馬美珍


摘要:反比例函數是初中數學中非常重要的一個函數模型,與之相關聯的題型較多,題目也靈活多樣.在解決這類問題時,要注意反比例函數圖象的重要性質,并基于這些性質在解決數學問題中的方法進行分析,如此才可以迅速求得題目中的代數值或者比例系數等問題,就是說要注重對解題策略的總結和歸納,不斷夯實學生的解題基本功,提高學生的解題和思維能力,另外要注意培養學生的建模意識、數形結合思想、分類討論思想等,如此不斷提高學生的數學素養.
關鍵詞:反比例函數;解題策略
1 有關比例系數k的問題
反比例系數k的意義比較重要,也是解決有關問題的基本入口.在解決這類問題時,要注意利用數形結合法,利用“以形助教,以數解形”,使得問題更加直觀,同時要靈活運用系數k的幾何意義,將代數問題轉化為幾何問題,將題目化難為簡,達到事半功倍的效果.
例1如圖1,已知點A在正比例函數y=-2x的圖象上,過點A作AB垂直x軸于點B,四邊形ABCD是正方形,點D在反比例函數y=kx的圖象上.
(1)若點A的橫坐標為-2,求k的值;
(2)若設正方形ABCD的面積為m,試用含m的代數式表示k值.
解析:(1)根據題意可知,因為點A在正比例函數y=-2x的圖象上,且其橫坐標為-2,則當x=-2時,y=4.所以A的坐標為(-2,4).
過點A作AB垂直x軸于點B,由四邊形ABCD是正方形,
得AD=AB=BC=DC=4.
又OB=2,所以D的坐標為(-6,4).
由點D在反比例函數y=kx的圖象上,得
k-6=4,則k=-24.
(2)由正方形ABCD的面積為m,得
AD=AB=BC=DC=m,則點D和A的縱坐標為m,所以點A的坐標為-m2,m,OC=OB+BC=3m2.故D的坐標為-3m2,m.
代入y=kx,得k=-3m2×m=-32m.
點評:本題考查反比例函數和一次函數的圖象上的點的坐標特征,解題的核心就是要利用正方形的邊長相等來表示各個點坐標,利用圖形代數化解決圖形有關問題.
2 有關點的坐標問題
對于反比例函數中有關求解點的坐標問題,在搞清楚題目已知條件的基礎上,找出條件之間存在的關系,通過建立未知量和已知量的聯系,找到問題的突破口,從而可快速解決問題.
例2如圖2,點A在反比例函數y=kx的圖象上,僅使用無刻度的直尺作圖(不用寫作法,只保留作圖痕跡).
(1)在圖2中畫出點A關于原點O的對稱點A′;
(2)點P在y軸上,在圖3中畫出點P關于原點O的對稱點P′.
解析:(1)連接AO,并延長交反比例函數y=kx的圖象于A′,如圖4所示,
則點A′即為所求.
(2)連接PA,并延長交反比例函數y=kx的圖象于點B,連接AO,BO,并延長交反比例函數y=kx的圖象于點A′,B′,連接B′A′,并延長交y軸于點P′,如圖5所示.
因為反比例函數的圖象是中心對稱圖形,對稱中心為原點,所以OA=OA′,OB=OB′.
又∠AOB=∠A′OB′,所以△AOB≌△A′OB′,
則∠ABO=∠A′B′O.又∠BOP=∠B′OP′,
可知△BOP≌△B′OP′(ASA),所以OP=OP′.
故點P′即為所求.
點評:本題考查反比例函數的圖象及性質、無刻度的直尺作圖、全等三角形的判定及性質,根據題目給出的條件,理解反比例函數的圖象是中心對稱圖形,對稱中心為原點,是解決此類問題的關鍵.
3 與直線相交的問題
一次函數與反比例函數是初中數學中兩類非常基本的函數,前者的圖象是一條直線,后者的圖象是雙曲線.對于這二者的相交問題,首先就是要根據已知求得解析式,在此基礎上可以根據數形結合法求解范圍問題,或者利用軸對稱求有關線段或者周長的最值問題等.
例3如圖6,一次函數y=x+4的圖象與反比例函數y=kx(k為常數且k≠0)的圖象交于A(-1,a),B兩點.
(1)求此反比例函數的表達式及點B的坐標.
(2)當反比例函數值大于一次函數值時,直接寫出x的取值范圍.
(3)在y軸上存在點P,使得△APB的周長最小,求點P的坐標并直接寫出△APB的周長.
解析:(1)根據已知.因為點A(-1,a)在一次函數y=x+4的圖象上,所以a=-1+4=3,故點A(-1,3).因為點A(-1,3)在反比例函數y=kx的圖象上,所以k=-1×3=-3,故反比例函數的表達式為y=-3x.聯立y=-3x,y=x+4,解得x=-1,y=3,或x=-3,y=1,所以點B(-3,1).
(2)觀察函數圖象可知,當-1 (3)作點A關于y軸的對稱點A′,連接BA′交y軸于點P,此時PA+PB的值最小,則△APB的周長最小,如圖7所示.因為點A(-1,3),所以點A′(1,3), 設直線BA′的表達式為y=mx+n(m≠0), 則m+n=3,-3m+n=1,解得m=12,n=52. 所以直線BA′的表達式為y=12x+52. 在y=12x+52中,令x=0,則y=52. 所以點P0,52. 由A(-1,3),B(-3,1),A′(1,3),可得 AB=(-1+3)2+(3-1)2=22, A′B=(1+3)2+(3-1)2=25. 所以△APB的周長為PA+PB+AB=A′B+AB=25+22. 點評:本題主要考查了一次函數與反比例函數的綜合,軸對稱最短路徑問題,對于這類問題首先要求出函數解析式,在此基礎上利用圖象法,找出題目中給出的某些點關于直線的對稱點,然后找出線段或者周長最值,尤其要注意利用點的位置求解范圍或最值問題. 在日常的學習中,我們要熟練掌握各種題型的處理方法,積極思考解決各類問題的方法策略.在解決問題中經常進行歸納與反思,總結各類問題的解決方法,培養學生自主思考和探究問題的能力,實現高效解題,并能夠在后面的問題處理中學會融會貫通,更好地開發學生的邏輯思維能力以及發散思維,從而不斷提高學生思考問題、分析問題和解決問題的能力. 參考文獻: 崔蘭蘭.利用反比例函數性質解題的策略探究.數理化解題研究,2023(26):17-19. 耿恒考.中考試題中的“反比例函數”.初中生世界,2023(Z5):70-71. 孫曉琴.數學課堂因數學思想而精彩——反比例函數圖 象與性質的教學思考.數學之友,2011(5):56-59.