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浅析《一次函数》中如何求“点的坐标”

2019-11-18杨蕴芳

中学课程辅导·教师通讯 2019年18期
关键词:一次函数

杨蕴芳

【内容摘要】本文通过例题讲解,让学生学会《一次函数》中求点坐标的四种常见方法:作垂线求点法、单线求点法、双线求点法和设点法,为解反比例函数,二次函数中类似问题打下坚实的基础。通过一题多解,试让学生通过探索,思考,比较,灵活选用适当的方法求解,激发学生学习兴趣,提升学生解题的灵活度和综合解题能力。

【关键词】求点的坐标 作垂线求点法 单线求点法 双线求点法和设点法

《一次函数》中求点的坐标是初中数学的基础知识,是学生必须掌握的基本技能。由点的坐标可求图形的面积、周长,可求直线的解析式等等,故求点的坐标也是本章的重点。但是由于求点坐标的题目变化多,技巧多,题型多,故有的学生常常学完《一次函数》后,仍应用生涩,对如何求“点的坐标”望而生畏,故求点的坐标也是本章的难点。下面举例说明此类题目的求解方法,希望能让学生系统理解,从而提升学生的解题能力,并为今后解决反比例函数和二次函数中此类题目打下坚实的基础。

方法一:垂线段法

根据点到x(y)轴的距离等于该点的纵坐标(横坐标)的绝对值,就可以转化为该点的坐标。为了好称呼,可叫这种方法为“作垂线求点法”。这是最常规的求点方法之一。即把求点的坐标先转化为求线段的长度,故这种求点方法渗透了转化思想。以下题为例进行说明。

例1:一次函数y=43x+4的图像分别交x轴、y轴于点A、B,在x轴上取一点C,使△ABC为等腰三角形,则这样的点C有 个,C点的坐标为 .

【思路探寻】:本题渗透了分类思想和数形结合思想。先根据等腰三角形这一条件,可以分为3大类:第一类:AB=AC;第二类:BA=BC;第三类:CA=CB;然后确定图形,在x轴上大体确定点C的位置。前面两类都可以轻易求得相关线段的长度,轻松解决,但第三类求线段的长度,却不能直接用几何方法求得,而是设x列方程的代数方法求得。体现了求线段的方法的多样性,提升学生的应变能力。

变式1:把“等腰三角形”改为“直角三角形”呢?

变式2:把“等腰三角形”改为△ABC的面积=4,求点C的坐标。

【归纳点评】这道题让学生体会到:求点的坐标,首先能“定图”先 “定图”,图形很直观,通过数形结合,学生可以变抽象为具体,降低解题难度。接着优先考虑“作垂线求点法”三部曲求点。同时,通过变式题,学生能及时消化、及时巩固,提升了学生的解题能力和灵活应用能力。

方法二:单线求点法

已知一个点的横坐标或纵坐标,且该点所在的直线的函数解析式已知时,可以把已知坐标代入解析式求另一半坐标。由于只需知道该点所在的一条直线的解析式即可,故称这种方法为“单线求点法”。同学们喜欢叫“代一半求一半”。

例2:已知直线y=2x-1上有一点A,到x轴的距离为2,求点A的坐标。(由条件可直接求的一半的坐标,代入直线的解析式,求另一半)

【思路探寻】这道题属于易错题,根据点到x轴的距离=点的纵坐标的绝对值,求得yA=±2,再根据点A在直线y=2x-1上,可代入yA求得XA.很多学生因为没有看懂“距离”的含义,没有分类导致失误。这道题还可以改编为下面两道变式题。从而开拓学生眼界,提升学生解题能力。

变式1:把“x轴”改为“y轴”呢?变式2:把“x轴”改为“坐标轴”呢?通过变式题让学生得到充分的思考,能及时巩固。

【思路探寻】“单线求点法”求点坐标的步骤可归纳为:第一步:根据条件求得点的一半坐标;第二步:求得点所在直线的解析式;第三步:代一半坐标求一半坐标。

方法三:双线求点法

如果所求点为两条直线的交点,两直线的解析式已知或能求得,则可以利用直线的交点坐标即方程组的解,先解方程组,再转化为点的坐标从而求得交点的坐标。

例3:如图,矩形ABOC的顶点A的坐标为(-4,5),D是OB的中点,E是OC上的一点,当△ADE的周长最小时,E的坐标是( )

【思路探寻】(1)确定点的位置:因为定点A,D都在动点E运动的直线y轴上,所以要作D点关于y轴的对称点D1,连接AD1,与y轴的交点就是E,此时,AE+DE最小;(2)求点的坐标:因为点E是直线AD1和直线y轴的交点,所以可用双线法求交点的坐标。

【归纳点评】双线法求点的坐标的步骤可归纳为:第一步:确认是两条直线的交点;第二步:求得两条直线的解析式;第三步:解方程组求交点的坐标。

方法四:设点法

当我们发现所求点用上面的三种方法都无法解决时,可以考虑先设点的一个坐标,然后看点在哪条已知直线上,代入表示出点的另一半坐标;接着,细心查找等量关系,利用代数方法(列方程)求解。

例4:如图,在平面直角坐标系xOy中,已知正比例函数y=34x与一次函数y=-x+7的图像交于点A.

(1)求点A的坐标;

(2)设x轴上一点P(a,0),过点P作x轴的垂线(垂线位于点A的右侧),分别交y=34x和y=-x+7的图像于点B、C,连接OC,若BC=75OA求△OBC的面积。

变式:把“垂线位于点A的右侧”这一条件去掉,仍求点P的坐标呢?

【解析】本题构造出直角三角形是解答此题的关键.(1)联立两一次函数的解析式求出 x、y 的值即可得出 A 点坐标;过点 A 作 x 轴的垂线,垂足为 D,在 Rt△OAD 中根据勾股定理求出 OA 的长,故可得出 BC 的长, 根据 P(a,0)可用 a表示出 B、C 的坐标,由BC=75OA可得出a的值即可得出结论;变式题加深了难度,垂线可以在交点A的左右两侧,所以本题可以分类。渗透分类思想、拓展学生思维的同时可及时巩固求点的方法。

【归纳】设点法求点的坐标步骤:1设(设点的一个坐標);2列(找到等量关系列方程);3解(解方程);4答(答出点的坐标)。

总之,求点的坐标常用方法有四种:垂线段法;单线求点法;双线求点法和设点法。教学中,综合考虑上面四种常见求点的方法,再根据题目的特点,选用恰当的方法解题,可以事半功倍。同时,能提升学生综合应用能力,以及快速反应能力、综合解题能力。学生通过系统科学的练习,提高求点、求线段、求面积的灵活性和技能,进一步渗透数形结合的思想,提升学生的逻辑思维能力、空间想象能力和合情推理能力。通过本文的学习,学生在今后的《反比例函数》,《二次函数》学习中可以类比对比学习,利用化归思想可以使学习掌握的更快更好。

(作者单位:江苏省昆山市第二中学)

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