顧宏萍
中考對函數(shù)內容的考查,除了考查函數(shù)的圖像與性質及其應用等基礎知識外,還會將函數(shù)與圖形結合,考查同學們綜合運用相關知識及數(shù)學思想解決多知識點融合問題的能力。
例1 (2020·四川涼山)如圖1,矩形OABC的面積為[1003],對角線OB與雙曲線y=[kx](k>0,x>0)相交于點D,且OB∶OD=5∶3,則k的值為。
【分析】反比例函數(shù)y=[kx](k>0,x>0)圖像上任意一點(m,n)與k滿足k=mn的關系,過反比例函數(shù)圖像上的點D作DH⊥OA于點H,則k=2S△ODH。通過研究圖形特征,利用矩形和相似三角形的性質求出△ODH的面積,從而求得k的值。
解:過點D作DH⊥OA于點H。
∵矩形OABC的面積為[1003],OB是對角線,∴S△OBA=[503]。
∵DH∥AB,∴△ODH∽△OBA,
∴S△ODH∶S△OBA=9∶25,則S△ODH=6。
設點D的坐標是(m,n),則S△ODH=[12]mn=6,∴mn=12。
把D的坐標代入函數(shù)表達式y(tǒng)=[kx],則k=mn=12。
【點評】解答反比例函數(shù)表達式的題目,多數(shù)可以運用反比例函數(shù)的比例系數(shù)k的幾何意義求解。
例2 (2020·四川成都)如圖2,在平面直角坐標系xOy中,反比例函數(shù)y=[mx](x>0)的圖像經(jīng)過點A(3,4),過點A的直線y=kx+b與x軸、y軸分別交于B、C兩點。
(1)求反比例函數(shù)的表達式;
(2)若△AOB的面積為△BOC的面積的2倍,求此直線的函數(shù)表達式。
【分析】(1)把A(3,4)代入y=[mx](x>0)即可得到結果。
(2)根據(jù)題意,可知△AOB和△BOC都可以看作以BO為底邊的三角形。根據(jù)等底的兩個三角形面積之比等于他們的高之比,結合畫出的圖形,可以直接得到y(tǒng)軸上點C的坐標,再將點A(3,4)和點C的坐標代入y=kx+b即可求出此直線的函數(shù)表達式。
當然,我們也可以直接根據(jù)直線表達式得到點B([-bk],0)、點C(0,b),再根據(jù)三角形的面積公式列方程即可得到結果。
解:(1)∵反比例函數(shù)y=[mx](x>0)的圖像經(jīng)過點A(3,4),
∴m=3×4=12,
∴反比例函數(shù)的表達式為y=[12x]。
(2)∵直線y=kx+b過點A,∴3k+b=4。
∵過點A的直線y=kx+b與x軸、y軸分別交于B、C兩點,
∴B([-bk],0),C(0,b)。
∵△AOB的面積為△BOC的面積的2倍,
∴[12]×4×[-bk]=2×[12]×[-bk]×[b],
∴b=±2,
當b=2時,k=[23];當b=-2時,k=2。
∴直線的函數(shù)表達式為y=[23x]+2或y=2x-2。
【點評】本題的第(2)問雖然給出的是兩個三角形面積的關系,但圖中并沒有給出滿足條件的圖形,這就需要同學們根據(jù)條件自主畫圖??梢詮膱D形角度進行分析,獲得線段之間的數(shù)量關系,即將所得的平行于坐標軸的線段長轉化為坐標代入一次函數(shù)表達式求解,經(jīng)歷從形到數(shù)的轉化過程;也可以直接從一次函數(shù)表達式入手,通過待定系數(shù)法,用k、b的代數(shù)式表示相關點的坐標,將坐標轉化為線段,再通過兩個三角形面積的關系構造方程求解。
在平面直角坐標系中,我們要關注坐標與線段的轉換,求點的坐標很多時候是通過求平行于坐標軸的線段長度來解決的。本題充分展現(xiàn)了函數(shù)題中利用數(shù)與形相互轉換的解題思路。
(作者單位:江蘇省無錫市東林中學)