“總路程一定時(shí),速度和時(shí)間成反比”,小學(xué)時(shí),老師用這個(gè)例子帶我們初識(shí)反比例關(guān)系。當(dāng)時(shí)我心中始終縈繞著一個(gè)問題:既然速度和時(shí)間成反比例關(guān)系,那我們?cè)趺茨芨庇^地看出它們之間的變化規(guī)律呢?直到初中深入學(xué)習(xí)了反比例函數(shù)的相關(guān)知識(shí)后,我才在數(shù)與形的交融中找到了答案,更發(fā)現(xiàn)了隱藏其中的“不變\"奧秘。
反比例函數(shù)圖象是兩條與坐標(biāo)軸永不相交的曲線,且始終關(guān)于原點(diǎn)對(duì)稱,我們稱其為雙曲線。若點(diǎn) A 在反比例函數(shù) 為常數(shù),且 k≠0 )上,過(guò)點(diǎn) A 作坐標(biāo)軸的垂線,所圍矩形面積恒等于。也就是說(shuō),無(wú)論點(diǎn) A 如何移動(dòng),原點(diǎn)、點(diǎn) A 和點(diǎn) A 與坐標(biāo)軸的垂足圍成的三角形面積始終不變,恒等于
如圖1?!安蛔僜"的奧秘就藏在其中!
在一次練習(xí)中,我遇到這樣一題:如圖2,已知點(diǎn)A在反比例函數(shù) y= K的圖象上,點(diǎn) B 在 x 軸的正半軸上,X且 ΔOAB 是面積為2的等邊三角形,求這個(gè)反比例函數(shù)的表達(dá)式。
我聯(lián)想到“面積不變性”,于是,設(shè)點(diǎn) A 的坐標(biāo)為 ,過(guò)點(diǎn) A 作 OB 的垂線,交 x 軸于點(diǎn) C ,如圖3。因?yàn)棣AB 是等邊三角形,所以點(diǎn) C 是 OB 的中點(diǎn)。所以
∣k∣=2 。又由圖3可看出反比例函數(shù)
的圖象在第四象限,所以 klt;0 ,即 k=-2 ,則該函數(shù)表達(dá)式為
。抓住“不變”的幾何關(guān)系,便能破解復(fù)雜圖形中的數(shù)學(xué)密碼。
那不變的只有面積嗎?我繼續(xù)思考,又有了一些新的發(fā)現(xiàn):
平行關(guān)系不變:如圖4,反比例函數(shù) 交矩形OACB于點(diǎn) M 和點(diǎn) N ,連接MN和 AB,MN 始終平行 AB
全等關(guān)系不變:如圖5,延長(zhǎng) MN 交x 軸、 y 軸于點(diǎn) Q 和點(diǎn) P ,則 ΔPBM? ΔNAQ
比例關(guān)系不變:如圖6,連接 oM )OC,ON ,由于 SΔOBM=SΔOAN ,所以 SΔocu= 。所以 B M / M C"= A N/"N C "。
這次探索讓我深刻體會(huì)到,數(shù)學(xué)既是變化的藝術(shù),也是守恒的哲學(xué)。反比例函數(shù)中,變量 x 與 y 此消彼長(zhǎng),但它們的乘積 k 始終如一;雙曲線分支無(wú)限延伸,卻始終聽從漸近線的指引。這種“變中守常\"的智慧,不正是數(shù)學(xué)的魅力嗎?
教師點(diǎn)評(píng)
小作者以“不變”破題,從數(shù)學(xué)視角深入思考了反比例函數(shù)圖象的魅力,盡顯數(shù)形結(jié)合之智;深入剖析圖象特性,邏輯嚴(yán)謹(jǐn),鉆研精神可嘉。愿大家能像小作者一樣,保持對(duì)數(shù)學(xué)的熱愛,深入探索數(shù)學(xué)的奧秘,勇攀數(shù)學(xué)高峰!
(指導(dǎo)教師:黃馨)