函數是數學建模、刻畫變量與常量的有效手段.對函數內容的學習是初中數學學習的重點和難點,中考常常考查函數中動點帶定值的問題,有些問題可以由一個條件變化得到.
一題多解和一題多變是數學的靈活美、智慧美的很好體現.我在初中數學教學工作中深深地為之嘆服,現舉一例以見其美.
1.已知如圖1,動點P在反比例函數y=12x(x>0)的圖像上運動,PM⊥x軸于點M,PN⊥y軸于N,線段PM,PN分別與直線AB:y=-x+1交于點E,F,則AF#8226;BE的值是
仔細讀題,我們就會發現,點P是反比例函數y=12x(x>0)上的一個動點,而最后求的卻是AF#8226;BE的值,是動點帶定值題型的典型.如果是填空題或選擇題這類客觀題,我們可以用賦值法,通過取特殊值快速而簡捷地得到.
作FH⊥OA于H,EG⊥OB于G.
∵點P是反比例函數y=12x(x>0)圖像上的一個動點,
∴可以取P1,12.
則PM=12=FH,PN=1=EG.
由直線AB:y=-x+1可以得到∠OAB=∠OBA=45°,
∴AF=2FH=2PM=22,BE=2EG=2PN=2.
∴AF#8226;BE=22×2=1.
若是解答題,不妨用構造法,同上作輔助線(如圖2),設P(a,b),則有PM=b=FH,PN=a=EG,AF=2FH=2PM=2b,BE=2EG=2PN=2a.
∴AF#8226;BE=2b×2a=2ab.
∵點P(a,b)在反比例函數y=12x(x>0)圖像上,
∴ab=12,∴AF#8226;BE=2ab=1.
這種解法更具有一般性.
同樣是這個題目,我們也可以一題多變,體現數學的轉化思想、函數的建模思想,真正看到數學的變化美.
2.不改變上題的條件,如圖3,當點P在雙曲線y=12x(x>0)上運動時,矩形OMPN的面積是否發生變化?如果變化,說明理由;如果不變,求出它的面積.
∵點P(a,b)在反比例函數y=12x(x>0)圖像上,
∴矩形OMPN的面積等于PM×PN=ab=12,保持不變.
3.不改變上題的條件,如圖4,連接OE,OF,猜想:P點在運動時,∠EOF的大小是否發生變化?如果變化,說明理由;如果不變,求出∠EOF的度數.
本題不僅能帶來線段乘積的定值、面積的定值,也能帶來角度的定值.很容易猜想∠EOF=45°.
直線AB:y=-x+1交x軸于點A,交y軸于點B,可以得到OA=OB=1,
∴OA#8226;OB=AF#8226;BE=1.
又 ∠OAB=∠OBA=45°,
∴可證明△AFO∽△BOE,得到∠AFO=∠BOE.
又 ∠AFO=∠ABO+∠BOF,∠BOE=∠EOF+∠BOF,
∴有∠ABO+∠BOF=∠EOF+∠BOF,
∴∠ABO=∠EOF=45°,即∠EOF也為定值.