【摘要】在初中數(shù)學(xué)一次函數(shù)的教學(xué)規(guī)劃中,“動線”問題一直是教師、學(xué)生關(guān)注的重點,其和函數(shù)圖象性質(zhì)之間存在著十分緊密的聯(lián)系.而雙動線問題的解答,更是影響初中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)效果的關(guān)鍵.本文針對一次函數(shù)“界點帶雙線”動態(tài)解題的過程,進行由淺入深的分析,以期為提升學(xué)生動線問題解題精準度提供支持.
【關(guān)鍵詞】一次函數(shù);雙動線問題;初中數(shù)學(xué)
在當前階段的初中一次函數(shù)教學(xué)中,關(guān)于雙動線問題的教學(xué),往往更加注重大量習(xí)題的引入,教師片面認為學(xué)生僅需“多練”,就能夠提升其解題能力,這對學(xué)生思維能力發(fā)展、分析探索能力培養(yǎng)等均十分不利.再加上雙動線問題本身屬于一次函數(shù)動線問題的“升級”,學(xué)生需在解題過程中做好兩條動線的考量,以保證解題質(zhì)量,這就需要教師做好引導(dǎo)與啟發(fā),以提高學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng).
1 觀察界點軌跡,保證有序解題
在一次函數(shù)雙動線問題的解答中,界點軌跡的有效觀察,直接關(guān)系到解題效率及質(zhì)量的迅速提升.
例1 如圖1所示,直線y=2x+b經(jīng)過點A(-1,-4),點B(m,8),其與y軸相交于點G,點P是線段AB上的動點.求:
圖1
(1)求出b、m的值及點G的坐標;
(2)當點P關(guān)于坐標軸的對稱點Q落在直線y=-12x-52上時,求點P的坐標.
解析 (1)在直線y=2x+b中代入點A(-1,-4),
可得-2+b=-4,
從而可求出b=-2.
這時直線y=2x-2,而后將點B(m,8)代入其中,可得2m-2=8,從而可求得m=5.
這時令x=0,y=-2,可得點G的坐標為是(0,-2).
(2)因為點P是線段AB上的動點,
所以設(shè)點P坐標為(p,2p-2).
①當在點P和點Q關(guān)于y軸對稱,則可確定點Q的坐標是(-p,2p-2),
將其代入至直線y=-12x-52中,
得出12p-52=2p-2,
由此可得出p=-13.
那么2p-2=-83,
所以P1的坐標為-13,-83.
②當點P和點Q關(guān)于x軸對稱,則可確定點Q的坐標是(p,-2p+2),將其代入至y=-12x-52中,
得-12p-52=-2p+2,
由此可得出p=3.
那么2p-2=4,
所以P2的坐標為(3,4).
2 著重拓展延伸,完善解題思路
基于例1舉一反三,進行題目拓展,提出例2.
例2 過點P作y軸的平行線PE,過點G作x軸的平行線GE,兩條平行線之間相交,相交點為點E.如圖2所示,把△PGE沿著直線PG進行翻折,點E的對應(yīng)點E′落在x軸上,求點P的坐標.
圖2
解析 如圖2所示,設(shè)直線AB與x軸相交于點M,可得出2x-2=0,由此可求得x=1,點M的坐標隨即得出,為(1,0).而因為GE∥x軸,所以∠EGM=∠E′MG,因為△PGE沿著直線PG進行翻折,能夠得到△PGE′,所以∠EGM=∠E′GM,所以E′MG=∠E′GM,由此可確定E′M=E′G.此時設(shè)GE=GE′=E′M=m,在Rt△GE′O中,m2=22+(m-1)2,由此可得出m=52,這就意味著點P的橫坐標值是52,將這一橫坐標值代入至y=2x-2中,求得y=3.由此可得出點P的坐標為52,3.
3 使用關(guān)系圖象,直觀展示軌跡
在使用圖象解決一次函數(shù)雙動線問題的過程中,也需基于界點軌跡的觀察,完成關(guān)系圖象的繪制.在關(guān)系圖象繪制完畢后,還需注重應(yīng)用不同函數(shù)關(guān)系探明,做好一次函數(shù)及關(guān)系圖象公共點分析.
例3 在某市實驗小學(xué)開展的“青少年科技創(chuàng)新大賽”中,“勇往直前”代表隊設(shè)計了一款遙控汽車沿著直線軌道AC做勻速直線運動的模型.甲、乙兩車分別從A、B兩地同時出發(fā),沿著軌道模型直達C位置,其中B在AC上.而甲車運行速度v1為乙車運行速度v2的1.5倍,設(shè)在t(min)之后,兩輛車和B位置的距離分別為d1m,d2m.d1,d2和t之間的函數(shù)關(guān)系如圖3所示.求:
(1)乙車的速度v2;
(2)寫出d1和t之間的函數(shù)關(guān)系表達式;
(3)假設(shè)甲、乙兩車之間距離在10m以上時,二者之間并不會有信號干擾產(chǎn)生,求在什么時間段內(nèi),兩臺遙控車間不會有信號干擾.
圖3
解析 (1)由圖象計算可得乙車的速度v2=120÷3=40m/min;
(2)v1=1.5v2=1.5×40=60m/min,60÷60=1min,由此可得a=1,那么d1=-60t+60,這時0≤t<1;同時在d1=60t-60的情況下,1≤t≤3;
(3)關(guān)于是否產(chǎn)生信號干擾問題的研究,可分為兩種情況,在0≤t<1的情況下,d2+d1>10,這就說明-60t+60+40t>10,即可獲悉0≤t<2.5,因此可得出,在0≤t<1時,甲、乙兩車并不會產(chǎn)生信號干擾問題;而在1≤t≤3的情況下,d2-d1>10,這就說明40t-(60t-60)>10,即可得出在1≤t<52時,甲、乙兩車不會有信號干擾情況產(chǎn)生.綜上可得出,在0≤t<52的時間段內(nèi),甲、乙兩車信號不會有相互干擾情況產(chǎn)生.
4 結(jié)語
綜上所述,在初中數(shù)學(xué)一次函數(shù)教學(xué)工作開展中,學(xué)生常常因為題目設(shè)置較為復(fù)雜,而無法及時探求題干中的函數(shù)關(guān)系,這就會對學(xué)生解題速度、質(zhì)量的提升造成直接影響.而雙動線問題本身屬于一次函數(shù)教學(xué)中的重難點,因此,如果學(xué)生在此類題目解答中“毫無頭緒”,那么其解題效率則可見一斑.基于這種現(xiàn)實訴求,本文結(jié)合一次函數(shù)“界點帶雙線”問題的舉例分析與解題方法、步驟闡述,為學(xué)生解答雙動線問題提出了更為完整、創(chuàng)新的思路,希望能夠為初中學(xué)生后續(xù)相關(guān)知識學(xué)習(xí)、相關(guān)習(xí)題解答提供一定借鑒與建議,并在此基礎(chǔ)之上,助力初中學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)水平的提升.