☉江蘇如東縣掘港鎮(zhèn)童店初級中學(xué) 沈衛(wèi)衛(wèi)
動點函數(shù)
——中考的“常青藤”
☉江蘇如東縣掘港鎮(zhèn)童店初級中學(xué) 沈衛(wèi)衛(wèi)
縱觀每一年的中考題,不難發(fā)現(xiàn)有一類動點函數(shù)的選擇題屢屢出現(xiàn),成為中考場上的亮點.這類題一般處在選擇壓軸題的位置,需要綜合調(diào)度知識來解決.通過梳理發(fā)現(xiàn)承載這類函數(shù)的載體元素一般是線段、周長、三角、面積等,很自然,在考查動點函數(shù)的同時融入了諸多圖形的核心知識,處于壓軸題的位置成為應(yīng)然之態(tài).本文通過2016年的中考題作一類析,供參考.
例1(2016·西寧第10題)如圖1,點A的坐標為(0,1),點B是x軸的正半軸上一動點,以AB為邊作等腰直角△AB C,使∠BAC=90°,設(shè)點B的橫坐標為x,點C的縱坐標為y,能表示y與x的函數(shù)關(guān)系的圖像大致是().
圖1
圖2
點評:本題以點的坐標為載體,考查動點問題的函數(shù)圖像.解題的關(guān)鍵是明確題意,把點的坐標與線段關(guān)聯(lián)起來,通過輔助線構(gòu)造三角形形成對接,隱形考查了三角形的全等,進而建立相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)關(guān)系式確定的函數(shù)類型結(jié)合自變量的取值范圍判斷出正確的函數(shù)圖像.
例2(2016·泰安第20題)如圖3,正△ABC的邊長為4,點P為BC邊上任意一點(不與點B、C重合),且∠APD=60°,PD交AB于點D.設(shè)BP=x,BD=y,則y關(guān)于x的函數(shù)圖像大致是().
圖3
圖4
點評:x、y表示的都是線段長,據(jù)此可排除A、D,但仍不能確定答案,還需要構(gòu)建x、y之間的關(guān)聯(lián).由△ABC是正三角形,∠APD=60°,根據(jù)一個常見的相似模型“一線三等角”可證得△BPD∽△CAP,然后由相似三角形的對應(yīng)邊成比例,即可獲得函數(shù)關(guān)系,答案自明.
例3(2016·衢州市第10題)如圖5,在△ABC中,AC=BC=25,AB= 30,D是AB上一點(不與A、B重合),DE⊥BC,垂足是點E,設(shè)BD=x,四邊形ACED的周長為y,則下列圖像能大致反映y與x之間的函數(shù)關(guān)系的是().
圖5
圖6
點評:確定y與x的函數(shù)關(guān)系的關(guān)鍵在于將DE、BE通過x表達出來,而這一關(guān)鍵仍離不開相似性的構(gòu)造,因此本題綜合考查了函數(shù)圖像、等腰三角形的性質(zhì)、相似三角形的判定和性質(zhì)等知識.另外,自變量的取值范圍也不容忽視
例4(2016·煙臺市第12題)如圖7,⊙O的半徑為1,AD、BC是⊙O的兩條互相垂直的直徑,點P從點O出發(fā)(P點與O點不重合),沿O→C→D的路線運動,設(shè)AP=x,sin∠APB=y,那么y與x之間的關(guān)系圖像大致是().
圖7
圖8
點評:本題有轉(zhuǎn)折點,結(jié)合選擇支可以估測應(yīng)該是分段函數(shù),其中轉(zhuǎn)折點是,故根據(jù)題意可分1<x<兩種情況處理,確定出三角函數(shù)y與x的關(guān)系式,是解本題的關(guān)鍵,其中第二段結(jié)合了圓的核心知識,形成了代數(shù)、幾何、三角的多重綜合.
例5(2016·濟南市第15題)如圖9,在四邊形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=AD=5,BC=4,M、N、E分別是AB、AD、CB上的點,AM=CE= 1,AN=3,點P從點M出發(fā),以每秒1個單位長度的速度沿折線MB-BE向點E運動,同時點Q從點N,以相同的速度沿折線ND-DCCE向點E運動,設(shè)△APQ的面積為S,運動的時間為t秒,則S與t函數(shù)關(guān)系的大致圖像為().
圖9
圖10
點評:求解析式和排除法相結(jié)合可減縮求解歷程,作為分段的面積函數(shù)有時候全部確定比較麻煩,此時要注意審時度勢,看看有無突破口.求出第一段的解析式后即可排除A、B兩個選項.而C、D選項的本質(zhì)差別在于最后的落點與第一段的最高點有高低之別,故而再求出這個終端值即可.
例6(2016·荊門市第8題)如圖11,正方形ABCD的邊長為2cm,動點P從點A出發(fā),在正方形的邊上沿A→B→C的方向運動到點C停止,設(shè)點P的運動路程為x(cm),在下列圖像中,能表示△ADP的面積y(cm2)關(guān)于x(cm)的函數(shù)關(guān)系的圖像是(:).
圖11
圖12
點評:本題作為選擇題,通過觀察面積走勢即可確定.若從求解析式的角度,本題用到的知識點是三角形的面積、一次函數(shù)及自變量的取值范圍等.
例7(2016·青海省第19題)如圖13,在邊長為2的正方形ABCD中剪去一個邊長為1的小正方形CEFG,動點P從點A出發(fā),沿A→D→E→F→G→B的路線繞多邊形的邊勻速運動到點B時停止(不含點A和點B),則△ABP的面積S隨著時間t變化的函數(shù)圖像大致是(:).
圖13
圖14
點評:對于本題,沒有必要具體確立每一段的函數(shù)解析式,只要根據(jù)點P在AD、DE、EF、FG、GB上時的不同狀態(tài),探測出△ABP的面積S與時間t的變化態(tài)勢即可.
例8(2016·白銀市、臨夏州等)如圖15,△ABC是等腰直角三角形,∠A=90°,BC=4,點P是△ABC邊上一動點,沿B→A→C的路徑移動,過點P作PD⊥BC于點D,設(shè)BD=x,△BDP的面積為y,則下列能大致反映y與x函數(shù)關(guān)系的圖像是(:).
圖15
圖16
點評:本題單憑走勢難以確定,只有具體求出每一段的解析式才能作出判斷,其關(guān)鍵仍然是轉(zhuǎn)折點的確定.
結(jié)語:四類問題均考查了動點問題的函數(shù)圖像.函數(shù)圖像是典型的數(shù)形結(jié)合,圖像應(yīng)用信息廣泛,備受命題專家的青睞,成為選擇題中考查學(xué)生多種能力的有效載體,綜合度大,立意高遠,可謂中考的“常青藤”.尤其是面積函數(shù),一般呈分段態(tài)勢,所以解決面積函數(shù)的關(guān)鍵是分類討論思想的使用,要么具體求出函數(shù)關(guān)系式,要么觀其形態(tài),探其走勢,通過排除法確立.
1.邢成云.備受青睞的運動與圖像[J].中國數(shù)學(xué)教育(初中),2016(8).