孫紹康
【摘要】探索反比函數(shù)中k的幾何意義在圖形面積問題的求解策略,培養(yǎng)幾何直觀能力.
【關鍵詞】反比例函數(shù);k的幾何意義
近年來有關反比例函數(shù)問題時?;钴S在中考的舞臺上,并呈現(xiàn)出愈加靈活,有更深和更難的趨勢,成為中考考查的重點之一,在解反比例函數(shù)問題時,靈活運用比例系數(shù)k的幾何意義,充分分析利用圖像與幾何圖形結(jié)合點的坐標,就會為解決問題提供極大的方便.本文就一個中考題做一次簡單的探究,目的在于掌握反比例函數(shù)幾何意義這一知識要點,靈活利用這一知識點解決數(shù)學問題,并熟悉與反比例函數(shù)k幾何意義的常見考查方式和解題思路.
理解反比例函數(shù)k的幾何意義:
反比例函數(shù)y=kx(k≠0)中,比例系數(shù)k的幾何意義,就是過反比例函數(shù)y=kx(k≠0)圖像上任一點P(x,y)分別作x軸、y軸的垂線PM,PN,垂足為M,N,則矩形PMON的面積S=PM·PN=|y|·|x|=|xy|=|k|,三角形OPM與三角形OPN的面積都等于12|k|.
例1(2016·淄博)反比例函數(shù)y=ax(a>0,a為常數(shù))和y=2x在第一象限內(nèi)的圖像如圖所示,點M在y=ax的圖像上,MC⊥x軸于點C,交y=2x的圖像于點A;MD⊥y軸于點D,交y=2x的圖像于點B,當點M在y=ax的圖像上運動時,以下結(jié)論:① S△ODB=S△OCA;② 四邊形OAMB的面積不變;③ 當點A是MC的中點時,則點B是MD的中點.其中正確結(jié)論的個數(shù)是().
A.0
B.1
C.2
D.
分析① 由反比例系數(shù)的幾何意義可得答案;② 由四邊形OAMB的面積=矩形OCMD面積-(三角形ODB面積+面積三角形OCA),解答可知;③ 連接OM,點A是MC的中點可得△OAM和△OAC的面積相等,根據(jù)△ODM的面積=△OCM的面積、
△ODB與△OCA的面積相等可解得.
本題繼續(xù)探究一下,當B點是DM任意一點時,線段DB,BM,CA,AM是成比例線段,即DBBM=CAAM,求證方法可以類比于③.
如果連接DC,BC,AD,我們也可以利用同底等高的方法證明S△BCD=S△ACD,進而可以繼續(xù)證明線段AB∥CD.
例2(2016·濱州)如圖所示,已知點A,C在反比例函數(shù)y=ax的圖像上,點B,D在反比例函數(shù)y=bx的圖像上,a>b>0,AB∥CD∥x軸,AB,CD在x軸的兩側(cè),AB=34,CD=32,AB與CD間的距離為6,則a-b的值是.
分析設點A,B的縱坐標為y1,點C,D的縱坐標為y2,分別表示出來A,B,C,D四點的坐標,根據(jù)線段AB,CD的長度結(jié)合AB與CD間的距離,即可得出y1,y2的值,連接OA,OB,延長AB交y軸于點E,通過計算三角形的面積結(jié)合反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義即可得出結(jié)論.解題的關鍵是找出a-b=2S△OAB.利用反比例函數(shù)系數(shù)k的幾何意義結(jié)合三角形的面積求出反比例函數(shù)系數(shù)k是關鍵.
解設點A,B的縱坐標為y1,點C,D的縱坐標為y2,
則點Aay1,y1,點Bby1,y1,點Cay2,y2,點Dby2,y2.∵AB=34,CD=32,∴2×a-by1=a-by2,∴|y1|=2|y2|.
∵|y1|+|y2|=6,∴y1=4,y2=-2.連接OA,OB,延長AB交y軸于點E,
S△OAB=S△OAE-S△OBE=12(a-b)=12AB·OE=12×34×4=32,∴a-b=2S△OAB=3.
變式如圖所示,點A是反比例函數(shù)y=x2(x>0)的圖像上任意一點,AB∥x軸交反比例函數(shù)y=-3x的圖像于點B,以AB為邊作ABCD,其中C,D在x軸上,則SABCD為.
分析連接OA,OB則平行四邊形ABCD的面積=2三角形AOB的面積=S△OAD+S△OBC=2+3=5.
研究函數(shù)問題關鍵是要透視函數(shù)的本質(zhì)特征,把數(shù)、式和圖像結(jié)合起來進行思考,相互解釋,相互補充,在今后函數(shù)學習中亦愈加顯示出其重要.逐步由知識、技能轉(zhuǎn)化成過程方法、情感態(tài)度,正如華羅庚所說,數(shù)離開形少直觀,形離開數(shù)難入微.這樣,才能培養(yǎng)出獨立的思維能力和創(chuàng)新能力.
【參考文獻】
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