馬美珍
摘要:反比例函數(shù)是初中數(shù)學(xué)中非常重要的一個函數(shù)模型,與之相關(guān)聯(lián)的題型較多,題目也靈活多樣.在解決這類問題時,要注意反比例函數(shù)圖象的重要性質(zhì),并基于這些性質(zhì)在解決數(shù)學(xué)問題中的方法進行分析,如此才可以迅速求得題目中的代數(shù)值或者比例系數(shù)等問題,就是說要注重對解題策略的總結(jié)和歸納,不斷夯實學(xué)生的解題基本功,提高學(xué)生的解題和思維能力,另外要注意培養(yǎng)學(xué)生的建模意識、數(shù)形結(jié)合思想、分類討論思想等,如此不斷提高學(xué)生的數(shù)學(xué)素養(yǎng).
關(guān)鍵詞:反比例函數(shù);解題策略
1 有關(guān)比例系數(shù)k的問題
反比例系數(shù)k的意義比較重要,也是解決有關(guān)問題的基本入口.在解決這類問題時,要注意利用數(shù)形結(jié)合法,利用“以形助教,以數(shù)解形”,使得問題更加直觀,同時要靈活運用系數(shù)k的幾何意義,將代數(shù)問題轉(zhuǎn)化為幾何問題,將題目化難為簡,達到事半功倍的效果.
例1如圖1,已知點A在正比例函數(shù)y=-2x的圖象上,過點A作AB垂直x軸于點B,四邊形ABCD是正方形,點D在反比例函數(shù)y=kx的圖象上.
(1)若點A的橫坐標(biāo)為-2,求k的值;
(2)若設(shè)正方形ABCD的面積為m,試用含m的代數(shù)式表示k值.
解析:(1)根據(jù)題意可知,因為點A在正比例函數(shù)y=-2x的圖象上,且其橫坐標(biāo)為-2,則當(dāng)x=-2時,y=4.所以A的坐標(biāo)為(-2,4).
過點A作AB垂直x軸于點B,由四邊形ABCD是正方形,
得AD=AB=BC=DC=4.
又OB=2,所以D的坐標(biāo)為(-6,4).
由點D在反比例函數(shù)y=kx的圖象上,得
k-6=4,則k=-24.
(2)由正方形ABCD的面積為m,得
AD=AB=BC=DC=m,則點D和A的縱坐標(biāo)為m,所以點A的坐標(biāo)為-m2,m,OC=OB+BC=3m2.故D的坐標(biāo)為-3m2,m.
代入y=kx,得k=-3m2×m=-32m.
點評:本題考查反比例函數(shù)和一次函數(shù)的圖象上的點的坐標(biāo)特征,解題的核心就是要利用正方形的邊長相等來表示各個點坐標(biāo),利用圖形代數(shù)化解決圖形有關(guān)問題.
2 有關(guān)點的坐標(biāo)問題
對于反比例函數(shù)中有關(guān)求解點的坐標(biāo)問題,在搞清楚題目已知條件的基礎(chǔ)上,找出條件之間存在的關(guān)系,通過建立未知量和已知量的聯(lián)系,找到問題的突破口,從而可快速解決問題.
例2如圖2,點A在反比例函數(shù)y=kx的圖象上,僅使用無刻度的直尺作圖(不用寫作法,只保留作圖痕跡).
(1)在圖2中畫出點A關(guān)于原點O的對稱點A′;
(2)點P在y軸上,在圖3中畫出點P關(guān)于原點O的對稱點P′.
解析:(1)連接AO,并延長交反比例函數(shù)y=kx的圖象于A′,如圖4所示,
則點A′即為所求.
(2)連接PA,并延長交反比例函數(shù)y=kx的圖象于點B,連接AO,BO,并延長交反比例函數(shù)y=kx的圖象于點A′,B′,連接B′A′,并延長交y軸于點P′,如圖5所示.
因為反比例函數(shù)的圖象是中心對稱圖形,對稱中心為原點,所以O(shè)A=OA′,OB=OB′.
又∠AOB=∠A′OB′,所以△AOB≌△A′OB′,
則∠ABO=∠A′B′O.又∠BOP=∠B′OP′,
可知△BOP≌△B′OP′(ASA),所以O(shè)P=OP′.
故點P′即為所求.
點評:本題考查反比例函數(shù)的圖象及性質(zhì)、無刻度的直尺作圖、全等三角形的判定及性質(zhì),根據(jù)題目給出的條件,理解反比例函數(shù)的圖象是中心對稱圖形,對稱中心為原點,是解決此類問題的關(guān)鍵.
3 與直線相交的問題
一次函數(shù)與反比例函數(shù)是初中數(shù)學(xué)中兩類非常基本的函數(shù),前者的圖象是一條直線,后者的圖象是雙曲線.對于這二者的相交問題,首先就是要根據(jù)已知求得解析式,在此基礎(chǔ)上可以根據(jù)數(shù)形結(jié)合法求解范圍問題,或者利用軸對稱求有關(guān)線段或者周長的最值問題等.
例3如圖6,一次函數(shù)y=x+4的圖象與反比例函數(shù)y=kx(k為常數(shù)且k≠0)的圖象交于A(-1,a),B兩點.
(1)求此反比例函數(shù)的表達式及點B的坐標(biāo).
(2)當(dāng)反比例函數(shù)值大于一次函數(shù)值時,直接寫出x的取值范圍.
(3)在y軸上存在點P,使得△APB的周長最小,求點P的坐標(biāo)并直接寫出△APB的周長.
解析:(1)根據(jù)已知.因為點A(-1,a)在一次函數(shù)y=x+4的圖象上,所以a=-1+4=3,故點A(-1,3).因為點A(-1,3)在反比例函數(shù)y=kx的圖象上,所以k=-1×3=-3,故反比例函數(shù)的表達式為y=-3x.聯(lián)立y=-3x,y=x+4,解得x=-1,y=3,或x=-3,y=1,所以點B(-3,1).
(2)觀察函數(shù)圖象可知,當(dāng)-1 (3)作點A關(guān)于y軸的對稱點A′,連接BA′交y軸于點P,此時PA+PB的值最小,則△APB的周長最小,如圖7所示.因為點A(-1,3),所以點A′(1,3), 設(shè)直線BA′的表達式為y=mx+n(m≠0), 則m+n=3,-3m+n=1,解得m=12,n=52. 所以直線BA′的表達式為y=12x+52. 在y=12x+52中,令x=0,則y=52. 所以點P0,52. 由A(-1,3),B(-3,1),A′(1,3),可得 AB=(-1+3)2+(3-1)2=22, A′B=(1+3)2+(3-1)2=25. 所以△APB的周長為PA+PB+AB=A′B+AB=25+22. 點評:本題主要考查了一次函數(shù)與反比例函數(shù)的綜合,軸對稱最短路徑問題,對于這類問題首先要求出函數(shù)解析式,在此基礎(chǔ)上利用圖象法,找出題目中給出的某些點關(guān)于直線的對稱點,然后找出線段或者周長最值,尤其要注意利用點的位置求解范圍或最值問題. 在日常的學(xué)習(xí)中,我們要熟練掌握各種題型的處理方法,積極思考解決各類問題的方法策略.在解決問題中經(jīng)常進行歸納與反思,總結(jié)各類問題的解決方法,培養(yǎng)學(xué)生自主思考和探究問題的能力,實現(xiàn)高效解題,并能夠在后面的問題處理中學(xué)會融會貫通,更好地開發(fā)學(xué)生的邏輯思維能力以及發(fā)散思維,從而不斷提高學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力. 參考文獻: 崔蘭蘭.利用反比例函數(shù)性質(zhì)解題的策略探究.數(shù)理化解題研究,2023(26):17-19. 耿恒考.中考試題中的“反比例函數(shù)”.初中生世界,2023(Z5):70-71. 孫曉琴.數(shù)學(xué)課堂因數(shù)學(xué)思想而精彩——反比例函數(shù)圖 象與性質(zhì)的教學(xué)思考.數(shù)學(xué)之友,2011(5):56-59.