萬廣磊
在全國中考數(shù)學(xué)試題中,綜合性較強(qiáng)的反比例函數(shù)問題一般在填空題或選擇題的最后一題,成為不少同學(xué)的攔路虎.如何巧妙降服這個(gè)攔路虎,本文介紹幾個(gè)神奇的妙招助你神攻.
一、“k”神附體
對(duì)于反比例函數(shù)中“y=[kx(k≠0)”]的幾何意義,結(jié)合圖像,我們可以這樣理解:
如圖1,過雙曲線y=[kx](k≠0)上任意一點(diǎn)P分別作x軸、y軸的垂線PM、PN,所得矩形PMON的面積S=PM·PN=[y·x=xy=k].過雙曲線y=[kx](k≠0)上的任意一點(diǎn)E作EF垂直于其中一條坐標(biāo)軸,垂足為F,連接EO,則S△EOF=[k2].
例1 (2016·甘肅蘭州)如圖2,A、B兩點(diǎn)在反比例函數(shù)y=[k1x]的圖像上,C、D兩點(diǎn)在反比例函數(shù)y=[k2x]的圖像上,AC⊥x軸于點(diǎn)E,BD⊥x軸于點(diǎn)F,AC=2,BD=3,EF=[103],則[k2-k1=]( ).
A.4 B.[143] C.[163] D.6
【解析】如圖3,連接AO、CO、DO、BO,因?yàn)镾△AOC= S△AOE+S△EOC,所以[k12]+[k22]=[12]AC×OE.因?yàn)閗1<0,k2>0,AC=2,所以[k2-k12]=[12]×2×OE,所以O(shè)E=[k2-k12].因?yàn)镾△BOD= S△DOF+S△BOF,所以[k12]+[k22]=[12]BD×OF,又因?yàn)锽D=3,所以[k2-k12=12×3×OF,]OF=[k2-k13.]又因?yàn)镺E+OF=EF=[103],所以[k2-k12+k2-k13=103] ,解得[k2-k1=4],故選A.
二、巧設(shè)坐標(biāo)
求與反比例函數(shù)的比例系數(shù)有關(guān)的代數(shù)式的值,一般要轉(zhuǎn)化為求點(diǎn)的坐標(biāo)的問題,再充分利用已知兩點(diǎn)在反比例函數(shù)圖像上的特征,由圖像上點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)的積相等尋找等量關(guān)系,實(shí)現(xiàn)問題的轉(zhuǎn)化.
例2 (2016·江蘇揚(yáng)州)如圖4,點(diǎn)A在函數(shù)y=[4x](x>0)的圖像上,且OA=4,過點(diǎn)A作AB⊥x軸于點(diǎn)B,則△ABO的周長為( ).
【解析】設(shè)A點(diǎn)坐標(biāo)為(a,b),則OB=a,AB=b,根據(jù)反比例函數(shù)的解析式和勾股定理得到方程組[ab=4,a2+b2=16,]整體變形得[(a+b) 2]=16+2×4=24,又因?yàn)閍>0,b>0,所以a+b=[26],則△ABO的周長為[26+4].故答案為[26+4].
本題若設(shè)A點(diǎn)坐標(biāo)為(x,[4x]),則OB=x,AB=[4x],運(yùn)用勾股定理構(gòu)建方程[x2]+[4x2]=16,解方程時(shí)出現(xiàn)了一元四次方程,其實(shí)可以將方程轉(zhuǎn)化為[x+4x2=24,]即可得到x+[4x]=±2[6],再結(jié)合題意保留正數(shù),但是相對(duì)比較煩瑣.
例3 (2016·山東菏澤)如圖5,△OAC和△BAD都是等腰直角三角形,∠ACO=∠ADB=90°,反比例函數(shù)y=[6x]在第一象限的圖像經(jīng)過點(diǎn)B,則△OAC與△BAD的面積之差S△OAC-S△BAD為( ).
A.36 B.12 C.6 D.3
【解析】設(shè)B的坐標(biāo)為(a,b),因?yàn)榉幢壤瘮?shù)y=[6x]在第一象限的圖像經(jīng)過點(diǎn)B,則有ab=6.又因?yàn)椤鱋AC和△BAD都是等腰直角三角形,S△OAC=[12]OC2,S△BAD=[12]BD2,則S△OAC-S△BAD=[12](OC2-BD2)=[12](OC+BD)(OC-BD)=[12]·(OC+BD)(AC-AD)=[12]ab=[12]×6=3,故選D.
三、巧設(shè)參量
根據(jù)平面直角坐標(biāo)系內(nèi)線段的特征,用參量巧妙設(shè)出與坐標(biāo)軸平行線段的長,進(jìn)而得到有關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),再結(jié)合解析式進(jìn)行運(yùn)算.
例4 (2016·山東濱州)如圖6,已知點(diǎn)A、C在反比例函數(shù)y=[ax]的圖像上,點(diǎn)B、D在反比例函數(shù)y=[bx]的圖像上,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 .
【解析】如圖7,過點(diǎn)A、B分別向x軸、y軸作垂線,垂足分別是F、E、P,設(shè)OE=x,OP=m,則點(diǎn)B的坐標(biāo)為(x,m),點(diǎn)A的坐標(biāo)為(x+[34],m),將點(diǎn)A和點(diǎn)B的坐標(biāo)依次代入y=[ax]與y=[bx],可得mx=b與m(x+[34])=a,所以b+[34]m=a,整理得m=[43](a-b),設(shè)OQ=n,同理可得b+[32n]=a,即n=[23](a-b),根據(jù)m+n=6,可得[43](a-b)+[23](a-b)=6,解得a-b=3.故答案為3.
例5 (2016·湖北十堰) 如圖8,將邊長為10的正三角形OAB放置于平面直角坐標(biāo)系xOy中,C是AB邊上的動(dòng)點(diǎn)(不與端點(diǎn)A、B重合),作CD⊥OB于點(diǎn)D,若點(diǎn)C、D都在雙曲線y=[kx](k>0,x>0)上,則k的值為( ).
A.25 B.18 C.[93] D.[9]
【解析】如圖9,過點(diǎn)D作DE⊥OA于點(diǎn)E,過點(diǎn)C作CF⊥OA于點(diǎn)F.容易知道:△CFA、△CDB、△DEO都是含30°角的直角三角形,設(shè)AF=t,則CF=[3t],OF=10-t,AC=2t,則有C(10-t,[3t)],然后,BC=10-2t,BD=5-t,OD=5+t,OE=[5+t2],DE=[3(5+t)2],所以有D([5+t2],[3(5+t)2]),把點(diǎn)C和點(diǎn)D的坐標(biāo)代入y=[kx]中,得:(10-t)×[3]t=[3(5+t)2]×[(5+t)2],運(yùn)用后面將學(xué)到的一元二次方程的解法可得:t=1或t=5(不合題意,舍去),進(jìn)而解得k=9[3].故選C.
四、“相似”助攻
如圖10,直線OA分別交反比例函數(shù)y=[k1x](k1≠0)和y=[k2x](k2≠0)在第一象限的圖像于點(diǎn)A、B,則[OBOA=k2k1](該結(jié)論可以用后續(xù)學(xué)習(xí)到的相似三角形進(jìn)行證明).
例6 (2016·浙江寧波)如圖11,點(diǎn)A為函數(shù)y=[9x](x>0)圖像上一點(diǎn),連接OA,交函數(shù)y=[1x](x>0)的圖像于點(diǎn)B,點(diǎn)C是x軸上一點(diǎn),且AO = AC,則△ABC的面積為 .
【解析】作AD⊥OC于D,∵AO = AC,∴OD=CD,∴S△AOC=2S△AOD= 2×[92]=9,結(jié)合上述結(jié)論可知:[OBOA=][19]=[13],∴[ABOA]=[23],∴S△ABC=[23]S△AOC= [23×9=6],故答案為6.
(作者單位:揚(yáng)州大學(xué)附屬中學(xué)東部分校)