
在中考數(shù)學(xué)眾多試題當(dāng)中,函數(shù)與幾何有關(guān)的試題是我們必須要重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象,它不僅能很好考查考生基礎(chǔ)知識(shí)和方法技巧的掌握程度,更能考查考生分析問題和解決問題的能力,屬于綜合應(yīng)用題。
函數(shù)與幾何有關(guān)的試題作為中考數(shù)學(xué)的必考重難點(diǎn),在中考里占據(jù)著重要的位置,毫不夸張的說全國各地中考?jí)狠S題都屬于此類題型。在解函數(shù)與幾何有關(guān)試題的時(shí)候,大家一定要明白一點(diǎn),此類綜合問題不像求解單純幾何問題或單純函數(shù)問題那么簡(jiǎn)單,需綜合考慮函數(shù)知識(shí)與幾何知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系。
如在一些問題里需考慮幾何元素之間的函數(shù)關(guān)系問題,解這類問題應(yīng)根據(jù)幾何圖形的性質(zhì),建立函數(shù)與自變量表示的幾何元素之間的等量關(guān)系等。或者是先根據(jù)函數(shù)解析式求出有關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo)(如圖像與坐標(biāo)軸交點(diǎn),兩圖像交點(diǎn)等),其次依據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)求出有關(guān)線段的長(zhǎng)度,最后利用有關(guān)定理、性質(zhì)、公式即可使問題獲解。
在中考數(shù)學(xué)里,函數(shù)與幾何有關(guān)的綜合問題一直是讓考生非常頭疼的試題,它既是重難點(diǎn)問題,又是考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力問題。要想成功解決此類問題,考生除了加強(qiáng)訓(xùn)練,還要培養(yǎng)良好的解題習(xí)慣,注重思維方法的訓(xùn)練,理解數(shù)形結(jié)合思想方法等,定能順利解決問題。
同時(shí),函數(shù)與幾何有關(guān)的綜合問題蘊(yùn)含著豐富的數(shù)學(xué)思想方法,如數(shù)形結(jié)合思想。數(shù)形結(jié)合是在研究問題時(shí)把數(shù)和形結(jié)合起來考慮,或者把問題的數(shù)量關(guān)系轉(zhuǎn)化為圖形的性質(zhì),或者把圖形的性質(zhì)轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系,從而使復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化,抽象的問題具體化。通過直角坐標(biāo)系這個(gè)工具,有機(jī)地進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換,如在解函數(shù)與幾何的綜合題,先求出點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而求出函數(shù)解析式是解題的基礎(chǔ),同時(shí)充分發(fā)揮形的因素,實(shí)現(xiàn)數(shù)形互動(dòng),通過坐標(biāo)把證明與計(jì)算相結(jié)合是解題的關(guān)鍵。

函數(shù)與幾何有關(guān)的綜合問題分析,典型例題1:
己知:二次函數(shù)y=ax2+bx+6(a≠0)與x軸交于A、B兩點(diǎn)(點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè)),點(diǎn)A、點(diǎn)B的橫坐標(biāo)是一元二次方程x2﹣4x﹣12=0的兩個(gè)根.
(1)請(qǐng)直接寫出點(diǎn)A、點(diǎn)B的坐標(biāo).
(2)請(qǐng)求出該二次函數(shù)表達(dá)式及對(duì)稱軸和頂點(diǎn)坐標(biāo).
(3)如圖1,在二次函數(shù)對(duì)稱軸上是否存在點(diǎn)P,使△APC的周長(zhǎng)最小,若存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,請(qǐng)說明理由.
(4)如圖2,連接AC、BC,點(diǎn)Q是線段0B上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(點(diǎn)Q不與點(diǎn)0、B重合).過點(diǎn)Q作QD∥AC交BC于點(diǎn)D,設(shè)Q點(diǎn)坐標(biāo)(m,0),當(dāng)△CDQ面積S最大時(shí),求m的值.



考點(diǎn)分析:
二次函數(shù)綜合題;綜合題。
題干分析:
(1)解一元二次方程x2﹣4x﹣12=0可求A、B兩點(diǎn)坐標(biāo);
(2)將A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)代入二次函數(shù)y=ax2+bx+6,可求二次函數(shù)解析式,配方為頂點(diǎn)式,可求對(duì)稱軸及頂點(diǎn)坐標(biāo);
(3)作點(diǎn)C關(guān)于拋物線對(duì)稱軸的對(duì)稱點(diǎn)C′,連接AC′,交拋物線對(duì)稱軸于P點(diǎn),連接CP,P點(diǎn)即為所求;
(4) 由DQ∥AC得△BDQ∽△BCA,利用相似比表示△BDQ的面積,利用三角形面積公式表示△ACQ的面積,根據(jù)S△CDQ=S△ABC﹣S△BDQ﹣S△ACQ,運(yùn)用二次函數(shù)的性質(zhì)求面積最大時(shí),m的值.
解題反思:
本題考查了二次函數(shù)的綜合運(yùn)用.關(guān)鍵是根據(jù)已知條件求拋物線解析式,根據(jù)拋物線的對(duì)稱性,相似三角形的知識(shí)解題。

在解決此類問題的時(shí)候,我們可以利用函數(shù)圖像,結(jié)合幾何圖形的性質(zhì),通過坐標(biāo)這個(gè)特殊量把“形”和“數(shù)”進(jìn)行完美結(jié)合,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的思想方法。在解決問題的過程中,大家觀察圖形主要是觀察圖形的形狀、大小、位置關(guān)系等,尋找圖形中蘊(yùn)含的數(shù)量關(guān)系,從而求得坐標(biāo),運(yùn)用推理或計(jì)算得出結(jié)論,借助圖形的幾何直觀來闡明函數(shù)變量之間的某種關(guān)系能使問題簡(jiǎn)單。
同時(shí)函數(shù)與幾何有關(guān)的綜合問題會(huì)把函數(shù)、方程、不等式等知識(shí)聯(lián)系起來,求解的關(guān)鍵是要深挖圖形的幾何意義,以形為手段,數(shù)為目的,依靠形的直觀具體,借助坐標(biāo)來表明數(shù)式之間的關(guān)系。
函數(shù)與幾何有關(guān)的綜合問題分析,典型例題2:
如圖,已知拋物線經(jīng)過定點(diǎn)A(1,0),它的頂點(diǎn)P是y軸正半軸上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),P點(diǎn)關(guān)于x軸的對(duì)稱點(diǎn)為P′,過P′作x軸的平行線交拋物線于B.D兩點(diǎn)(B點(diǎn)在y軸右側(cè)),直線BA交y軸于C點(diǎn).按從特殊到一般的規(guī)律探究線段CA與CB的比值:
(1)當(dāng)P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,1)時(shí),寫出拋物線的解析式并求線段CA與CB的比值;
(2)若P點(diǎn)坐標(biāo)為(0,m)時(shí)(m為任意正實(shí)數(shù)),線段CA與CB的比值是否與(1)所求的比值相同?請(qǐng)說明理由.


考點(diǎn)分析:
二次函數(shù)綜合題.
題干分析:
(1)根據(jù)拋物線經(jīng)過A(1,0),設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+1,首先得出二次函數(shù)解析式,進(jìn)而得出P&39;點(diǎn)的坐標(biāo),從而得出B點(diǎn)坐標(biāo),再利用△CP′B∽△COA,得出線段CA與CB的比值;
(2)根據(jù)設(shè)拋物線的解析式為y=ax2+m(a≠0),得出y=﹣mx2+m,首先表示出B點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而利用△CP′B∽△COA,得出線段CA與CB的比值.
解題反思:
此題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用以及相似三角形的性質(zhì),得出根據(jù)P′B=√2,再利用△CP′B∽△COA,得出是解決問題的關(guān)鍵.

數(shù)與形是數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中兩個(gè)最基本的兩個(gè)量,它們之間可以相互轉(zhuǎn)化,將問題化難為易,化抽象為具體。函數(shù)與幾何有關(guān)的綜合題恰好體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合之間的關(guān)系,解題關(guān)鍵就是準(zhǔn)確深刻理解函數(shù)與幾何圖形結(jié)合,即點(diǎn)的坐標(biāo),由坐標(biāo)體現(xiàn)為長(zhǎng)度、角度,或是由長(zhǎng)度轉(zhuǎn)化為坐標(biāo),也即說數(shù)形結(jié)合轉(zhuǎn)換離不開坐標(biāo)。
在函數(shù)關(guān)系式下求解析式問題,或是在幾何圖形下求幾何問題,這類型問題的解決方法是圖形坐標(biāo)化,通過坐標(biāo)這個(gè)切入點(diǎn),架起數(shù)到形的橋梁,由數(shù)量關(guān)系來研究幾何圖形的性質(zhì),解決幾何問題是以函數(shù)為背景探求幾何性質(zhì),利用函數(shù)的性質(zhì),解決幾個(gè)主要點(diǎn)的坐標(biāo)問題,使幾何知識(shí)和函數(shù)知識(shí)有機(jī)而自然地結(jié)合起來。
善于利用平面直角坐標(biāo)系,就可以實(shí)現(xiàn)從數(shù)到形,也可從形到數(shù),即觀察圖形的形狀,分析數(shù)與式的結(jié)構(gòu),適時(shí)通過坐標(biāo)將它們相互轉(zhuǎn)換,化抽象為直觀并提示隱含的數(shù)量關(guān)系,大大減輕了數(shù)形轉(zhuǎn)換的難度。
函數(shù)與幾何有關(guān)的壓軸題,一直是近年來中考數(shù)學(xué)命題的熱點(diǎn) 這類試題知識(shí)點(diǎn)眾多,解法靈活,形式多樣,綜合性強(qiáng),難度大,要求大家具有很強(qiáng)的分析推理能力。
縱觀近幾年各地中考試卷中的函數(shù)與幾何壓軸題,從知識(shí)結(jié)構(gòu)來看可分為兩大類型,即幾何含函數(shù)型和函數(shù)含幾何型,這類題目是以幾何圖形為載體,求幾何圖形中某些幾何量之間的函數(shù)關(guān)系式.其解題方法是利用幾何圖形的有關(guān)性質(zhì),列出幾何元素之間的等量關(guān)系,并將這種關(guān)系轉(zhuǎn)化成函數(shù)關(guān)系,最后利用函數(shù)的性質(zhì)解答問題。