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反比例函数是初中数学的基础知识,也是历年中考的热点问题之一.近年来,命题者勇于创新,设计出许多新颖开放、体现新课程理念的创新型试题,现举例如下.
一、开放题型
概念解读:开放题型是指那些条件不完整、结论不确定、解法不限制的数学问题.它的显著特点是正确答案不唯一,常见的题型有:条件开放与探索、结论开放与探索 、解题方法的开放与探索等.
例1 (2015湖南益阳)已知y是x的反比例函数,当x>0时,y随x的增大而减小.请写出一个满足以上条件的函数表达式 .
分析:对于反比例函数y=(k≠0)的图象在每个象限内,函数值y随自变量x的增大而增大,则反比例函数的反比例系数k<0;反之,只要k>0,则反比例函数在每个象限内,函数值y随自变量x的增大而减小.
解:只要使反比例系数大于0即可.
如y=(x>0),答案不唯一.
故答案为:y=(x>0),答案不唯一.
点评:由于开放型试题答案的多样性和多层性,因此对训练同学们思维的灵活性和发散性有较好的作用.本题着重考查同学们的逆向思维能力和发散思维能力.
二、判断说理题型
概念解读:判断说理题是中考新题型中探索型问题的主要形式,它要求同学们紧扣题设条件,对“是否存在”作出判断,并进行正确的推理.
例2 (2015辽宁大连)如圖1,在平面直角坐标系中,∠AOB=90°,AB∥x轴,OB=2,双曲线y=经过点B,将△AOB绕点B逆时针旋转,使点O的对应点D落在x轴的正半轴上.若AB的对应线段CB恰好经过点O.
(1)求点B的坐标和双曲线的解析式;
(2)判断点C是否在双曲线上,并说明理由.
图1
分析:(1)先求得△BOD是等边三角形,即可求得B的坐标,然后根据待定系数法即可求得双曲线的解析式;
(2)求得OB=OC,即可求得C的坐标,根据C的坐标即可判定点C是否在双曲线上.
解:(1)∵AB∥x轴,∴∠ABO=∠BOD,
∵∠ABO=∠CBD,∴∠BOD=∠OBD,
∵OB=BD,∴∠BOD=∠BDO,
∴△BOD是等边三角形,∴∠BOD=60°,
∴B(1,);
∵双曲线y=经过点B,
∴k=1×=.
∴双曲线的解析式为y=.
(2)∵∠ABO=60°,∠AOB=90°,
∴∠A=30°,∴AB=2OB,
∵AB=BC,∴BC=2OB,∴OC=OB,
∴C(-1,-),
∵-1×(-)=,
∴点C在双曲线上.
点评:这是一道判断说理型试题,用待定系数法求反比例函数关系式是解题的关键.求反比例函数关系式的方法有多种,要灵活运用.
三、新定义题型
概念解读:所谓“新定义”型问题,主要是指在问题中定义了中学数学中没有学过的一些概念、运算、符号,要求同学们读懂题意并结合已有知识进行理解,根据新定义进行运算、推理、迁移的一种题型.
例3 (2015广东茂名)在平面直角坐标系中,我们不妨把纵坐标是横坐标的2倍的点称之为“理想点”,例如点(-2,-4),(1,2),(3,6)…都是“理想点”,显然这样的“理想点”有无数多个.
(1)若点M(2,a)是反比例函数y=(k为常数,k≠0)图象上的“理想点”,求这个反比例函数的表达式;
(2)函数y=3mx-1(m为常数,m≠0)的图象上存在“理想点”吗?若存在,请求出“理想点”的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)根据“理想点”,确定a的值,即可确定M点的坐标,代入反比例函数解析式,即可解答;
(2)假设函数y=3mx-1(m为常数,m≠0)的图象上存在“理想点”(x,2x),则有3mx-1=2x,整理得:(3m-2)x=1,分两种情况讨论:当3m-2≠0,即m≠时,解得:x=;当3m-2=0,即m=时,x无解,即可解答.
解:∵点M(2,a)是反比例函数y=(k为常数,k≠0)图象上的“理想点”,
∴a=4,
∵点M(2,4)在反比例函数y=(k为常数,k≠0)图象上,
∴k=2×4=8,
∴反比例函数的解析式为y=.
(2)假设函数y=3mx-1(m为常数,m≠0)的图象上存在“理想点”(x,2x),
则有3mx-1=2x,
整理得:(3m-2)x=1,
当3m-2≠0,即m≠时,
解得:x=,
当3m-2=0,即m=时,x无解,
综上所述,当m≠时,函数图象上存在“理想点”,为(,);
当m=时,函数图象上不存在“理想点”.
点评:本题考查了反比例函数图形上点的坐标特征,解答本题的关键是理解“理想点”的定义,确定点的坐标.
四、探索猜想规律题型
概念解读:探索猜想规律型试题是近年来的一种新题型.解答这类试题需要发挥空间想象力,找出规律,然后再利用所学知识进行分析、推理、验证.
例4 (2015湖南邵阳)如图2,已知直线y=x+k和双曲线y=(k为正整数)交于A、B两点.
(1)当k=1时,求A、B两点的坐标;
(2)当k=2时,求△AOB的面积;
(3)当k=1时,△OAB的面积记为S1;当k=2时,△OAB的面积记为S2,…,依此类推,当k=n时,△OAB的面积记为Sn,若S1+S2+…+Sn=,求n的值.
图2
分析:(1)由k=1得到直线和双曲线的解析式,组成方程组,求出方程组的解,即可得到A、B两点的坐标;
(2)先由k=2得到直线和双曲线的解析式,组成方程组,求出方程组的解,即可得到A、B两点的坐标;再求出直线AB的解析式,得到直线AB与y轴的交点(0,2),利用三角形的面积公式,即可解答.
(3)根据当k=1时,S1=×1×(1+2)=,当k=2时,S2=×2×(1+3)=4,…得到当k=n时,Sn=n(1+n+1)=n2+n,根据若S1+S2+…+ Sn=,列出等式,即可解答.
解:(1)当k=1时,直线y=x+k和双曲线y=化为:y=x+1和y=,
解y=x+1y=得x=-2y=-1,x=1y=2,
∴A(1,2),B(-2,-1),
(2)当k=2时,直线y=x+k和双曲线y=化为:y=x+2和y=,
解y=x+2y=得x=-3y=-1,x=1y=3,
∴A(1,3),B(-3,-1)
设直线AB的解析式为:y=mx+n,
∴3=m+n-1=-3m+n
∴m=1n=2,
∴直线AB的解析式为:y=x+2,
∴直线AB与y轴的交点为(0,2),
∴S△AOB=×2×1+×2×3=4;
(3)当k=1时,S1=×1×(1+2)=,
当k=2时,S2=×2×(1+3)=4,
…
当k=n时,Sn=n(1+n+1)=n2+n,
∵S1+S2+…+Sn=,
∴×(12+22+32+…+n2)+(1+2+3+…n)=,
整理得:
×+=,
解得:n=6.
点评:本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,解答本题的关键是联立函数解析式,组成方程组,求交点坐标.在(3)中注意找出三角形面积的规律是关键.
一、开放题型
概念解读:开放题型是指那些条件不完整、结论不确定、解法不限制的数学问题.它的显著特点是正确答案不唯一,常见的题型有:条件开放与探索、结论开放与探索 、解题方法的开放与探索等.
例1 (2015湖南益阳)已知y是x的反比例函数,当x>0时,y随x的增大而减小.请写出一个满足以上条件的函数表达式 .
分析:对于反比例函数y=(k≠0)的图象在每个象限内,函数值y随自变量x的增大而增大,则反比例函数的反比例系数k<0;反之,只要k>0,则反比例函数在每个象限内,函数值y随自变量x的增大而减小.
解:只要使反比例系数大于0即可.
如y=(x>0),答案不唯一.
故答案为:y=(x>0),答案不唯一.
点评:由于开放型试题答案的多样性和多层性,因此对训练同学们思维的灵活性和发散性有较好的作用.本题着重考查同学们的逆向思维能力和发散思维能力.
二、判断说理题型
概念解读:判断说理题是中考新题型中探索型问题的主要形式,它要求同学们紧扣题设条件,对“是否存在”作出判断,并进行正确的推理.
例2 (2015辽宁大连)如圖1,在平面直角坐标系中,∠AOB=90°,AB∥x轴,OB=2,双曲线y=经过点B,将△AOB绕点B逆时针旋转,使点O的对应点D落在x轴的正半轴上.若AB的对应线段CB恰好经过点O.
(1)求点B的坐标和双曲线的解析式;
(2)判断点C是否在双曲线上,并说明理由.
图1
分析:(1)先求得△BOD是等边三角形,即可求得B的坐标,然后根据待定系数法即可求得双曲线的解析式;
(2)求得OB=OC,即可求得C的坐标,根据C的坐标即可判定点C是否在双曲线上.
解:(1)∵AB∥x轴,∴∠ABO=∠BOD,
∵∠ABO=∠CBD,∴∠BOD=∠OBD,
∵OB=BD,∴∠BOD=∠BDO,
∴△BOD是等边三角形,∴∠BOD=60°,
∴B(1,);
∵双曲线y=经过点B,
∴k=1×=.
∴双曲线的解析式为y=.
(2)∵∠ABO=60°,∠AOB=90°,
∴∠A=30°,∴AB=2OB,
∵AB=BC,∴BC=2OB,∴OC=OB,
∴C(-1,-),
∵-1×(-)=,
∴点C在双曲线上.
点评:这是一道判断说理型试题,用待定系数法求反比例函数关系式是解题的关键.求反比例函数关系式的方法有多种,要灵活运用.
三、新定义题型
概念解读:所谓“新定义”型问题,主要是指在问题中定义了中学数学中没有学过的一些概念、运算、符号,要求同学们读懂题意并结合已有知识进行理解,根据新定义进行运算、推理、迁移的一种题型.
例3 (2015广东茂名)在平面直角坐标系中,我们不妨把纵坐标是横坐标的2倍的点称之为“理想点”,例如点(-2,-4),(1,2),(3,6)…都是“理想点”,显然这样的“理想点”有无数多个.
(1)若点M(2,a)是反比例函数y=(k为常数,k≠0)图象上的“理想点”,求这个反比例函数的表达式;
(2)函数y=3mx-1(m为常数,m≠0)的图象上存在“理想点”吗?若存在,请求出“理想点”的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:(1)根据“理想点”,确定a的值,即可确定M点的坐标,代入反比例函数解析式,即可解答;
(2)假设函数y=3mx-1(m为常数,m≠0)的图象上存在“理想点”(x,2x),则有3mx-1=2x,整理得:(3m-2)x=1,分两种情况讨论:当3m-2≠0,即m≠时,解得:x=;当3m-2=0,即m=时,x无解,即可解答.
解:∵点M(2,a)是反比例函数y=(k为常数,k≠0)图象上的“理想点”,
∴a=4,
∵点M(2,4)在反比例函数y=(k为常数,k≠0)图象上,
∴k=2×4=8,
∴反比例函数的解析式为y=.
(2)假设函数y=3mx-1(m为常数,m≠0)的图象上存在“理想点”(x,2x),
则有3mx-1=2x,
整理得:(3m-2)x=1,
当3m-2≠0,即m≠时,
解得:x=,
当3m-2=0,即m=时,x无解,
综上所述,当m≠时,函数图象上存在“理想点”,为(,);
当m=时,函数图象上不存在“理想点”.
点评:本题考查了反比例函数图形上点的坐标特征,解答本题的关键是理解“理想点”的定义,确定点的坐标.
四、探索猜想规律题型
概念解读:探索猜想规律型试题是近年来的一种新题型.解答这类试题需要发挥空间想象力,找出规律,然后再利用所学知识进行分析、推理、验证.
例4 (2015湖南邵阳)如图2,已知直线y=x+k和双曲线y=(k为正整数)交于A、B两点.
(1)当k=1时,求A、B两点的坐标;
(2)当k=2时,求△AOB的面积;
(3)当k=1时,△OAB的面积记为S1;当k=2时,△OAB的面积记为S2,…,依此类推,当k=n时,△OAB的面积记为Sn,若S1+S2+…+Sn=,求n的值.
图2
分析:(1)由k=1得到直线和双曲线的解析式,组成方程组,求出方程组的解,即可得到A、B两点的坐标;
(2)先由k=2得到直线和双曲线的解析式,组成方程组,求出方程组的解,即可得到A、B两点的坐标;再求出直线AB的解析式,得到直线AB与y轴的交点(0,2),利用三角形的面积公式,即可解答.
(3)根据当k=1时,S1=×1×(1+2)=,当k=2时,S2=×2×(1+3)=4,…得到当k=n时,Sn=n(1+n+1)=n2+n,根据若S1+S2+…+ Sn=,列出等式,即可解答.
解:(1)当k=1时,直线y=x+k和双曲线y=化为:y=x+1和y=,
解y=x+1y=得x=-2y=-1,x=1y=2,
∴A(1,2),B(-2,-1),
(2)当k=2时,直线y=x+k和双曲线y=化为:y=x+2和y=,
解y=x+2y=得x=-3y=-1,x=1y=3,
∴A(1,3),B(-3,-1)
设直线AB的解析式为:y=mx+n,
∴3=m+n-1=-3m+n
∴m=1n=2,
∴直线AB的解析式为:y=x+2,
∴直线AB与y轴的交点为(0,2),
∴S△AOB=×2×1+×2×3=4;
(3)当k=1时,S1=×1×(1+2)=,
当k=2时,S2=×2×(1+3)=4,
…
当k=n时,Sn=n(1+n+1)=n2+n,
∵S1+S2+…+Sn=,
∴×(12+22+32+…+n2)+(1+2+3+…n)=,
整理得:
×+=,
解得:n=6.
点评:本题考查了一次函数与反比例函数的交点问题,解答本题的关键是联立函数解析式,组成方程组,求交点坐标.在(3)中注意找出三角形面积的规律是关键.