劉頓
函數(shù)知識在中考中所占比重較大,筆者針對中考數(shù)學函數(shù)型試題的題型特點進行分析與探究,希望對同學們的復習有所幫助!
一、注重函數(shù)基礎知識的演練
(一)函數(shù)的概念
例1 (2016·南寧)下列各曲線中表示y是x的函數(shù)的是( ) [][O][x][y] [O][x][y][D] [B] [O][x][y][C] [A][O][x][y]
分析:根據(jù)函數(shù)的意義即可求出答案.
解:根據(jù)函數(shù)的意義可知,對于自變量x的任何值,y都有唯一的值與之相對應,只有選項D正確.故選D.
評注:本題主要考查了函數(shù)的定義.求解時要注意函數(shù)的意義,反映在圖象上簡單的判斷方法是過圖象上任意一點作垂直于x軸的直線與函數(shù)圖象只有一個交點.
(二)函數(shù)的圖象
例2 (2016·荊門)如圖1,正方形ABCD的邊長為2 cm,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.設點P的運動路程為x (cm),在下列圖象中,能表示△ADP的面積y (cm2)關于x (cm)的函數(shù)關系的圖象是( )[C D][O][x][y] [2][2][4][O][x][y] [2][2][4] [O][x][y] [2][2][4] [A B
][O][x][y] [2][2][4]
分析:根據(jù)點P在AB和BC上運動,確定y 與x的函數(shù)關系式,進行選擇.
解:根據(jù)題意,得△ADP的面積y 與點P的運動路程x 的關系式是[y=x(0≤x≤2),2(2≤x≤4).]故選A.
評注:解答分段函數(shù)圖象的問題,要抓住其不同變化階段的特征,對函數(shù)圖象變化趨勢做出正確的判斷.
(三)函數(shù)自變量的取值范圍
例3 (2016·青海)函數(shù)[y=x+3x-2]中,自變量x的取值范圍是 .
分析:由分式和二次根式有意義的條件,得①x+3是二次根式的被開方數(shù),因此x+3≥0;②x-2是分式的分母,因此x-2≠0.
解:由題意,得[x+3≥0,x-2≠ 0.]
解得x≥-3且x≠2.
評注:求解此類問題時應明確相關表達式的存在條件,進而列出不等式或不等式組,從而解得答案.
(四)函數(shù)的運用
例4 (2016·北京)已知y是x 的函數(shù),自變量x的取值范圍是x>0,下表是y與x 的幾組對應值.[x\&…\&1\&2\&3\&5\&7\&9\&…\&y\&…\&1.98\&3.95\&2.63\&1.58\&1.13\&0.88\&…\&]
小騰根據(jù)學習函數(shù)的經(jīng)驗,利用上述表格所反映出的y與x之間的變化規(guī)律,對該函數(shù)的圖象與性質(zhì)進行了探究.
下面是小騰的探究過程,請補充完整:
(1)如圖2,在平面直角坐標系xOy中,描出了上表中各組對應值為坐標的點.根據(jù)描出的點,畫出該函數(shù)的圖象.
(2)根據(jù)畫出的函數(shù)圖象,寫出①x=4時對應的函數(shù)值y約為 ;②該函數(shù)的一條性質(zhì): . [O][y][1][2][3][4][5][-1][x][1][2][3][4][5][6][7][8][9] [-1][10][圖2] [·][·][·][·][·][][·][A][B]
分析:依題意,順次連接各點,得到函數(shù)的圖象;根據(jù)函數(shù)的圖象,找到當x=4時y的對應值;根據(jù)函數(shù)的圖象特征,可寫出一條性質(zhì).
解:(1)如圖2,順次連接各點,所得圖象即為所求.
(2)①如圖2,過x軸上的點(4,0)作x軸的垂線,交函數(shù)的圖象于點A,過點A作y軸的垂線,交y軸于點B,從圖中觀察可知,點A的縱坐標約為2.故填2(1.8到2.2之間都正確).
②答案不唯一.如當x>2時,y隨x的增大而減小.
評注:畫函數(shù)圖象的步驟為:列表、描點、連線;描述函數(shù)的性質(zhì),初中階段主要側(cè)重以下幾個方面:最值(最大值或最小值)、增減性(y隨x的增大而增大或y隨x的增大而減?。ΨQ性(軸對稱或中心對稱).
二、注意理解函數(shù)的性質(zhì)
(一)一次函數(shù)的性質(zhì)
例5 (2016·貴陽)已知點M(1,a)和點N(2,b)是一次函數(shù)y=-2x+1的圖象上的兩點,則a與b的大小關系是 .
分析:由一次函數(shù)的增減性與比例系數(shù)k值的關系即可比較大小.
解:∵k=-2<0,
∴y隨x的增大而減小.
∵1<2,
∴a>b.
評注:求解這類問題要注意一次函數(shù)的增減性與比例系數(shù)k的關系:①當k>0時,y隨x的增大而增大;②當k<0時,y隨x的增大而減小.
(二)反比例函數(shù)的性質(zhì)
例6 (2016·常德)已知反比例函數(shù)y=[kx]的圖象在每一個象限內(nèi)y隨x的增大而增大,請寫出一個符合條件的反比例函數(shù)的解析式 .
分析:由反比例函數(shù)的圖象在每一個象限內(nèi)y隨x的增大而增大,結(jié)合反比例函數(shù)的性質(zhì)即可得出k<0,從而得到答案.
解:∵反比例函數(shù)[y=kx]的圖象在每一個象限內(nèi)y隨x的增大而增大,
∴k<0.答案不唯一.如[y=- 2x]等.
評注:求解時注意明確反比例函數(shù)的性質(zhì):①當k>0時,函數(shù)圖象位于第一、三象限,在每一象限內(nèi),y隨x的增大而減??;②當k<0時,函數(shù)圖象位于第二、四象限,在每一象限內(nèi),y隨x的增大而增大.
(三)二次函數(shù)的性質(zhì)
例7 (2016·天水)如圖3,二次函數(shù)y=ax2+bx+c(a≠0)的圖象與x軸交于A,B兩點,與y軸交于點C,且OA=OC,給出下列結(jié)論:①abc<0;②[b2-4ac4a]>0;③ac-b+1=0;[④OA·OB=-ca].其中正確的結(jié)論是 (只填寫序號). [O][x][y] [A][B][C][圖3]
分析:①由拋物線開口向下,得a<0.由拋物線的對稱軸在y軸的右側(cè),知a,b異號,從而b>0;由拋物線與y軸交于正半軸,得c>0,再由有理數(shù)乘法法則即可判斷出abc的符號.
②由拋物線與x軸的交點有兩個,得b2-4ac>0,而a<0,所以[b2-4ac4a<0].
③由OA=OC,得A(-c,0),代入二次函數(shù)解析式,化簡后可得a,b,c的數(shù)量關系.
④將OA·OB轉(zhuǎn)化為A,B兩點的橫坐標的積,然后運用一元二次方程的根與系數(shù)的關系求解判斷.
解:①觀察拋物線,分別根據(jù)其開口方向向下,對稱軸在y軸的右側(cè)及拋物線與y軸交于正半軸,知a<0,b>0,c>0,所以abc<0.結(jié)論①正確.
②∵拋物線y=ax2+bx+c與x軸有兩個交點,
∴b2-4ac>0.
又∵4a<0,
∴[b2-4ac4a<0].結(jié)論②錯誤.
③在y=ax2+bx+c中,令x=0,得y=c.
∴OC=|c|=c.
∴ OA=OC=c.
∴點A的坐標是(-c,0).
將A(-c,0)代入y=ax2+bx+c,得ac2-bc+c=0.
又c>0,
∴兩邊同時除以c,得ac-b+1=0.結(jié)論③正確.
④設A(x1,0),B(x2,0)(x1<0 ∴x1·x2[=ca]. ∴OA·OB=|x1|·|x2|[=-]x1·x2[=-ca],即OA·OB[=-ca].結(jié)論④正確. 綜上所述,正確的結(jié)論是①③④. 評注:由拋物線在直角坐標系中的位置,確定a,b,c的符號以及a,b,c之間的關系是中考的熱點和難點,屬于壓軸題,同學們要認真分析這類題目的解法. 三、體會數(shù)學思想方法的運用 (一)數(shù)形結(jié)合思想 例8 (2016·甘孜)如圖4,已知一次函數(shù)y=kx+3和y=-x+b的圖象交于點P(2,4),則關于x的方程kx+3=-x+b的解是 . [O][x][y][圖4][2][4][P][y=-x+b][y=kx+3] 分析:函數(shù)y=kx+3和y =-x+b的圖象的交點坐標的橫坐標即是方程kx+3=-x+b的解. 解:∵一次函數(shù)y=kx+3和y=-x+b的圖象交于點P(2,4), ∴關于x的方程kx+3=-x+b的解是x=2. 評注:本題考查了一次函數(shù)和一元一次方程的知識,求解的關鍵是明確函數(shù)圖象的交點與方程的解的關系,及時地從圖中獲取信息. (二)轉(zhuǎn)化思想 例9 (2016·濱州)如圖5,已知點A,C在反比例函數(shù)[y=ax]的圖象上,點B,D在反比例函數(shù)[y=bx]的圖象上,a>b>0,AB∥CD∥x軸,AB,CD在x軸的兩側(cè),AB[=34],CD[=32],AB與CD間的距離為6,則a-b的值是 . [O][x][y] [A][B][C][D][E][圖5] 分析:設點A,B的縱坐標為y1,點C,D的縱坐標為y2,分別表示出A,B,C,D四點的坐標,根據(jù)線段AB,CD的長度結(jié)合AB與CD之間的距離,即可得出y1,y2的值,連接OA,OB,延長AB交y軸于點E,通過計算三角形的面積結(jié)合反比例函數(shù)的系數(shù)的幾何意義即可得出結(jié)論. 解:設點A,B的縱坐標為y1,點C,D的縱坐標為y2,則點A([ay1],y1),點B([by1],y1),點C([ay2],y2),點D([by2],y2). ∵AB=[34],CD=[32], ∴2 [a-by1]=[a-by2]. ∴|y1|=2|y2|. ∵|y1|+|y2|=6, ∴y1=4,y2=-2. 如圖5,連接OA,OB,延長AB交y軸于點E. ∴S△OAB[=12]AB·OE[=12][×34×4][=32],S△OAE[=12]a,S△OBE[=12]b. ∴S△OAB=S△OAE-S△OBE[=12a-12b]. ∴[12](a-b)=[32]. ∴a-b=3. 評注:本題借助圖形面積確定反比例函數(shù)的比例系數(shù),求解時要能利用反比例函數(shù)的性質(zhì)求出a-b=2S△OAB. (三)分類討論思想 例10 (2016·荊門)如圖6,已知點A(1,2)是反比例函數(shù)[y=kx]圖象上的一點,連接AO并延長交雙曲線的另一分支于點B,點P是x軸上一動點,若△PAB是等腰三角形,則點P的坐標是 .[O][x][y] [A][B][P][2][P][1][P3][P4] [圖6] 分析:依題意可設點P(t,0),用t表示相應的線段,對等腰三角形的邊進行分類討論,用勾股定理求出點P的坐標. 解:設點P(t,0),容易求出B(-1,-2),AB=2[5],BP2=(-2)2+(-1-t)2,AP2=22+(t-1)2. 分三種情況: ①當BP=AB時,由勾股定理,得(-2)2+(-1-t)2=(2[5])2,解得t1=3,t2=-5. ②當AP=AB時,22+(t -1)2=(2[5])2,解得 t3=-3,t4=5. ③當AP=BP時,22+(t -1)2=(-2)2+(-t -1)2,解得 t=0.點P的坐標是 (0,0),不符合題意. 綜上所述,點P的坐標是 (3,0),(-5,0),(-3,0),(5,0).
評注:本題討論了AB為腰和AB為底邊時,△PAB是等腰三角形的情況,做到了不重不漏.
(四)建模思想
例11 (2016·鹽城)我市某蔬菜生產(chǎn)基地用裝有恒溫系統(tǒng)的大棚栽培一種適宜生長溫度為15~20 ℃的新品種,圖7是某天恒溫系統(tǒng)從開啟到關閉及關閉后,大棚內(nèi)溫度y (℃)隨時間x (h)變化的函數(shù)圖象,其中AB段是恒溫階段,BC是雙曲線[y=kx]的一部分.請根據(jù)圖7中的信息解答下列問題: [O][x][y][10][20][2][12][圖7][A][B][C][2][4][D]
(1)求k的值;
(2)恒溫系統(tǒng)在一天內(nèi)保持大棚溫度在15 ℃及15 ℃以上的時間有多少小時?
分析:(1)由題意,結(jié)合圖象,直接將點B的坐標代入求得.
(2)觀察圖象可知,三段函數(shù)圖象都有y≥15的點,且AB段是恒溫階段y=20,所以計算AD和BC兩段當y=15時對應的x值,相減即得結(jié)論.
解:(1)把點B(12,20)代入[y=kx],得20=[k12].
解得k=240.
(2)設AD段的解析式為y=mx+n.
把點D(0,10)和A(2,20)代入y=mx+n,得[n=10,2m+n=20.]
解得[m=5,n=10.]
∴AD段的解析式為y=5x+10(0≤x≤2).
把y=15代入y=5x+10,得15=5x+10.
解得x=1.
把y=15代入y=[240x],得15[=240x].
解得x=16.
∴16-1=15.
答:恒溫系統(tǒng)在一天內(nèi)保持大棚溫度在15 ℃及15 ℃以上的時間有15小時.
評注:本題既是一道一次函數(shù)的應用題,也是一道反比例函數(shù)的應用題,兩者的結(jié)合,使問題增加了不少新意,求解時要注意發(fā)現(xiàn)條件中的等量關系,并注意體會數(shù)形結(jié)合思想、方程思想、待定系數(shù)法等幾種數(shù)學思想方法的運用.
四、注意體會生活中函數(shù)的應用
(一)一次函數(shù)的實際應用
例12 (2016·臨沂)現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用,催生了快遞行業(yè)的快速發(fā)展.小明計劃給朋友快遞一部分物品,經(jīng)了解有甲乙兩家快遞公司比較合適.甲公司表示:快遞物品不超過1千克的,按每千克22元收費;超過1千克,超過的部分按每千克15元收費.乙公司表示:按每千克16元收費,另加包裝費3元.設小明快遞物品x千克.
(1)請分別寫出甲乙兩家快遞公司快遞該物品的費用y(元)與x(千克)之間的函數(shù)關系式.
(2)小明應選擇哪家快遞公司更省錢?
分析:(1)根據(jù)題意,甲公司的費用是分段函數(shù),注意討論,得出y甲關于x的函數(shù)關系式,根據(jù)“乙公司的費用=快件重量×單價+包裝費用”得出y乙關于x的函數(shù)關系式.
(2)分0
解:(1)由題意,得當0
y乙=16x+3.
(2)①當0 ②當x>1時,令y甲 綜上所述,當[12] 評注:本題以一次函數(shù)解決實際問題為背景,綜合考查了一次函數(shù)的應用、解一元一次不等式以及解一元一次方程. (二)二次函數(shù)的實際應用 例13 (2016·宿遷)某景點試開放期間,團隊收費方案如下:不超過30人時,人均收費120元;超過30人且不超過m(30 (1)求y關于x的函數(shù)表達式. (2)景點工作人員發(fā)現(xiàn):當接待某團隊人數(shù)超過一定數(shù)量時,會出現(xiàn)隨著人數(shù)的增加收取的總費用反而減少這一現(xiàn)象.為了讓收取的總費用隨著團隊中人數(shù)的增加而增加,求m的取值范圍. 分析:(1)根據(jù)收費標準,分0 (2)由(1)可知當0 解:(1)根據(jù)題意,得 y=[120x 0 即y=[120x 0 (2)由(1)可知當0 ∵a=-1<0, ∴當x≤75時,y隨x的增加而增加. ∴為了讓收取的總費用隨著團隊中人數(shù)的增加而增加,則30
評注:本題考查了二次函數(shù)的應用,求解時應注意明確分段的意義,利用二次函數(shù)的性質(zhì)解決問題.
(三)反比例函數(shù)的實際應用
例14 (2016·湖州)湖州市某養(yǎng)魚專業(yè)戶準備挖一個面積為2 000平方米的長方形魚塘.
(1)求魚塘的長y(米)關于寬x(米)的函數(shù)表達式;
(2)由于受場地的限制,魚塘的寬最多只能挖20米,當魚塘的寬是20米時,魚塘的長為多少米?
分析:(1)根據(jù)矩形的面積=長×寬,列出y與x的函數(shù)表達式即可.
(2)把x=20代入計算求出y的值,即可得到結(jié)果.
解:(1)由長方形面積為2 000平方米,得xy=2 000,即[y=2 000x].
(2)當x=20時,[y=2 000x]=100(米).
所以當魚塘的寬是20米時,魚塘的長為100米.
評注:本題是反比例函數(shù)的應用題,用反比例函數(shù)的定義解決問題比較簡單.
五、強化函數(shù)壓軸題
例15 (2016·寧夏)如圖8,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,動點Q從點A出發(fā),以每秒1個單位的速度,沿AB向點B移動;同時點P從點B出發(fā),仍以每秒1個單位的速度,沿BC向點C移動,連接QP,QD,PD.若兩個點同時運動的時間為x秒(0 (1)設△QPD的面積為S,用含x的函數(shù)關系式表示S;當x為何值時,S有最大值?求出S的最小值. (2)是否存在x的值,使得QP⊥DP?試說明理由. [A][B][C][D][P][Q][圖8] 分析:(1)用x表示出AQ,BQ,BP,CP的長,表示出S△ADQ,S△BPQ,S△PCD,從而表示出S,再利用二次函數(shù)的增減性求得S是否有最大值,并能求出其最小值. (2)用x表示出BQ,BP,PC,當QP⊥DP時,可證明△BPQ∽△CDP,利用相似三角形的性質(zhì)可得到關于x的方程,求得x的值. 解:(1)∵四邊形ABCD為矩形, ∴BC=AD=4,CD=AB=3. 當Q,P運動x秒時,AQ=x,BP=x, ∴BQ=AB-AQ=3-x,CP=BC-BP=4-x. ∴S△ADQ[=12]AD·AQ[=12]×4x=2x,S△BPQ=[12]BQ·BP[=12](3-x)x[=32]x[-12]x2,S△PCD=[12]PC·CD=[12]×(4-x)×3=6-[32]x. 又S矩形ABCD=AB·BC=3×4=12, ∴S=S矩形ABCD-S△ADQ-S△BPQ-S△PCD=12-2x-([32]x[-12]x2)-(6-[32]x)=[12]x2-2x+6= [12](x-2)2+4,即S[=12](x-2)2+4. ∴S為開口向上的拋物線,且對稱軸為直線x=2. ∴當0 又x≠0, ∴S不存在最大值.當x=2時,S有最小值,最小值為4. (2)存在. 理由如下: 由(1)可知BQ=3-x,BP=x,CP=4-x,當QP⊥DP時,∠BPQ+∠DPC=∠DPC+∠PDC=90°, ∴∠BPQ=∠PDC. 又∠B=∠C, ∴△BPQ∽△CDP. ∴[BQCP][=BPCD],即[3-x4-x][=x3]. 解得x1[=7+132](舍去),x2[=7-132]. ∴當x[=7-132]時,QP⊥DP. 評注:本題是四邊形的綜合應用題,涉及的知識點有矩形的性質(zhì)、二次函數(shù)的最值、相似三角形的判定和性質(zhì)等.