2022年浅说函数与几何综合题的解题策略及复习初中数学3.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 浅说函数与几何综合题的解题策略及复习函数与几何是中学数学中的重点内容,是中考命题重点考查的内容之一;函数中的几何问题,能使代数学问图形化,而几何中的函数问题,能使图形性质代数化;由于函数与 几何结合的综合题的形式敏捷、立意新奇,能更好地考查同学的思维水平和数学思想方法,因而成为近几年各地中考的一类热门试题;这一特点在孝感市近三年的中考数学试卷中表现 得尤为突出;如 2001 年的中考压轴题是以直角三角形为背景,揉合一次函数、相像形、直线 与圆的位置关系等学问构成; 2002 年的中考压轴题是以矩形为背景,揉合轴对称、 二次函数、几何证明等学问构
2、成; 2003 年的压轴题是以二次函数为背景,揉合直角三角形的学问构成;因此,将函数学问与几何学问有机结合编制出综合题作为压轴题是我市中考命题的一大特点,也是今后中考命题的一大趋势;函数学问与几何学问有机结合的综合题,依据构成命题的主要要素可分为以下两类:一类是几何元素间的函数关系问题(这类问题不妨称简称为“几函 ” 问题),这类问题的特点 是:依据已知几何图形间的位置和数量关系(如平行、全等、相像,特殊是成比例)建立自 变量与函数所表示的几何元素间的等量关系,求出函数关系式,运用函数的性质解决几何图 形中的问题;另一类是函数图像中的几何图形的问题(如三角形、四边形,特殊是圆)(这 类问题不妨
3、简称为 “ 函几” 问题),这类问题的特点是:依据已知函数图像中的几何图形的位置特点, 运用数形结合方法解决有关函数、几何问题;本文特从 2003 年各地的中考试题中略选几例,谈一谈解决这类问题的策略和复习方法,以期达到抛砖引玉的目的;一、函数与几何综合题例析(一)“几函 ”问题:1、线段与线段之间的函数关系:由于这类试题的主要要素是几何图形,因此,在解决此类问题时第一要观看几何图形的特点,然后依据相关图形的性质(如直角三角形的性质、特殊四边形的性质、平行线分线段 成比例定理及其推论、相像三角形的性质、圆的基本性质、圆中的比例线段等等)找出几何 元素之间的联系,最终将它们的联系用数学式子表示出
4、来,并整理成函数关系式,在此函数 关系式的基础上再来解决其它的问题;解决此类问题时,要特殊留意自变量的取值范畴;FPACOEB例 1 如图, AB 是半圆的直径, O 为圆心AB=6,延长 BA 到 F,使 FA=AB,如 P 为线段AF 上的一个动点(不与A 重合),过 P 点作半圆的切线,切点为C,过 B 点作 BEPC 交 PC 的延长线于 E,设 AC=x,AC+BE=y ,求 y 与 x 的函数关系式及 x 的取值范畴;( 2003 年山东省烟台市中考题)评析:这是一道集圆、直角三角形、相像三角形与函数的综合题,由于已知条件中有切 线,因此可以联想切线的性质、切割线定理、弦切角定理、
5、切线长定理;又由于有直径这一已知条件,又可联想构造直径所对的圆周角;因此,连结 BC,构造出 “双直角三角形 ” 和弦切角定理的典型图形,然后利用两对相像三角形中的一对建立比例式,再结合勾股定懂得决问题;解:连结 BC, AB 是 O 的直径, ACB=90 , BC 2=36-x 2又 PC 切O 于 C, ECB= BCA;名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由 BEPC 于 E 可知, ACB=CEB=90 , ACB CEB;62ABBC,即BEBC26x2yx2x6;BCBEAB66当 P 点与 A 点重合时
6、, AC=0 最小,但 P 点与 A 点不重合,x0;当 P 点与 F 点重合时, x=AC 最大,此时有 PC2=PA PB=6 12, PC又P=P, PCA=PBCPCA PBC ACPC即AC622BC=2ACAC23,CBPBBC12AC236由勾股定理得,AC2函数关系式为:yx2x60x2362、面积与线段间的函数关系的建立:解决此类问题除了把握第一类型的学问外,仍要留意到以下两点: ( 1)常见图形的面积公式,( 2)学会敏捷地将非特殊图形的面积转化为特殊图形的面积,将同底(或等高)的 两个三角形的面积之比转化为它们的高(或底)之比,将相像三角形的面积之比转化为相像 比(或周长
7、的比、对应边上的高的比、对应边上的中线的比等)的平方;例 2 如下列图,已知A、B 两点的坐标分别为( 28,0)和( 0,28),动点 P 从 A点开头在线段 AO 上以每秒 3 个单位长度的速度向原点 O 运动,动直线 EF 从 x 轴开头以每秒 1 个单位长度的速度向上平移(即EF x 轴),并且分别与 y 轴、线段 AB 交于 E、F 点,连结 FP,设动点 P 与动直线 EF 同时动身,运动时间为 t 秒;(1)当 t=1 时,求梯形 OPFE 的面积; t 为何值时,梯形 OPFE 的面积最大,最大面积是多少?(2)当梯形 OPFE 的面积等于三角形APF 的面积10B时,求线段
8、PF 的长;(3)设 t 的值分别取 t1、t2 时,( t1 t2),所对应的三角形分别是 AF1P1和 AF 2P2,试判定这两个三角形是否相像;请证明你的判定;(2003 年广西南宁市中考题)评析:这是一道综合性较强的中考压轴题,它将几EF何与代数 “ 相邀” 于平面直角坐标系中,使 “ 数” 与“ 形” 、“动 ”与 “静 ”相互转化,综合考查了梯形面积运算、勾股-10OP10 A定理、相像三角形、二次函数的性质等多个学问点,同时利用图形的变化,渗透数形结合的数学思想、函数的思想、方程的思想;第( 1)小题中前面的 “静” 为后面的 “ 动” 作预备,而后面的 “动”是前面的“静 ”的
9、升华,让同学懂得静止是相对的而运动是肯定的,在“ 动” 中求“ 静” ,在考题中向同学渗透辩证唯物主义思想,从而不被“ 动” 所困惑;第( 2)小题在第( 1)小题的基础上,第一建立梯形、三角形面积与 t 的函数关系式,再利用方程的思想解决,考查了同学的学问迁移才能;在求得 t 值后,要打算取舍,考查了同学思维的批判性;第(3)小题是一个探干脆问题,考查了同学的探究才能;象这种运算量小、坡度较缓、综合性强、才能要求高的“ 双动 ”问题是今后各地中考命题的一大趋势;名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解:( 1)A(28
10、,0),B(0,28), OA=28,OB=28, AOB是等腰直角三角形;当 t=1 秒时, OE=1,AP=3;OP=28-3=25,BE=28-1=27;又 EF OA, BEF BOA, BEF也是等腰直角三角形; EF=EB=27;S梯形OPFEOPPFOE252712622S283t228tt2t228t2t729898;因此,当 t=7 秒时,梯形 OPFE 的面积最大,最大面积为(2)S 梯形OPFE2 t228 t而SA F P3 tt3 t2222t28t3t22解之: t1=8(秒) t2=0(舍去)过 F 点作 FHAO 垂足为 H ,OAB=45 , AH=FH=8
11、,PH238816;5PH8216 28在 Rt FHP中,FPFH2(3)当运动时间为 t 秒时,过 P 点作 PGOA 于 G,就 FG=GA=t ,由勾股定理得:FA2 ,AP=3t,FAAP=23为肯定值,而 FAP=45 , AF1P1 AF2P2 ( 二)“ 函几” 问题:纵观历年各地的中考试题,几乎无一例外地显现函数中的几何问题,这些题目从难度上 来看大多数是难题,少数属于中档题,在题型上来看,绝大多数是探究题,只有少数是运算 题,在设计方法上都留意创新,都留意在中学数学主干学问的交汇处进行命题,在考查意图 上,都突出对数学思想方法和才能(特殊是对思维才能、探究才能、创新才能、综
12、合运用知 识才能)的考查;因此在解决这类问题时要敏捷运用函数的有关学问,并留意挖掘题目中的 一些隐匿条件,留意数形结合、数学建模、分类争论等数学思想的运用;下面谈一谈这类问 题的分类及其解法;1、三类基本初等函数中的图形面积问题:解决这类问题时,通常要将坐标系中的图形进行分割,一般情形是将它分割成一些两边(或三边)在坐标轴上或者两边(或三边)平行于坐标轴的三角形(或梯形、矩形)等;同 时要留意点到坐标轴的距离与点的坐标间的区分,正确利用点的坐标来表示线段的长度;例 3 如图,直线 OC、BC 的函数关系式分别为y=x 和 y=-2x+6,动点 P(x,0)在 OB上移动( 0x3),过点 P
13、作直线 与 x 轴垂直;(1)求点 C 的坐标;(2)设 OBC 中位于直线 左侧部分的面积为 s,写出 s与 x 之间 的函数关系式;(3)在直角坐标系中画出(2)中函数的图象;(4)当 x 为何值时,直线 平分 OBC 的面积?(2003年常州市中考题)评析:这是以函数为主要背景的几何综合题,由于两直线的解析式已知,所以只须联立名师归纳总结 两个解析式就可以求出第(1)问中 C 点的坐标;在其次问中,由于 OBC位于直线左边的第 3 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 部分的外形有两种情形: 当直线在 C 点左边时,左边的部分为三角形;
14、 当直线在 C 点右边时,左边的部分为一不规章的四边形,因此在解决此问题时要分两种情形争论,由于(2)中的函数是一个分段函数,所以在解决第(3)问时画图也要分两部分来画;在解决第(4)问时,第一要对直线 l 平分 OBC的面积时,直线是在点C 的左边仍是在右边作出判定,然后再利用方程的思想来解决;此题考查了同学的数形结合思想、分类争论的思想、方程的思想以及同学动手画图的才能;分值虽不大,但考查的学问点却不少;oCB解:( 1)yx6解之得x2,y2xy2点 C 的坐标为( 2,2)(2)作 CD轴于点 D,就 D(2,0)当 0x2时,设直线 l 与 OC 交于点 Q,就 Q(x,x),S1
15、x 22当 2x3 时,设直线与 OB 交于点 Q,就此时的 Q 的坐标为( x,6-x)而点 B(3,0) S BQP=13x62x3x22S=3-(3-x)2,即 S=-x 2+6x-6(3)略(4)由于( 2)中 ODC的面积大于 BDC的面积,就直线 l 要平分 OBC的面 积,就点 P 只能在线段 OD 上,即 0x2,由于 OBC的面积为 3,1x23,解之得 x=3 (负值舍去);明显, 03 2;22 l 平分 OBC的面积时,相应的x 值为3 ;2、三类基本初等函数中的三角形、四边形、圆的问题:这类题目一般由 13 问组成,第一问往往是求函数的解析式,然后在此基础上再与几何
16、中的三角形(全等、相像或特殊三角形是否存在等问题)四边形(面积的函数关系式、特殊 四边形是否存在)和圆(直线与圆的位置关系的判定、圆中的比例式是否成立)结合起来,利用中学的主干学问全面考查同学综合运用所学学问解决问题的才能;解决这类综合性问题 时要留意以下几个问题:(1)留意弄清题目中所涉及的概念,熟识与之相关的定理、公式、技巧和方法;( 2)留意剖析综合问题的结构,弄清学问点之间的联系,善于把一个综合题分 成如干个基此题,各个学问点之间的结合部,往往是由一个基本问题转化到另一个基本问题的关键;( 3)留意从不同的角度来探究解题的途径,留意运用 需知 ”等综合法与分析法来沟通已知条件与结论;例
17、 4 已知二次函数的图象如下列图,“ 从已知看可知 ” ,“ 从结论看(1)求二次函数的解析式及抛物线的顶点M 的坐标;Q,当点 N 在线段(2)如点 N 为线段 BM 上的一点,过点N 作 x 轴的垂线,垂足为点BM 上运动时(点 N 不与点 B、点 M 重合),设 NQ 的长为 t,四边形 NQAC 的面积为 S,求 S 与 t 之间的函数关系式及自变量 t 的取值范畴;(3)在对称轴右侧的抛物线上是否存在点P,使 PAC为直角三角形?如存在,求出所有符合条件的点 P 的坐标;如不存在,请说明理由;名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - -
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