǎn)M,需考慮其在點(diǎn)C的左右兩側(cè)的情況;用兩點(diǎn)坐標(biāo)的差表示與坐標(biāo)軸平行的直線上兩點(diǎn)間的距離,需要弄清哪一個(gè)點(diǎn)的橫(縱)坐標(biāo)是被減式,哪一個(gè)點(diǎn)的橫(縱)坐標(biāo)是減式.
[學(xué)情分析]
(1)求直線l2的解析式,需已知直線l2上的兩點(diǎn)坐標(biāo). 由題意知點(diǎn)A(3,0),C(1,m)是直線l2上的兩點(diǎn),那么如何求m值呢?這就需要理解兩條直線交點(diǎn)坐標(biāo)的意義,即交點(diǎn)的橫、縱坐標(biāo)分別是兩條直線相對應(yīng)的一次函數(shù)式中的x,y.
解:設(shè)直線l2的解析式為y = kx+b.
∵點(diǎn)C(1,m)是直線l1和l2的交點(diǎn),
∴點(diǎn)C(1,m)既在直線l1上,又在直線l2上.
∵點(diǎn)C(1,m)在直線y = x+3上,∴m = 1 + 3 = 4,∴C(1,4).
∵點(diǎn)A(3,0),C(1,4)在直線y = kx+b上,∴[3k+b=0,k+b=4.]解得[k=-2,b=6.]
∴直線l2的解析式為y =-2x+6.
感悟:求一次函數(shù)的解析式,需已知一次函數(shù)對應(yīng)直線上的兩個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo). 也可以說,求一次函數(shù)的解析式,實(shí)則是解待定系數(shù)為k,b的二元一次方程組.
(2)用字母表示點(diǎn)M的坐標(biāo),結(jié)合點(diǎn)M在直線l1上,求得點(diǎn)M的縱坐標(biāo),類似于列方程解應(yīng)用題時(shí)設(shè)未知數(shù),用字母表示坐標(biāo)是解函數(shù)問題的常用方法. 根據(jù)與y軸平行的直線上點(diǎn)的橫坐標(biāo)相同的性質(zhì),結(jié)合MN[?]y軸,可得點(diǎn)N,M的橫坐標(biāo)相等. 結(jié)合直線l2過點(diǎn)N,求得點(diǎn)N的縱坐標(biāo). 關(guān)于線段MN與點(diǎn)C的位置關(guān)系,需分點(diǎn)C的左右兩側(cè)來思考. 用點(diǎn)M,N的縱坐標(biāo)的差表示MN的長度,哪一個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)是被減式要視線段MN在點(diǎn)C的左右兩側(cè)而定,有的同學(xué)只想到其中的一種情形,造成了漏解. 求得AB的長,列方程可得點(diǎn)M的坐標(biāo).
解:∵點(diǎn)B是直線y = x+3和x軸的交點(diǎn),
∴點(diǎn)B的縱坐標(biāo)為0,即x + 3 = 0,解得x = -3,
∴B(-3,0),OB = 3.
∵點(diǎn)A(3,0),∴AB = 3 - (-3) = 6.
∵M(jìn)N = AB,∴MN = 6.
∵點(diǎn)M在直線y = x+3上,∴設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為(m,m + 3).
∵M(jìn)N[?]y軸,∴點(diǎn)N的橫坐標(biāo)為m.
∵點(diǎn)N在直線y = -2x+6上,∴點(diǎn)N的縱坐標(biāo)為-2m + 6,
∴點(diǎn)N的坐標(biāo)為(m,-2m + 6).
當(dāng)線段MN在點(diǎn)C的左側(cè)時(shí),如圖2,∴MN = -2m + 6 - (m + 3),
∴-2m + 6 - (m + 3) = 6,解得m = -1,∴m + 3 = 2,∴M的坐標(biāo)為(-1,2).
當(dāng)線段MN在點(diǎn)C的右側(cè)時(shí),如圖3,∴MN = m + 3 -(-2m + 6),
∴m + 3 - (-2m + 6) = 6,解得m = 3,
∴m + 3 = 6,∴M的坐標(biāo)為(3,6).
∴點(diǎn)M的坐標(biāo)為(-1,2)或(3,6).
感悟:數(shù)與形“聯(lián)手”能夠使抽象的函數(shù)問題變得形象、直觀,為問題的切入指路. 雖然已知點(diǎn)M,N分別在直線l1,l2上,但是線段MN的具體位置并不明確. 為了使思維條理化,以點(diǎn)C為分界點(diǎn),分線段MN在點(diǎn)C的左右兩側(cè)來思考. 分類討論是解函數(shù)問題時(shí)常用的數(shù)學(xué)思想.
[勤于積累]
1.待定系數(shù)法求一次函數(shù)式,分三個(gè)步驟:設(shè),代,解.
2.兩條直線的交點(diǎn)坐標(biāo)適合兩條直線所對應(yīng)的一次函數(shù)式.
3.與坐標(biāo)軸平行的直線的坐標(biāo)特征及直線上兩點(diǎn)間的距離公式:與x軸平行,直線上所有點(diǎn)的縱坐標(biāo)相等,直線上兩點(diǎn)間的距離為大橫坐標(biāo)減去小橫坐標(biāo);與y軸平行,直線上所有點(diǎn)的橫坐標(biāo)相等,直線上兩點(diǎn)間的距離為大縱坐標(biāo)減去小縱坐標(biāo).
4.數(shù)形結(jié)合:有圖象的利用圖象,數(shù)形互化;無圖象的要養(yǎng)成畫圖象的習(xí)慣.
5.分類討論:當(dāng)點(diǎn)、線段位置不明確時(shí),須分不同情況討論.
[拓展演練]
設(shè)例題中直線l1,l2對應(yīng)函數(shù)的值分別為y1,y2. 當(dāng)y1 = y2時(shí),求x的值;當(dāng)y1 > y2時(shí),求x的取值范圍.若直線l1與y軸相交于點(diǎn)D,其他條件均不變,試求四邊形ODCA的面積.
答案:當(dāng)y1 = y2時(shí),x = 1;當(dāng)y1 > y2時(shí),x > 1. 四邊形ODCA的面積是7.5.
(作者單位:天津市靜海區(qū)沿莊鎮(zhèn)中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版2021年8期