“數(shù)形結(jié)合”思想在一次函數(shù)中的應(yīng)用是中考命題的一個熱點,也是平時學(xué)習(xí)一次函數(shù)解決應(yīng)用問題的一個重點.“數(shù)形結(jié)合”的中心思想就是把問題的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖像的性質(zhì)或者把圖像的性質(zhì)轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系來解決問題.在解一次函數(shù)應(yīng)用問題時,如果把數(shù)與形結(jié)合起來考慮,就可以使復(fù)雜的問題簡單化,抽象的問題具體化.
一、從“數(shù)”到“形”的思想應(yīng)用
例1.一輛速度為90千米/小時的汽車由青島勻速駛往濟南,下列圖像中能大致反映汽車行駛路程s(千米)和行駛時間t(小時)的關(guān)系的是()
分析:根據(jù)題意得,汽車行駛路程s(千米)和行駛時間t(小時)的關(guān)系式是s=90t,所以行駛路程s和行駛時間t成正比例函數(shù)關(guān)系.因為路程與時間都不能為負數(shù),所以行駛路程s和行駛時間t之間的函數(shù)圖像應(yīng)該是在第一象限的一條射線,故應(yīng)選D.
評注:解從“數(shù)”到“形”的問題時,應(yīng)先找出兩個變量之間的函數(shù)關(guān)系,然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系式作出函數(shù)的大致圖像,從而歸納出函數(shù)的圖像特征.
二、從“形”到“數(shù)”的思想應(yīng)用
例2.為了鼓勵小強勤做家務(wù),培養(yǎng)他的勞動意識,小強每月的費用都是根據(jù)上月他的家務(wù)勞動時間所得獎勵加上基本生活費從父母那里獲取的.若設(shè)小強每月的家務(wù)勞動時間為x小時,該月可得(即下月他可獲得)的總費用為y元,則y(元)和x(小時)之間的函數(shù)圖像如圖所示.
?。?)根據(jù)圖像,請你寫出小強每月的基本生活費為多少元.父母是如何獎勵小強家務(wù)勞動的?
?。?)寫出當(dāng)0≤x≤20時,相對應(yīng)的y與x之間的函數(shù)關(guān)系式;
?。?)若小強5月份希望有250元費用,則小強4月份需做家務(wù)多少時間?
分析:(1)根據(jù)函數(shù)圖像的信息可知,小強每月的基本生活費為150元,父母的獎勵方法是:如果小強每月做家務(wù)的時間不超過20小時,每小時獲得獎勵2.5元;如果小強每月做家務(wù)的時間超過20小時,那么20小時每小時按2.5元獎勵,超過部分按每小時獎勵4元;(2)根據(jù)函數(shù)圖像知,當(dāng)0≤x≤20時,它是一個一次函數(shù)圖像,即設(shè)y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+b.因為點(0,150),(20,200)在函數(shù)y=kx+b上,所以函數(shù)關(guān)系式為y=2.5x+150;(3)根據(jù)函數(shù)圖像知,當(dāng)x>20時,它也是一個一次函數(shù)圖像,即設(shè)y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+b.因為點(20,200),(30,240)在函數(shù)y=kx+b上,所以函數(shù)關(guān)系式為y=4x+120.當(dāng)y=250時,4x+120=250,解得x=32.5.
評注:解從解從“形”到“數(shù)”的問題時,應(yīng)注意觀察函數(shù)圖像的形狀特征,充分挖掘圖像的已知條件,確定函數(shù)的解析式,從而利用函數(shù)的性質(zhì)來解.
三、“數(shù)形結(jié)合”思想的綜合運用
例3.某校部分住校生,放學(xué)后到學(xué)校鍋爐房打水,每人接水2升,他們先同時打開兩個放水籠頭,后來因故障關(guān)閉一個放水籠頭.假設(shè)前后兩人接水間隔時間忽略不計,且不發(fā)生潑灑,鍋爐內(nèi)的余水量y(升)與接水時間x(分)的函數(shù)圖像如圖.
請結(jié)合圖像,回答下列問題:
?。?)根據(jù)圖中信息,請你寫出一個結(jié)論;
?。?)前15位同學(xué)接水結(jié)束共需要幾分鐘?
?。?)小敏說:“今天我們寢室的8位同學(xué)去鍋爐房連續(xù)接完水恰好用了3分鐘.”你說可能嗎?請說明理由.
分析:(1)根據(jù)函數(shù)的圖像信息可知,鍋爐內(nèi)原有水96升;接水2分鐘以后鍋爐內(nèi)的余水量為80升;接水4分鐘以后鍋爐內(nèi)的余水量為72升,等等.(2)根據(jù)函數(shù)圖像知,當(dāng)0≤x≤2時,它是一個一次函數(shù)圖像,即設(shè)y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+b.因為點(0,96),(2,80)在函數(shù)y=kx+b上,所以函數(shù)關(guān)系式為y=-8x+96;當(dāng)x>2時,它也是一個一次函數(shù)圖像,即設(shè)y與x之間的函數(shù)關(guān)系式為y=kx+b.因為點(2,80),(4,72)在函數(shù)y=kx+b上,所以函數(shù)關(guān)系式為y=-4x+88,前15位同學(xué)接水后的余水量為96-15×2=66,當(dāng)y=66時,代入y=-4x+88中,解得x=5.5.(3)①若小敏他們是一開始接水的,則接水時間為8×2÷8=2(分鐘),8位同學(xué)接完水只要2分鐘,與接完水時間恰好用了3分鐘不相符;②若小敏他們是在若干位同學(xué)接完水后開始接水的,設(shè)這8位同學(xué)從t分鐘開始接水,當(dāng)0
評注:解“數(shù)形”結(jié)合的問題時,應(yīng)注意運用“由數(shù)想形,以形助數(shù)”的解題策略,充分挖掘題目中的已知條件,從而創(chuàng)造性地解決問題.