摘 要:“函數(shù)幾何題”常常是中考試卷中的把關(guān)題和壓軸題,翻一下歷年各地的中考試卷,幾乎都有函數(shù)中的幾何問題。
關(guān)鍵詞:函數(shù)幾何題
中圖分類號:G623.5 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-3315(2010)7-028-001
由于近年來的“函數(shù)幾何問題”已經(jīng)從單純的知識疊加型轉(zhuǎn)化為知識、方法和能力綜合型,其涉及的知識面廣、知識跨度大、綜合型強、應(yīng)用數(shù)學(xué)方法多,這就要求學(xué)生有較好的心態(tài)和過硬的數(shù)學(xué)基本功。不僅能從已知中提供的信息提煉出數(shù)學(xué)問題,而且能靈活運用所學(xué)知識和掌握的基本技能創(chuàng)造性地解決問題,所以初三老師在指導(dǎo)復(fù)習(xí)時,尤其要注意這類問題的解決策略。
一、沉著面對,耐心審題
有些考生一看到“函數(shù)幾何問題”復(fù)雜的圖形,那么多的條件和要求解的問題。首先就心慌氣短,連看都不敢看,直接放棄,其實沒必要的,雖然“函數(shù)幾何問題”的能力要求很高,但問題的難度是有層次的,所以沒必要全盤放棄和恐慌,正確面對就可以了,因此首先心態(tài)要好。但由于該類問題條件隱蔽,而且變化多樣,所以一定要認(rèn)真審題,層層剝離,充分挖掘。要注意把握好解題結(jié)果的終極目標(biāo)和每一步的局部目標(biāo);了解由已知產(chǎn)生了什么和要解決什么,提高概念把握的正確性和運算的正確性,力求能夠得到的分一定要拿到手。
二、掌握特性,分解難點
在“函數(shù)幾何問題”中,經(jīng)常可以看到二次函數(shù)和圓相結(jié)合的問題,有時是利用圓的幾何特征解決二次函數(shù)中一些點或角的問題。有時是利用二次函數(shù)的函數(shù)特性解決圓中的一些線段或面的問題。不管是哪一類,都要明確工具自身的特性。如圓的軸對稱性旋轉(zhuǎn)不變性、拋物線的點與式的緊密結(jié)合性。當(dāng)工具的特性體現(xiàn)完時,把有關(guān)圖形再分離出來,達到清晰解題,降低難點的目的。如2008年新課程結(jié)束考試卷上有一題:如圖所示:在平面直角坐標(biāo)系中圓M經(jīng)過原點O且與X軸、Y軸分別相交于A(-6,0),B(0,-8)兩點。
⑴請寫出直線AB的解析式
⑵若有一拋物線的對稱軸平行于Y軸且經(jīng)過點M,頂點C在圓M上。開口向下,且經(jīng)過點B。求此拋物線的函數(shù)表達式。
第⑴小題很簡單,用待定系數(shù)法求出直線解析式即可。而第⑵小題就要緊扣圓的特性。用垂徑定理得AN=NO=3,再由直徑AB=10得R=5,用勾股定理求出MN=4,從而得CN=1,這樣就求出了頂點C的坐標(biāo)。拋物線的函數(shù)表達式也就求出了。
到第⑶小題時,其實圓的工具性也體現(xiàn)完了,僅是函數(shù)內(nèi)部問題,可以重新畫圖,再次確定研究對象,使目標(biāo)清晰,此時,P點不確定,它就相當(dāng)于動點,行動軌跡為拋物線,我們就可以用拋物線的特性來定位動點,設(shè)出P點坐標(biāo)為(X,-X2-6X-8),再用面積來計算,不過這里在計算面積時要當(dāng)心。△PDE的高為|-X2-6X-8|就可以了。
三、了解動態(tài),細心分類
在“幾函問題”和“函幾問題”中經(jīng)常會遇到運動問題。
⑴動點P在怎樣的圖形上運動?
⑵求⊙P與l相切時,點P的坐標(biāo)。
⑶當(dāng)⊙P與直線l相交于B、E兩點時,與X軸交于另一點A,l上是否存在一點Q,使AQ2=BQ·EQ?若存在求點Q的坐標(biāo),若不存在請說明理由。
我們在分析這一問題時,可以先在草稿紙上把運動過程感知一下,發(fā)現(xiàn)如果要滿足動圓P始終在Y軸左側(cè)并與Y軸相切的話,動圓P點圓心P到Y(jié)軸的距離始終是半徑5,這就是動中找出不變的量,那么圓心P就應(yīng)該在這樣一條直線上運動。即與Y軸平行且到Y(jié)軸的距離是5的一條直線即X=-5。到第二題與動圓相切的對象換成了已知直線l和Y軸,模擬運動后,發(fā)覺要滿足上述要求有兩種可能。一種動點P在∠1的角平分線與圓心P的軌跡的交點處,另一種即在∠2的角平分線與圓心軌跡的交點處,分類完成后,確定可能了,接下來利用相似等性質(zhì)認(rèn)真計算求出P點的坐標(biāo)。對于第⑶題,說明完BE是直徑后,由已知去構(gòu)造△ABQ和△AEQ相似。此時就要對Q點在直線l上的運動情況進行分類,直線l有三個特殊點,B點、E點、P點。故Q點就可能在E點的右邊,或在BE的之間,或在E點的左邊。分類分好后,再逐一構(gòu)造相似,進行計算。
四、挖掘已知,轉(zhuǎn)移變量
“函數(shù)幾何問題有時直接變量與已知聯(lián)系不大或很難,直接判斷時,常常可以通過轉(zhuǎn)移變量,達到簡化的目的。如:2006年常州中考卷上一題:在平面直角坐標(biāo)系中,以坐標(biāo)原點O為圓心2為半徑畫⊙O,P是⊙O上一動點,且P在第一象限,過點P作⊙O的切線與X軸相交于點A,與Y軸相交與點B。問P在運動時,變化著的線段AB長度的最小值。當(dāng)然本題的解法不止一種,但最簡單的還是想到AB這個變量直接判斷較困難,若能轉(zhuǎn)移到斜邊上的中線這個變量,問題就容易理解很多,斜邊上的中線要最短,即原點到中點的距離變成原點到AB的垂線段就可以了。即中點和切點重合。
五、掌握技巧,靈活求解
解決“函數(shù)幾何問題”時,尤其要重視數(shù)形結(jié)合,對題目中的條件和結(jié)論既分析代數(shù)含義又分析其幾何意義,“數(shù)”與“形”的互譯、限制的轉(zhuǎn)化,是解決這類問題的關(guān)鍵所在,找到解題思路,再加上平時自己積累的經(jīng)驗、小技巧,也可以幫助很快解題。