【摘要】雙圖關聯(lián)題是指在問題背景中,圍繞同一個主題呈現(xiàn)兩個圖形,一個圖形提供問題的實際情境,另一個圖形以函數(shù)圖象的形式提供動點運動變化的數(shù)據信息,兩圖相互依存,形成整體.解雙圖關聯(lián)題時需要捕捉雙圖的關聯(lián)信息,融合相關知識:一是觀察雙圖理解問題背景,從函數(shù)圖象中捕捉對解題有效的關鍵數(shù)據;二是對獲取的信息加工處理,分清變量之間的關系;三是處理信息,做出合理的判斷并加以解決.
【關鍵詞】動點;初中數(shù)學;雙圖關聯(lián)
雙圖關聯(lián)題是中考的熱點題.在雙圖問題中,兩個圖形圍繞同一個主題,一個圖形提供問題的實際情境,另一個圖形用函數(shù)的圖象提供動點運動變化的數(shù)據信息,而已知的條件不再由題目的文字語言提供,解題時需要捕捉雙圖的關聯(lián)信息,融合相關知識解決.雙圖在選擇題、填空題、解答題三大題型中均出現(xiàn).
例1 (2023·河南)如圖1,點P從等邊三角形ABC的頂點A出發(fā),沿直線運動到三角形內部一點,再從該點沿直線運動到頂點B.設點P運動的路程為x,PBPC=y(tǒng),圖2是點P運動時y隨x變化的關系圖象,則等邊三角形ABC的邊長為( )
(A)6. (B)3. (C)43. (D)23.
分析與解 問題情境是點P從等邊三角形ABC的頂點A出發(fā),沿某直線運動到三角形內部一點,再從該點沿直線運動到頂點B.但運動路徑是什么,圖1沒有明示,如圖3,我們假設點P從頂點A出發(fā),沿直線運動到三角形內部一點O,再從點O沿直線運動到頂點B,接著從圖2的函數(shù)圖象中獲取有效信息,由函數(shù)圖象可知,當0≤x≤2EQR(,3)時,y=1,也就是說PBPC=1,所以PB=PC,即點P在BC的垂直平分線上運動,等邊三角形的三線合一,知點P在∠BAC的平分線AO上運動,且AO=2EQR(,3).接著,再從點O沿直線運動到頂點B,還是從圖2的函數(shù)圖象中獲取有效信息,由函數(shù)圖象可知,OB=2EQR(,3),即AO=OB=2EQR(,3),所以∠BAO=∠ABO=30°,過點O作OD⊥AB,垂足為D,所以AD=BD,則AD=AO·cos30°=3,所以AB=AD+BD=6,即等邊三角形ABC的邊長為6.故選(A).
點評 解答本題的難點是點P沿某直線運動到三角形內部一點,再從該點沿直線運動到頂點B.但運動路徑是什么,圖1沒有明示,需要結合問題情境,從圖2的函數(shù)圖象中獲取有效信息,雙圖關聯(lián),綜合利用,發(fā)現(xiàn)底角等于30°的等腰△OAB,解決問題.
例2 (2023·江西)綜合與實踐.
問題提出 某興趣小組開展綜合實踐活動:在Rt△ABC中,∠C=90°,D為AC上一點,CD=2,動點P以每秒1個單位的速度從C點出發(fā),在三角形邊上沿C→B→A勻速運動,到達點A時停止,以DP為邊作正方形DPEF.設點P的運動時間為t s,正方形DPEF的面積為S,探究S與t的關系.
(1)初步感知:如圖4,當點P由點C運動到點B時,
①當t=1時,S= ;
②S關于t的函數(shù)解析式為 .
(2)當點P由點B運動到點A時,經探究發(fā)現(xiàn)S是關于t的二次函數(shù),并繪制成如圖5所示的圖象.請根據圖象信息,求S關于t的函數(shù)解析式及線段AB的長.
解答 (1)①當t=1時,CP=1,
又因為∠C=90°,CD=2,
運用勾股定理有DP2=CP2+CD2,S=DP2=3,
故答案為:3;
②當點P由點C運動到點B時,CP=t,
因為∠C=90°,CD=2,
運用勾股定理,S=DP2=CP2+CD2=t2+2.
故答案為:S=t2+2.
(2)觀察圖象,由圖5知:當點P運動到點B處時,PD2=BD2=6,
當點P運動到點A處時,PD2=AD2=18,拋物線的頂點坐標為(4,2),
由勾股定理得BC=2,
AD=32,所以M(2,6),
設S=a(t-4)2+2,將M(2,6)代入,
得4a+2=6,解得:a=1,
所以S=(t-4)2+2=t2-8t+18,
所以AC=AD+CD=42,
在Rt△ABC中,由勾股定理得AB=6,
所以拋物線的解析式為S=t2-8t+18(2≤t≤8);線段AB的長為6.
點評 本題是二次函數(shù)綜合題,考查待定系數(shù)法、二次函數(shù)的圖象和性質、勾股定理、全等三角形的判定和性質、相似三角形的判定和性質、三角形面積等,解題的關鍵是讀懂關聯(lián)圖,從函數(shù)圖象獲取有效信息.
結語
借助上面各題的研究,我們從中獲取雙圖關聯(lián)問題的解題策略:一是觀察雙圖理解問題背景,從函數(shù)圖象中捕捉對解題有效的關鍵數(shù)據;二是對獲取的信息加工處理,分清變量之間的關系;三是處理信息,做出合理的判斷并加以解決.
雙圖關聯(lián)問題是中考的熱點也是難點,需要學生自己不斷地練習,在練習中反思小結,形成自己的認識,相信學生會順利地完成雙圖關聯(lián)題的挑戰(zhàn),迎接中考.