深挖习题,归纳总结,提升能力

2017-07-20 21:13边翠华
数学学习与研究 2017年14期
关键词:反比例函数探究应用

边翠华

【摘要】对于解数学综合题和难题,很多学生都感觉难,找不到解题思路.若注重归纳总结、积累基本图形和结论,寻找解题思路,就变成了“板块”之间的对接,更加轻松.在反比例函数与一次函数图像有两个交点时,有一个重要的结论,利用它可以轻松解决相关的一些难题.

【关键词】反比例函数;挖掘习题;探究;应用

著名的科学哲学家波普尔指出:“科学与知识的增长永远始于问题,终于问题——愈来愈深化的问题,愈来愈能启发大量新问题的问题.”研究数学就是不断地发现问题和解决问题.

一、问题背景,原题再现

图1如图1,已知直线y=-x+8和双曲线y=k1x(k≠0)在第一象限内有两个交点A,B,点A的横坐标为2,求△AOB的面积.这个问题比较简单,常见思路有:

如图1,过点A分别作AM⊥y轴于点M,AE⊥x轴于点E,过点B作BF⊥x轴于点F,AE与OB相交于点G.1S△AOB=S△AOD-S△BOD;2.S△AOB=S△BOC-S△AOC.3.S△AOB=S△AOG+S△ABG,S四边形BGEF+S△ABG=S梯形BAEF.4.S△AOB=S△COD-S△AOC-S△BOD.5.由于此时双曲线和直线关于直线y=x对称,可得△AOC≌△BOD,于是S△AOB=S△COD-2S△AOC.

二、问题提出

如果直线AB:y=ax+b(a≠0)中a≠±1,显然,前面4种思路同样适用.那么,第5种思路还行得通吗?

此时OC≠OD,显然△AOC≌△BOD不成立了,但是S△AOC=S△BOD成不成立呢?

如图1,过点A作AM⊥y轴于点M,过点B作BF⊥x轴于点F,S△AOC=112OC·AM=112OC·CA·sin∠OCD=112OC·CA·OD1CD,S△BOD=112OD·BF=112OD·BD·sin∠CDO=112OD·BD·OC1CD,若AC=BD,則S△AOC=S△BOD成立.那么,AC=BD成立吗?

三、问题探究,得出结论

图2如图2,过点A分别作AE⊥x轴于点E,AM⊥y轴于点M;过点B分别作BF⊥x轴于点F,BQ⊥y轴于点Q,AE与BQ相交于点R,连接AQ,QE,BE.易得S矩形AEOM=S矩形BQOF=|k|,∴S矩形ARQM=S矩形BREF,∴112S矩形ARQM=112S矩形BREF,即S△AQR=S△BER,∴S△AQR+S△ABR=S△BER+S△ABR,即S△AQB=S△ABE;∵△AQB和△ABE具有公共边AB,∴AB边上的高相等,∴QE∥AB.于是得ACQE和BDEQ,∴AC=QE=BD.∴S△AOC=S△BOD成立.当交点A,B同在其他象限时,结论仍然成立.

归纳总结,得出结论:如图1,直线y=ax+b(a≠0)和y轴、x轴分别交于点C,D,和双曲线y=k1x(k≠0)在同一象限内有两个不同的交点A,B,则AC=BD,S△AOC=S△BOD.

四、问题深化探究,一般化结论

若交点A,B不在同一个象限,结论成立吗?

图3如图3,交点分别在第一、三象限.同理可得S△AQR=S△BER,用S△ABR分别减去S△AQR和S△BER,同样能得到S△AQB=S△ABE,同理可得ACQE和BDEQ,所以AC=QE=BD.所以S△AOC=S△BOD成立.交点A,B分别在二、四象限时,结论也成立.因此,可以得出一般性结论:直线y=ax+b(a≠0)与y轴、x轴分别交于点C,D,与双曲线y=k1x(k≠0)交于两个不同的点A,B,则AC=BD,S△AOC=S△BOD.

五、应用结论,事半功倍

图4例如图4,一次函数y=k1x+b的图像过点A(0,3),与x轴交于点D,且与反比例函数y=k2x(x>0)的图像相交于B,C两点.若AB=BC,则k1·k2的值为.

思路分析根据以上结论,可得AB=CD=BC,即B,C为线段AD的三等分点,由直线可D-31k1,0,易得B-11k1,2,根据点B在反比例函数图像上,所以-11k1·2=k2,整理得k2k1=-2.

《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出,数学课程中,应当注重发展学生的数感、符号意识、空间观念、几何直观、数据分析能力、运算能力、推理能力和模型思想、应用意识和创新意识.而探究能力就是最为重要的成分,探究能力的高低决定着学生的数学素养的高低.教师在教学时,要善于挖掘教材和习题,它们不仅可以有效地让学生巩固知识,同时还具有广阔的探究空间.长期坚持,有助于让学生逐步养成善于发现问题、分析和解决问题的习惯,提升探究能力.

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