孔祥菊
【摘? 要】? 函數(shù)圖象的信息提取是問題突破的關鍵,也是初中階段需要學生重點掌握的技能.探究解析時,需要掌握信息提取的方法技巧,并能結合所學知識進行問題處理.本文對函數(shù)圖象信息提取進行舉例,分三種類型進行探究.
【關鍵詞】? 初中數(shù)學;函數(shù);數(shù)形結合
“處理函數(shù)圖象信息”是中考數(shù)學大綱對學生的基本要求,需要學生理解題干條件,讀懂函數(shù)圖象,從中提取信息,進而解決問題.函數(shù)圖象信息的問題類型較為多樣,問題解析要結合函數(shù)的相關知識,利用函數(shù)的性質(zhì)分析,下面舉例探究.
1? 函數(shù)圖象與特征系數(shù)關系
函數(shù)圖象的特征是由函數(shù)解析式的特征系數(shù)來確定的,深刻理解函數(shù)圖象與特征系數(shù)之間的關系是探究學習的重點.以二次函數(shù)圖象為例,需要關注圖象的開口方向、對稱軸、變化趨勢與特征參數(shù)之間的關系.
例1? 如圖所示1所示為對稱軸為直線x=1的拋物線y=ax2+bx+c(a,b,c為常數(shù),且a≠0).
小明同學得出了以下結論:①abc<0,②b2>4ac,③4a+2b+c>0,④3a+c>0,⑤a+b≥m(am+b)(m為任意實數(shù)),⑥當x<﹣1時,y隨x的增大而增大.其中結論正確的個數(shù)為(? ? )
(A)2. ? (B)4. ? ?(C)5.? ? (D)6.
思路分析? 本題目為二次函數(shù)圖象與特征系數(shù)關系分析問題,根據(jù)拋物線的開口方向可判斷a的符號,根據(jù)拋物線與y軸的交點可判斷c的符號.后續(xù)根據(jù)對稱軸及拋物線與x軸交點情況進行推理,下面針對六個結論進行分析.
過程解析? ①由圖象可知:a>0,c<0,則,可知b=-2a<0,所以abc>0,故①錯誤;
②由圖象可知:拋物線與x軸有兩個交點,所以b2﹣4ac>0,則b2>4ac,故②正確;
③由圖象可知:當x=2時,y=4a+2b+c<0,故③錯誤;
④由圖象可知:當x=-1時,y=a﹣b+c=a﹣(﹣2a)+c>0,所以3a+c>0,故④正確;
⑤由圖象可知:當x=1時,y取到值最小,此時y=a+b+c;而當x=m時,y=am2+bm+c,所以a+b+c≤am2+bm+c,故a+b≤am2+bm,即a+b≤m(am+b),故⑤錯誤;
⑥由圖象可知:當x<﹣1時,y隨x的增大而減小,故⑥錯誤;
綜上可知,答案為(A).
評析? 上述探究解析二次函數(shù)圖象與特征系數(shù)之間的對應關系.解析時從三個視角進行解析判斷:視角一:根據(jù)拋物線的開口方向;視角二:根據(jù)拋物線與坐標軸的交點情形;視角三:根據(jù)拋物線上的特殊點,以及變化趨勢.
2? 函數(shù)圖象中的信息提取
函數(shù)圖象中隱含了大量的信息,涉及幾何圖形與函數(shù)圖象的情形時,需要從兩大方面進行分析:一是分析幾何圖形,提取特征性質(zhì);二是結合圖形分析函數(shù)圖象,根據(jù)其變化推導規(guī)律.常見于與幾何動點聯(lián)系緊密的函數(shù)圖象中.
例2? 如圖2-(a)所示,在等腰直角三角形ABC中,點D是斜邊BC上的動點,過點B作AB的垂線交直線AD于點E.過點C作CF⊥直線AD于點F,設AE為x,CF為y,y關于x的函數(shù)圖象如圖2-(b)所示,將圖象上的點P(6,a)向右平移2個單位,再向下平移1個單位后恰好又落在圖象上.則AB的長是___________.
思路分析? 本題目為與函數(shù)相結合的幾何平移問題,通過研究幾何圖形可以獲得其特征性質(zhì),而研究函數(shù)圖象則可以獲得平移的過程信息,進而構建思路.
過程解析? 根據(jù)條件可知,在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.
由于EB⊥AB,CF⊥AE,
則∠AFC=∠ABE=90°,∠BAE=90°-∠FAC=∠FCA,
進而可證△ABE∽△CFA,
由相似性質(zhì)可得CA∶AE=CF∶AB.
又知CA=AB,則AB2=AE·CF=xy,
所以.其中AB為定值,
則y關于x成反比例函數(shù)關系.
因為點P(6,a)向右平移2個單位,再向下平移1個單位后的坐標為(8,a﹣1),
可得6a=8(a﹣1),解得a=4,
則AB2=xy=6×4=24,
所以AB=(舍負),即AB的長是.
評析? 上述探究幾何平移中的線段長,從函數(shù)圖象中提取信息是解題的關鍵,對于動點問題的函數(shù)圖象,需要采用數(shù)形結合的方法.分析幾何圖形提取關鍵特性,結合函數(shù)圖象特點分析動點運動規(guī)律,以及特殊位置的相關信息.
3? 函數(shù)圖象與實際問題
函數(shù)圖象在實際生活或情境中有著廣泛的聯(lián)系,這也是其重要應用之一.對于該類問題,問題解析需要把握兩點:一是圖象的坐標信息;二是從函數(shù)角度進行拆解,提取其中的實際信息.探究解析的關鍵是結合函數(shù)圖象來理解其背后的實際意義.
例3? 一列快車從甲地駛往乙地,一列慢車從乙地駛往甲地,兩車同時出發(fā),勻速行駛,設慢車行駛的時間為x(h),兩車之間的距離為y(km),右圖3中的折線表示y與x之間的關系.根據(jù)圖象回答:
(1)求解甲地與乙兩地之間的距離;
(2)兩車同時出發(fā)后,相遇所需的時間為_______小時;
(3)圖象中線段CD表示的實際意義是_______;
(4)慢車和快車的速度分別為多少km/h?(寫出計算過程)
思路分析:圖3所表示的是慢車行駛時間與兩車距離的函數(shù),解析時要提取函數(shù)圖象信息,關注其中的變化情形,再結合相關知識求解.
過程解析:(1)由圖象可得,甲、乙兩地之間的距離為900千米;
(2)由圖象可得,兩車同時出發(fā)后4小時相遇;
(3)線段CD表示的實際意義是快車到達乙地后,慢車繼續(xù)行駛到甲地;
(4)慢車的速度為:900÷12=75km/h,快車的速度為:900÷4﹣75=225﹣75=150km/h,即慢車和快車的速度分別為75km/h、150km/h.
評析? 上述為與一次函數(shù)圖象聯(lián)系緊密的兩車相遇問題,探究解析要理解圖象中的關鍵點的含義,根據(jù)特殊點、函數(shù)變化趨勢來解析運動過程.問題求解時,可以采用拆解的方式,結合對應函數(shù)性質(zhì)分析.
4? 結語
總之,函數(shù)圖象信息探究解讀時,可分三步進行:第一步,明細坐標軸,理解函數(shù)所表示含義;第二步,提取函數(shù)變化的關鍵信息,如變化趨勢、特殊點等;第三步,結合幾何、函數(shù)等知識進行探究解讀,構建解析思路.