【摘要】本文通過(guò)對(duì)反比例函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)問(wèn)題、圖象面積問(wèn)題以及與幾何圖形的綜合應(yīng)用進(jìn)行分析,總結(jié)出有效的解題方法,以幫助學(xué)生更好地掌握反比例函數(shù)綜合問(wèn)題的求解.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學(xué);反比例函數(shù);解題策略
反比例函數(shù)的綜合問(wèn)題通常涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的融合,具有一定的難度和挑戰(zhàn)性.因此,掌握反比例函數(shù)綜合問(wèn)題的解題策略對(duì)于提高學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力和解題能力具有重要意義.
1 反比例函數(shù)與一次函數(shù)的交點(diǎn)問(wèn)題
例1 如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,四邊形OABC是矩形,反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象分別與AB,BC交于點(diǎn)D和點(diǎn)E32,4,且點(diǎn)E為BC的中點(diǎn).
(1)求反比例函數(shù)的表達(dá)式和點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)若一次函數(shù)y=2x+m與反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象相交于點(diǎn)M,當(dāng)點(diǎn)M在反比例函數(shù)圖象上D,E之間的部分時(shí)(點(diǎn)M可與點(diǎn)D,E重合),直接寫出m的取值范圍.
解析 (1)因反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象分別與AB,BC交于點(diǎn)D和點(diǎn)E32,4,
所以k=32×4=6,
所以反比例函數(shù)的表達(dá)式為y=6x(x>0)
因?yàn)樗倪呅蜲ABC是矩形,
所以BC∥AO,BA⊥OA.
因?yàn)辄c(diǎn)E32,4,且點(diǎn)E為BC的中點(diǎn),
所以B(3,4),所以點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為3,
代入y=6x得,y=63=2,
所以D3,2.
(2)當(dāng)直線y=2x+m經(jīng)過(guò)點(diǎn)E32,4時(shí),
則4=2×32+m,解得m=1;
當(dāng)直線y=2x+m經(jīng)過(guò)點(diǎn)D3,2時(shí),
則2=2×3+m,解得m=-4.
因一次函數(shù)y=2x+m與反比例函數(shù)y=kx(x>0)的圖象相交于點(diǎn)M,當(dāng)點(diǎn)M在反比例函數(shù)圖象上D,E之間的部分時(shí)(點(diǎn)M可與點(diǎn)D,E重合),得-4≤m≤1.
評(píng)析 本題主要考查了反比例函數(shù)與一次函數(shù)交點(diǎn)的綜合問(wèn)題,需要學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解題.第(1)問(wèn)中,利用待定系數(shù)法求出反比例函數(shù)解析式,根據(jù)矩形的性質(zhì)得到BC∥AO,BA⊥OA,再由E為BC的中點(diǎn)得到點(diǎn)B坐標(biāo),從而得到點(diǎn)D的橫坐標(biāo)為3,進(jìn)而求出點(diǎn)E的坐標(biāo)即可;第(2)問(wèn)中,求出直線y=2x+m恰好經(jīng)過(guò)D和恰好經(jīng)過(guò)E時(shí)m的值,即可得到答案.
2 反比例函數(shù)與一次函數(shù)圖象面積的問(wèn)題
例2 如圖2,點(diǎn)A在反比例函數(shù)y1=12x(x>0)的圖象上,過(guò)點(diǎn)A作AB⊥x軸,垂足為B,交反比例函數(shù)y2=4x(x>0)的圖象于點(diǎn)C,P為y軸上一點(diǎn),連接PA,PC,則△APC的面積為 .
解析 連接AO,OC,如圖3,可知點(diǎn)A在反比例函數(shù)y1=12x(x>0)的圖象上,點(diǎn)C在反比例函數(shù)y2=4x(x>0)的圖象上,AB⊥x軸,
得S△OAB=12×12=6,
S△OBC=12×4=2,
S△AOC=S△OAB-S△OBC=6-4=2,
因?yàn)锳B⊥x軸,可知AB∥y軸,
所以S△APC=S△AOC=4.
評(píng)析 本題考查反比例函數(shù)圖象與一次函數(shù)圖象的面積問(wèn)題,是重要考點(diǎn),掌握相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵.本題中,連接AO,OC,利用S△AOC=S△OAB-S△OBC,結(jié)合三角形面積公式解題.
3 反比例函數(shù)與幾何圖形的綜合
例3 如圖4,已知△P1OA1,△P2A1A2,△P3A2A3…△PnAn-1An都是等腰直角三角形,點(diǎn)P1、P2、P3…Pn都在函數(shù)y=4xx>0的圖象上,斜邊OA1、A1A2、A2A3…An-1An都在x軸上,則點(diǎn)A2018的坐標(biāo)為 .
解析 可設(shè)點(diǎn)P1x,y,過(guò)P1作P1H⊥x軸于H,△P1OA1為等腰直角三角形,
可知x=y,
而y=4x,則x2=4,
得x=2(負(fù)值已舍去),
根據(jù)等腰三角形的三線合一,得A14,0,
設(shè)點(diǎn)P2的坐標(biāo)是4+m,m,
又y=4x,則mm+4=4,
即m2+4m-4=0,
解得m1=-2+22,
m2=-2-22,
因?yàn)閙>0,所以m=-2+22,
再根據(jù)等腰三角形的三線合一,得A2(42,0);
同理得點(diǎn)A3的坐標(biāo)是43,0,以此類推,則An點(diǎn)的坐標(biāo)是4n,0.
故點(diǎn)A2018的坐標(biāo)為42018,0.
評(píng)析 本題考查了反比例函數(shù)與幾何圖形的綜合問(wèn)題,解決此題的關(guān)鍵是要根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)以及反比例函數(shù)的解析式進(jìn)行求解.首先根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì),知點(diǎn)P1的橫、縱坐標(biāo)相等,再結(jié)合雙曲線的解析式得到點(diǎn)P1的坐標(biāo)是(2,2),則根據(jù)三線合一求得點(diǎn)A1的坐標(biāo);同樣求得A2點(diǎn)的坐標(biāo);根據(jù)A1、A2點(diǎn)的坐標(biāo)特征即可類推.
4 結(jié)語(yǔ)
反比例函數(shù)綜合問(wèn)題是初中數(shù)學(xué)中的難點(diǎn)之一,但通過(guò)對(duì)反比例函數(shù)的性質(zhì)、圖象以及與其他函數(shù)、幾何圖形的綜合應(yīng)用進(jìn)行深入分析,掌握有效的解題策略和方法,就能夠順利地解決這些問(wèn)題.在解題過(guò)程中,要認(rèn)真審題,分析圖形,選擇合適的解題方法,注意計(jì)算的準(zhǔn)確性,同時(shí)要善于總結(jié)歸納,舉一反三,不斷提高自己的數(shù)學(xué)思維能力和解題能力.
參考文獻(xiàn):
[1]吳鳳燕.反比例函數(shù)與一次函數(shù)綜合問(wèn)題的解題策略探討[J].數(shù)理天地(初中版),2024(16):29-30.