李建標(biāo)
一、原題呈現(xiàn)
如圖1,點(diǎn)A,B在反比例函數(shù)y=■(k>0)的圖像上,AC⊥x軸,BD⊥x軸,垂足C、D分別在x軸的正負(fù)半軸上,CD=k,已知AB=2AC,E是AB的中點(diǎn)。且△BCE的面積是△ADE面積的2倍,則k的值是________________.
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二、解法探究
1.代數(shù)解法
解法1、設(shè)點(diǎn)A坐標(biāo)為a,■,點(diǎn)B坐標(biāo)為b,■,則|OC|=a,|OD|=-b,
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由CD=k.易知:a-b=k ①
∵E是AB中點(diǎn),
∴S△ABC=2S△BCE S△ABD=2S△ABE
∵S△BCE=2S△ADE∴S△ABC=2S△ADE
∵AC⊥x軸,BD⊥x軸,
∴AC∥BD
∵S△ABD=■CD·BD S△ABC=■AC·CD
∴AC=2BD,即■=-■ ②
如圖2,過點(diǎn)B作AC延長(zhǎng)線的垂線BF,F(xiàn)為垂足,則BF=CD=k,AF=■-■
∴AB2=AF2+BF2,即■2=k2+■-■2 ③
聯(lián)立①②③解得a=■b=-■ak=■或a=-■b=-■k=-■(舍去)
∴k的值為■。
思考:這種解法立足于試題本源,設(shè)點(diǎn)的坐標(biāo)自然流暢;解答簡(jiǎn)潔易懂,當(dāng)屬自然解法;但最后方程的解法比較繁瑣,不得讓人思考,是否還有更好的解法?
解法2:設(shè)點(diǎn)A坐標(biāo)為■,m,點(diǎn)B坐標(biāo)為■,n
由CD=k.易知:■-■=k,即n-m=mn ①
由S△BCE=2S△ADE,E是AB中點(diǎn),
易知AC=2BD,即m=-2n ②
聯(lián)立①②,解得m=3n=-■,即AC=3,BD=■
如圖,在Rt△ABF中,AB=2AC,AF=3+■=■,
BF2=AB2-AF2=36-■=■;
∵BF>0,∴BF=■,即k=■。
思考:解法2與解法1的思路是一樣的,區(qū)別在于設(shè)元方式不同。解法1是常用的設(shè)元方式,解法2是通過特殊的設(shè)元方式簡(jiǎn)化方程,減少計(jì)算量,與解法1相比較,有一定的優(yōu)勢(shì)。
3.幾何方法
解法3:由S△BCE=2S△ADE,E是AB中點(diǎn),
知S△ABC=2S△ABD;
由AC⊥x軸,BD⊥x軸,知AC∥BD
∴AC=2BD
根據(jù)反比例函數(shù)的結(jié)合意義知:
OC×AC=OD×BD=k,則OD=2OC,
∵OC+OD=k,∴OC=■k,OD=■k,
∴AC=3,BD=■
如圖2,構(gòu)造Rt△ABF,易知,BF=■=■
∴k的值為■。
思考:解法3巧妙的利用反比例函數(shù)的幾何意義,從而得到線段之間的的倍數(shù)關(guān)系,簡(jiǎn)化計(jì)算量。
解法四:由S△BCE=2S△ADE,E是AB中點(diǎn),
知S△ABC=2S△ABD;
由AC⊥x軸,BD⊥x軸,知AC∥BD
∴AC=2BD
如下圖,易知△ACG∽△BDG
∴DG=■GC,即DG=■DC=k,BG=■AB
類似解法3;知AC=3,BD=■,
∴AB=2AC=6,
∴BG=■AB=2,
在Rt△BDG中,知DG=■=■.
∴k=CD=■
三、解法反思
上述四種解法,大同小異,或許都可以稱為“自然解法”。不管是在爭(zhēng)分奪秒的考試,還是平時(shí)以研究學(xué)習(xí)為目的的解題。我們都期望一道題的解法簡(jiǎn)潔明了。作為教師不能滿足于“教師知其所以然”,更要注意解題方法的優(yōu)化,追求“學(xué)生知其所以然”,立足學(xué)生的最近發(fā)展區(qū);立足學(xué)生上課聽得懂。解題時(shí)用得上,這樣才接地氣,稱得上是自然解法。
(作者單位:浙江省樂清市大荊鎮(zhèn)第一中學(xué))