浅说函数与几何综合题的解题策略及复习24728.docx
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1、浅说函数与几何综合题的解题策略及复习 函数与几几何是初中中数学中的的重点内容容,是中考考命题重点点考查的内内容之一;函数中的的几何问题题,能使代代数知识图图形化,而而几何中的的函数问题题,能使图图形性质代代数化;由由于函数与与几何结合合的综合题题的形式灵灵活、立意意新颖,能能更好地考考查学生的的思维水平平和数学思思想方法,因因而成为近近几年各地地中考的一一类热门试试题;这一一特点在孝孝感市近三三年的中考考数学试卷卷中表现得得尤为突出出;如20001年的的中考压轴轴题是以直直角三角形形为背景,揉揉合一次函函数、相似似形、直线线与圆的位位置关系等等知识构成成;20002年的中中考压轴题题是以矩形形
2、为背景,揉揉合轴对称称、二次函函数、几何何证明等知知识构成;20033年的压轴轴题是以二二次函数为为背景,揉揉合直角三三角形的知知识构成;因此,将将函数知识识与几何知知识有机结结合编制出出综合题作作为压轴题题是我市中中考命题的的一大特点点,也是今今后中考命命题的一大大趋势; 函函数知识与与几何知识识有机结合合的综合题题,根据构构成命题的的主要要素素可分为以以下两类:一类是几几何元素间间的函数关关系问题(这这类问题不不妨称简称称为“几函函”问题),这这类问题的的特点是:根据已知知几何图形形间的位置置和数量关关系(如平平行、全等等、相似,特特别是成比比例)建立立自变量与与函数所表表示的几何何元素间
3、的的等量关系系,求出函函数关系式式,运用函函数的性质质解决几何何图形中的的问题;另另一类是函函数图像中中的几何图图形的问题题(如三角角形、四边边形,特别别是圆)(这这类问题不不妨简称为为“函几”问问题),这这类问题的的特点是:根据已知知函数图像像中的几何何图形的位位置特征,运运用数形结结合方法解解决有关函函数、几何何问题;本本文特从22003年年各地的中中考试题中中略选几例例,谈一谈谈解决这类类问题的策策略和复习习方法,以以期达到抛抛砖引玉的的目的。一、函数与与几何综合合题例析 (一一) “几几函”问题题: 1、线段段与线段之之间的函数数关系: 由于这类类试题的主主要要素是是几何图形形,因此,
4、在在解决此类类问题时首首先要观察察几何图形形的特征,然然后依据相相关图形的的性质(如如直角三角角形的性质质、特殊四四边形的性性质、平行行线分线段段成比例定定理及其推推论、相似似三角形的的性质、圆圆的基本性性质、圆中中的比例线线段等等)找找出几何元元素之间的的联系,最最后将它们们的联系用用数学式子子表示出来来,并整理理成函数关关系式,在在此函数关关系式的基基础上再来来解决其它它的问题;解决此类类问题时,要要特别注意意自变量的的OACPFBE 取值范围围。 例1 如图,AAB是半圆圆的直径,OO为圆心AB=6,延延长BA到到F,使FFA=ABB,若P为为线段AF上的一一个动点(不不与A重合合),过
5、PP点作半圆的切线,切切点为C,过过B点作BBEPC交PPC的延长线于于E,设AAC=x,AAC+BEE=y,求求y与x的函数关系系式及x的的取值范围围。(20003年山山东省烟台台市中考题题) 评评析:这是是一道集圆圆、直角三三角形、相相似三角形形与函数的的综合题,由由于已知条条件中有切切线,因此此可以联想想切线的性性质、切割割线定理、弦弦切角定理理、切线长长定理;又又因为有直直径这一已已知条件,又又可联想构构造直径所所对的圆周周角。 因因此,连结结BC,构构造出“双双直角三角角形”和弦弦切角定理理的典型图图形,然后后利用两对对相似三角角形中的一一对建立比比例式,再再结合勾股股定理解决决问题
6、。 解:连结结BC,AB是O的直径径,ACB=90,BC2=36-x2 又PC切O于C,ECB=BCA; 由BEPC于EE可知,ACB=CEB=90,ACBCEB; ,即即 ; 当P点点与A点重重合时,AAC=0最最小,但PP点与A点点不重合, x0; 当P点点与F点重重合时,xx=AC最最大,此时时有PC22=PAPB=6612, 又P=P,PCA=PBCPCAPBC BBC= 由勾股股定理得, 函数关关系式为: 2、面积与与线段间的的函数关系系的建立: 解决此此类问题除除了掌握第第一类型的的知识外,还还要注意到到以下两点点:(1)常常见图形的的面积公式式,(2)学学会灵活地地将非特殊殊图形
7、的面面积转化为为特殊图形形的面积,将将同底(或或等高)的的两个三角角形的面积积之比转化化为它们的的高(或底底)之比,将将相似三角角形的面积积之比转化化为相似比比(或周长长的比、对对应边上的的高的比、对对应边上的的中线的比比等)的平平方。 例例2如图所所示,已知知A、B两两点的坐标标分别为(228,0)和和(0,228),动动点P从AA点开始在在线段AOO上以每秒秒3个单位位长度的速速度向原点点O运动,动动直线EFF从x轴开开始以每秒秒1个单位位长度的速速度向上平平移(即EEFx轴),并并且分别与与y轴、线线段AB交交于E、FF点,连结结FP,设动动点P与动动直线EFF同时出发发,运动时时间为t
8、秒秒。 (11)当t=1时,求求梯形OPPFE的面面积。t为为何值时,梯梯形OPFFE的面积积最大,最最大面积是是多少? (22)当梯形形OPFEE的面积等等于三角形形APF的的面积时,求求线段PFF的长。 (33)设t的的值分别取取t1、t2时,(tt1t2),所对对应的三角角形分别是是 AFF1P1和 AFF2P2,试判断断这两个三三角形是否否相似;请请证明你的的判断。(20033年广西南南宁市中考考题) 评评析:这是是一道综合合性较强的的中考压轴轴题,它将将几何与代代数“相邀邀”于平面面直角坐标标系中,使使“数”与与“形”、“动动”与“静静”相互转转化,综合合考查了梯梯形面积计计算、勾股
9、股定理、相相似三角形形、二次函函数的性质质等多个知知识点,同同时利用图图形的变化化,渗透数数形结合的的数学思想想、函数的的思想、方方程的思想想;第(11)小题中中前面的“静静”为后面面的“动”作作准备,而而后面的“动动”是前面面的“静”的的升华,让让学生懂得得静止是相相对的而运运动是绝对对的,在“动动”中求“静静”,在考考题中向学学生渗透辩辩证唯物主主义思想,从从而不被“动动”所迷惑惑;第(22)小题在在第(1)小小题的基础础上,首先先建立梯形形、三角形形面积与tt的函数关关系式,再再利用方程程的思想解解决,考查查了学生的的知识迁移移能力;在在求得t值值后,要决决定取舍,考考查了学生生思维的批
10、批判性;第第(3)小小题是一个个探索性问问题,考查查了学生的的探索能力力。象这种种计算量小小、坡度较较缓、综合合性强、能能力要求高高的“双动动”问题是是今后各地地中考命题题的一大趋趋势。 解:(11)A(228,0),BB(0,228), OA=228,OBB=28, AOB是等腰直角三角形; 当当t=1秒秒时, OOE=1,AAP=3; OP=228-3=25,BBE=288-1=227; 又又EFOA, BEFF BOOA,BEFF也是等腰腰直角三角角形;EF=EEB=277; 因此,当tt=7秒时时,梯形OOPFE的的面积最大大,最大面面积为988。(2) 而 解之:t11=8(秒秒)t
11、2=0(舍舍去) 过F点作作FHAO垂足足为H , OAB=45,AH=FH=8,; 在Rt FHP中中, (33)当运动动时间为tt秒时,过过P点作PPGOA于GG,则FGG=GA=t, 由由勾股定理理得:,AAP=3tt,FAAP=为一一定值, 而而 FAP=45, AAF1P1 AFF2P2 ( 二二)“函几几”问题: 纵纵观历年各各地的中考考试题,几几乎无一例例外地出现现函数中的的几何问题题,这些题题目从难度度上来看大大多数是难难题,少数数属于中档档题,在题题型上来看看,绝大多多数是探索索题,只有有少数是计计算题,在在设计方法法上都注重重创新,都都注重在初初中数学主主干知识的的交汇处进
12、进行命题,在在考查意图图上,都突突出对数学学思想方法法和能力(特特别是对思思维能力、探探究能力、创创新能力、综综合运用知知识能力)的的考查;因因此在解决决这类问题题时要灵活活运用函数数的有关知知识,并注注意挖掘题题目中的一一些隐藏条条件,注意意数形结合合、数学建建模、分类类讨论等数数学思想的的运用;下下面谈一谈这类问问题的分类类及其解法法。 11、三类基基本初等函函数中的图图形面积问问题: 解解决这类问问题时,通通常要将坐坐标系中的的图形进行行分割,一一般情况是是将它分割割成一些两两边(或三三边)在坐坐标轴上或或者两边(或或三边)平平行于坐标标轴的三角角形(或梯梯形、矩形形)等;同同时要注意意
13、点到坐标标轴的距离离与点的坐坐标间的区区别,正确确利用点的的坐标来表表示线段的的长度。 例3 如图,直直线OC、BBC的函数数关系式分分别为 yy=x和 y=-22x+6,动动点P(xx,0)在在OB上移移动(0x3),过过点P作直直线 与xx轴垂直。(1)求点点C的坐标标;(2)设OOBC中位位于直线 左侧部分分的面积为为s,写出出s与x之之间 的函函数关系式式;(3)在直直角坐标系系中画出(22)中函数数的图象;(4)当xx为何值时时,直线 平分OBBC的面积积? (20003年常常州市中考考题) 评评析:这是是以函数为为主要背景景的几何综综合题,由由于两直线线的解析式式已知,所所以只须联
14、联立两个解解析式就可可以求出第第(1)问问中C点的的坐标;在在第二问中中,由于OBC位位于直线左左边的部分分的形状有有两种情况况:当直线线在C点左左边时,左左边的部分分为三角形形;当直线线在C点右右边时,左左边的部分分为一不规规则的四边边形,因此此在解决此此问题时要要分两种情情况讨论,由由于(2)中中的函数是是一个分段段函数,所所以在解决决第(3)问问时画图也也要分两部部分来画;在解决第第(4)问问时,首先先要对直线线l平分OBC的的面积时,直直线是在点点C的左边边还是在右右边作出判判断,然后后再利用方方程的思想想来解决。本本题考查了了学生的数数形结合思思想、分类类讨论的思思想、方程程的思想以
15、以及学生动动手画图的的能力。分分值虽不大大,但考查查的知识点点却不少。解:(1) 解之得 ,点C的坐标标为(2,22) (22)作CDD轴于点DD,则D(22,0)当0xx2时,设设直线l与与OC交于于点Q,则则Q(x,xx), 当2xx3时,设设直线与OOB交于点点Q,则此此时的Q的的坐标为(xx,6-xx) 而点B(33,0)SBQPP= S=3-(3-xx)2, 即即S=-xx2+6x-6 (33)略 (44)由于(22)中OODC的面面积大于BDC的的面积,则则直线l要要平分OOBC的面面 积积,则点PP只能在线线段OD上上,即0x2,由由于OBBC的面积积为3, ,解之得得x=(负负
16、值舍去);显然,002; l平分OBC的的面积时,相相应的x值值为。2、三类基基本初等函函数中的三三角形、四四边形、圆圆的问题: 这这类题目一一般由13问组成成,第一问问往往是求求函数的解解析式,然然后在此基基础上再与与几何中的的三角形(全全等、相似似或特殊三三角形是否否存在等问问题)四边边形(面积积的函数关关系式、特特殊四边形形是否存在在)和圆(直直线与圆的的位置关系系的判断、圆圆中的比例例式是否成成立)结合合起来,利利用初中的的主干知识识全面考查查学生综合合运用所学学知识解决决问题的能能力;解决决这类综合合性问题时时要注意以以下几个问问题:(11)注意弄弄清题目中中所涉及的的概念,熟熟悉与
17、之相相关的定理理、公式、技技巧和方法法;(2)注注意剖析综综合问题的的结构,弄弄清知识点点之间的联联系,善于于把一个综综合题分成成若干个基基本题,各各个知识点点之间的结结合部,往往往是由一一个基本问问题转化到到另一个基基本问题的的关键;(33)注意从从不同的角角度来探索索解题的途途径,注意意运用“从从已知看可可知”,“从从结论看需需知”等综综合法与分分析法来沟沟通已知条条件与结论论。 例例4 已知知二次函数数的图象如如图所示,(1)求二二次函数的的解析式及及抛物线的的顶点M的的坐标 ; (22)若点NN为线段BBM上的一一点,过点点N作x轴轴的垂线,垂垂足为点QQ,当点NN在线段BBM上运动动
18、时(点NN不与点BB、点M重重合),设设NQ的长长为t,四四边形NQQAC的面面积为S,求求S与t之之间的函数数关系式及及自变量tt的取值范范围; (33)在对称称轴右侧的的抛物线上上是否存在在点P,使使PACC为直角三三角形?若若存在,求求出所有符符合条件的的点P的坐坐标;若不不存在,请请说明理由由; (44)将OOAC补成成矩形,使使OACC的两个顶顶点成为矩矩形一边的的两个顶点点,第三个个顶点落在在矩形这边边的对边上上,试直接接写出矩形形的未知顶顶点的坐标标(不需要要计算过程程)。 (20003年黄冈冈市中考试试题) 评评析:该综综合题有44个大问题题共7个基基本问题,其其问题之多多、考
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