【摘要】在數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)中,反比例函數(shù)與一次函數(shù)的綜合問題常常是重點(diǎn)和難點(diǎn),這類問題具有較強(qiáng)的綜合性和靈活性,能夠充分考查學(xué)生對函數(shù)知識的掌握程度和運(yùn)用能力.本文深入探討反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合問題的解題策略,希望能為廣大學(xué)生提供有益的參考.
【關(guān)鍵詞】反比例函數(shù);一次函數(shù);解題策略
1 反比例函數(shù)和一次函數(shù)在幾何問題中的應(yīng)用
例1 已知反比例函數(shù)y1=k1xk1≠0與正比例函數(shù)y2=x相交于A,B兩點(diǎn),A點(diǎn)橫坐標(biāo)為2,如圖1.
(1)k1=________;當(dāng)y1>y2,x取值范圍是________.
(2)若A點(diǎn)坐標(biāo)為a,b,則B點(diǎn)坐標(biāo)為________.(用a,b表示)
(3)將正比例函數(shù)圖象向下平移3個單位長度,分別交反比例函數(shù)圖象于點(diǎn)C,D.交y軸于點(diǎn)E.連接BD,BC,求△BCD的面積.
解析 (1)因為A點(diǎn)橫坐標(biāo)為2,
所以y=2,即A2,2,
所以2=k12,即k1=4.
因為點(diǎn)A和點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)對稱,
所以B-2,-2,
由圖像可知,y1>y2時,0<x<2或x<-2.
(2)因為點(diǎn)A和點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)對稱,A點(diǎn)坐標(biāo)為a,b,
所以B點(diǎn)坐標(biāo)為-a,-b.
(3)由題意可得CD:y=x-3,
所以E0,-3,
所以O(shè)E=3,
聯(lián)立得y=x-3y=4x,
即x2-3x-4=0,
解得x1=4,x2=-1,
所以C4,1,D-1,-4,
過點(diǎn)B作BI∥y軸交CD于點(diǎn)I,如圖2,
則I-2,-5,BI=3,
△BCI的高為6,底為3,△BDI的高為1,底為3,
所以S△BCD=S△BCI-S△BID=12×3×6-12×3×1=152.
解題策略 本題主要考查了一次函數(shù)與反比例函數(shù)的綜合問題,涉及待定系數(shù)法求函數(shù)解析式及函數(shù)的交點(diǎn)問題、三角形的面積等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用待定系數(shù)法確定函數(shù)解析式,學(xué)會利用圖象根據(jù)條件確定自變量取值范圍,屬于中考常考題型.第(1)問中,把A點(diǎn)橫坐標(biāo)代入正比例函數(shù)可求得A點(diǎn)坐標(biāo),代入反比例函數(shù)解析式可求得k,可求得反比例函數(shù)解析式;根據(jù)反比例函數(shù)的圖象在正比例函數(shù)圖象的上方,即可寫出x的取值范圍.第(2)問中,根據(jù)點(diǎn)A和點(diǎn)B關(guān)于原點(diǎn)對稱即可得點(diǎn)B的坐標(biāo).第(3)問中,過點(diǎn)B作BI∥y軸交CD于點(diǎn)I,由條件可求得D,C的坐標(biāo),用△BCI的面積減去△BDI的面積即可求出△BCD的面積.
2 運(yùn)用反比例函數(shù)與一次函數(shù)解決實(shí)際問題
例2 某種玻璃原材料需在0℃環(huán)境保存,取出后勻速加熱至600℃高溫,之后停止加熱,玻璃制品溫度會逐漸降低至室溫(30℃),加熱和降溫過程中可以對玻璃進(jìn)行加工,且玻璃加工的溫度要求不低于480℃.玻璃溫度y℃與時間xmin的函數(shù)圖象如圖3所示,降溫階段y與x成反比例函數(shù)關(guān)系,根據(jù)圖象信息,以下判斷正確的是( )
(A)玻璃加熱速度為120℃/min.
(B)玻璃溫度下降時,y與x的函數(shù)關(guān)系式為y=600x.
(C)能夠?qū)ΣAнM(jìn)行加工的時長為1.8min.
(D)玻璃從600℃降至室溫30℃需要的時間為80min.
解析 因為600÷4=150℃/min,
所以玻璃加熱速度為150℃/min,故(A)選項不合題意;
由題意可得,4,600在反比例函數(shù)圖象上,
設(shè)反比例函數(shù)解析式為y=kx,
代入點(diǎn)4,600,可得k=2400,
所以玻璃溫度下降時,y與x的函數(shù)關(guān)系式是y=2400x,故(B)選項不合題意;
設(shè)玻璃溫度上升時y與x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式為y=k1x,
由題意可得,4,600在正比例函數(shù)圖象上,
代入點(diǎn)4,600,可得k=150,
所以玻璃溫度上升時,y與x的函數(shù)關(guān)系式是y=150x,
所以將y=480代入y=150x,得x=3.2,
所以將y=480代入y=2400x,得x=5,
所以5-3.2=1.8min,
所以能夠?qū)ΣAнM(jìn)行加工的時長為1.8min,故(C)選項符合題意;
將y=30代入y=2400x得,x=80,
所以80-4=76min,
所以玻璃從600℃降至室溫30℃需要的時間為76min,故(D)選項不符合題意.
解題策略 本題考查了反比例函數(shù)和一次函數(shù)在實(shí)際問題中的綜合應(yīng)用,讀懂函數(shù)圖象,獲取信息是解決本題的關(guān)鍵.0~4min內(nèi),溫度隨時間成正比增加,可求出k的值,再結(jié)合4min時的坐標(biāo)值可求出反比例函數(shù)的解析式,根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)逐項分析求解即可.
3 結(jié)語
總之,反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合問題的解題需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識、良好的分析問題和解決問題的能力.通過不斷的練習(xí)和總結(jié),學(xué)生能夠逐漸掌握解題策略,提高解題水平,更好地應(yīng)對這類復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題.同時,教師在教學(xué)過程中也要注重引導(dǎo)學(xué)生掌握方法,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神,使學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中不斷進(jìn)步.希望本文的探討能對廣大師生在解決反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合問題時提供有益的幫助.
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