潘興偉
【摘要】 若一次函數(shù)圖象與反比例函數(shù)圖象及兩坐標(biāo)軸相交,則直線和雙曲線的交點(diǎn)與直線和兩坐標(biāo)軸交點(diǎn)間的線段相等.這是一次函數(shù)圖象與反比例函數(shù)圖象相結(jié)合的一類問題中的一個(gè)基本的結(jié)論——線段相等,這個(gè)基本結(jié)論可以說是隱性的,因?yàn)樗哂须[蔽性,通常被人們所忽視,也不易發(fā)現(xiàn),只有認(rèn)真探究才能挖掘出來.這個(gè)基本的結(jié)論具有普遍的實(shí)用性,可給解決一些一次函數(shù)圖象與反比例函數(shù)圖象結(jié)合的有關(guān)題型帶來巨大方便,尤其是做填空、選擇類試題時(shí)可直接應(yīng)用這個(gè)結(jié)論.
【關(guān)鍵詞】 中考試題;一次函數(shù)圖象;反比例函數(shù)圖象
1 中考試題及結(jié)論
試題 圖1
一次函數(shù)y=ax+b的圖象分別與x軸,y軸交于點(diǎn)M,N,與反比例函數(shù)y=kx的圖象相交于點(diǎn)A,B.過點(diǎn)A分別作AC⊥x軸,AE⊥y軸,垂足分別為C,E;過點(diǎn)B分別作BF⊥x軸,BD⊥y軸,垂足分別為F,D,AC與BD交于點(diǎn)K,連接CD.
(1)若點(diǎn)A,B在反比例函數(shù)y=kx的圖象的同一分支上,如圖1,試證明:AN=BM.
(2)若點(diǎn)A,B分別在反比例函數(shù)y=kx的圖象的不同分支上,如圖2,AN與BM還相等嗎?試證明你的結(jié)論.
解 (1)因?yàn)锳C⊥x軸,AE⊥y軸,
所以四邊形AEOC為矩形.
因?yàn)锽F⊥x軸,BD⊥y軸,
所以四邊形BDOF為矩形.
因?yàn)锳C⊥x軸,BD⊥y軸,
所以四邊形AEDK,DOCK,CFBK均為矩形.
設(shè)A(x1,y1),B(x2,y2),
所以O(shè)C=x1,AC=y1,
x1·y1=k;
OF=x2,F(xiàn)B=y2,
x2·y2=k.
因?yàn)镾矩形AEOC=OC·AC=x1·y1=k,
S矩形BDOF=OF·FB=x2·y2=k.
所以S矩形AEOC=S矩形BDOF.
因?yàn)镾矩形AEDK=S矩形AEOC-S矩形DOCK,
S矩形CKBK=S矩形BDOF-S矩形DOCK,
所以S矩形AEDK=S矩形CFBK.
所以AK·DK=BK·CK.
所以AKCK=BKDK.
因?yàn)椤螦KB=∠CKD=90°,
所以△AKB∽△CKD.
所以∠CDB=∠ABK.
所以AB∥CD.
因?yàn)锳C∥y軸,所以四邊形ACDN是平行四邊形.
所以AN=CD.
同理BM=CD.
所以AN=BM.
(2)AN與BM仍然相等.證明方法同(1),不再贅述.
2 結(jié)論應(yīng)用
例1
如圖3,已知直線y=-x+2分別x軸,y軸交于A,B兩點(diǎn),與雙曲線y=kx交于E,F(xiàn)兩點(diǎn).若AB=2EF,則k的值是(? )
(A)-1.???? (B) 1.
(C)12.(D)34.圖3
解 直線y=-x+2與x軸,y軸交于A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為(2,0),(0,2),AO=BO=2.
過點(diǎn)E作EC⊥x軸于點(diǎn)C,則有EC∥BO,
所以 △ACE∽△AOB,
所以 AEAB=ACAO,AC=EC.
因?yàn)锳B=2EF,
所以EF=12AB,
由結(jié)論知AE=BF,
2AE+EF=AB,
即2AE+12AB=AB,
所以AE=14AB,
所以AC=14AO=14×2=12,
所以EC=12,CO=2-12=32,
所以k=CO·EC=32×12=34.
故選(D).
例2 如圖4,已知直線y=12x+1與雙曲線y=kx交于A,B兩點(diǎn),分別與x軸,y軸交于C,D兩點(diǎn),連接OA,OB,若S△OCD=S△OAD+S△OBC,則k=.
解 直線y=12x+1與x軸,y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)C(-2,0),D(0,1),即OC=2,OD=1.
因?yàn)镾△OCD=S△OAD+S△OBC,
且△OCD,△OAD,△OBC的高相等,
由上述結(jié)論,知AD=BC,
所以S△OAD=S△OBC(等底等高),
所以S△OCD=2S△OAD=2S△OBC,
利用三角形的面積可推出
CD=2AD.
過點(diǎn)A作AE∥DO交x軸于點(diǎn)E,則有
CDDA=COOE,
所以O(shè)E=DACD·CO=AD2AD×2=1,
即A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為1.
將x=1代入y=12x+1,得y=32,
所以k=xy=1×32=32.
例3 如圖5,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,△OAB的頂點(diǎn)A在x軸正半軸上,OC是△OAB的中線,點(diǎn)B,C在反比例函數(shù)y=3x(x>0)的圖象上,則△OAB的面積等于.
解 如圖5,延長AB與y軸交于點(diǎn)D,分別過C,B作CF⊥x軸,BE⊥x軸于點(diǎn)E,因?yàn)镺C是△OAB的中線,
所以AC=CB,
由上述結(jié)論,知AC=DB,
所以AC=CB=BD,
所以AF=FE=EO,
即F,E為線段AO三等分點(diǎn),
所以S△BOE=S△BEF=S△BFA=13S△OAB,
又S△BOE=12k=32,
所以S△OAB=3S△BOE=92.
例4 如圖6,直線y=-33x+b與y軸交于點(diǎn)A,與雙曲線y=kx在第一象限交于B,C兩點(diǎn),且AB·AC=4,則k=.
解 分別過點(diǎn)B,C作BG⊥y軸于點(diǎn)G,CF⊥y軸于點(diǎn)F,CE⊥x軸于點(diǎn)E,設(shè)直線AC與x軸交于D,
所以∠ABG=∠ACF=∠ADO,
∠BAG=∠DCE,
由結(jié)論知AB=CD,
所以△ABG≌△CDE,
所以AG=CE.
由直線y=-33x+b可求得直線AD與x軸,y軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為A(0,b),D(3b,0),
所以O(shè)A=b,OD=3b,
所以tan∠ADO=OAOD=b3b=33,
所以∠ADO=30°.
所以AG=sin∠ABG·AB=sin∠ADO·AB
=sin30°·AB=12AB.
FC=cos∠ACF·AC=cos∠ADO·AC
=cos30°·AC=32AC,
所以k=FC·CE=FC·AG=32AC·12AB
=34AB·AC=34×4
=3.