数学漫长的发展历史大致历经四个时期:以自然数、分数体系形成的萌芽期;以代数符号体系形成的常量数学时期;以函数概念产生的变量数学时期;以集合论为标志的现代数学时期.
函数是数学中最重要的概念之一,它是变量数学的标志,“函数”是从量的侧面去描述客观世界的运动变化、相互联系,从量的侧面反映了客观世界的动态和它们的相互制约性.
函数的基本知识有:与平面直角坐标系相关的概念、函数概念、函数的表示法、函数图象概念及画法.
在坐标平面内,由点的坐标找点和由点求坐标是“数”与“形”相互转换的最基本形式.点的坐标是解决函数问题的基础,函数解析式是解决函数问题的关键,所以,求点的坐标、探求函数解析式是研究函数的两大重要课题.
【例题求解】
【例1】 在平面直角坐标系内,已知点A(2,2),B(2,-3),点P在y轴上,且△APB为直角三角形,则点P的个数为 . (河南省竞赛题)
思路点拨 先在直角坐标平面内描出A、B两点,连结AB,因题设中未指明△APB的哪个角是直角,故应分别就∠A、∠B、∠C为直角来讨论,设点P (0,x),运用几何知识建立x的方程.
注: 点的坐标是数与形结合的桥梁,求点的坐标的基本方法有:
(1)利用几何计算求;
(2)通过解析式求;
(3)解由解析式联立的方程组求.
【例2】 如图,向放在水槽底部的烧杯注水(流量一定),注满烧杯后,继续注水,直至注满水槽.水槽中水面上升高度 与注水时间 之间的函数关系,大致是下列图象中的( )
思路点拨 向烧杯注水需要时间,并且水槽中水面上升高 .
注: 实际生活中量与量之间的关系可以形象地通过图象直观地表现出来,如心电图、,股市行情走势 图等,图象中包含着丰富的图象信息,要善于从图象的形状、位置、发展变化 趋势等有关信息中获得启示.
【例3】 南方A市欲将一批容易变质的水果运往B市销售,共有飞机、火车、汽车三种运输方式,现只可选择其中的一种,这三种运输方式的主要参考数据如下表所示:
运输工具途中速度(千米/时) 途中费用(元/千米)装卸费用(元)装卸时间(小时)
飞机2001610002
火车100420004
汽车50810002
若这批水果在运输(包括装卸)过程中的损耗为200元/小时,记A、B两市间的距离为x千米.
(1)如果用Wl、W2、W3分别表示使用飞机、火车、汽车运输时的总支出费用(包括损 耗),求出Wl、W2、W3与小x间的函数关系式.
(2)应采用哪种运输方式,才使运输时的总支出费用最小?
(湖北省黄冈市中考题)
思路点拨 每种运输工具总支出费用=途中所需费用(含装卸费用)+损耗费用;总支出费用随距离变化而变化,由Wl?W2=0,W2一W3=0,先确定自变量的特定值,通过讨论选择最佳运输方式.
【例4】 已知在菱形ABCD中,∠BAD=60°,把它放在直角坐标系中,使AD边在y轴上,点C的坐标为(2 ,8).
(1)画出符合题目条件的菱形与直角坐标系;
(2)写出A、B两点的坐标;
(3)设菱形ABCD的对角线交点为P.问:在y轴上是否存在一点F,使得点P与点F关于菱形ABCD的某条边所在的直线对称,如果存在,写出点F的坐标;如果不存在,请说明理由. (江苏省常州市中考题)
思路点拨 (1)关键是探求点A是在y轴正半轴上、负半轴上还是坐标原点,只须判断∠COy与∠CAD的大小;(2)利用解直角三角形求A,B两点坐标;(3)设轴上存在点F(0,y),则P与F只可能关于直线DC对称.
注:建立函数关系式,实际上都是根据具体的实际问题和一些特殊的关系、数据而抽象、归纳建立函数的模型.
【例5】 如图,已知在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=4cm,AB=8cm,D、E、F分别为AB、AC、BC边上的中点,若P为AB边上的一个动点,PQ∥BC,且交AC于点Q,以PQ为一边,在点A的右侧作正方形PQMN,记PQMN与矩形EDBF的公共部分的面积为y.
(1)当AP=3cm时,求的值;
(2)设AP=cm时,求y与x的函数关系式;
(3)当y=2cm2,试确定点P的位置.(2001年天津市中考题)
思路点拨 对于(2),由于点P的位置不同,y与x 之间存在不同的函数关系,故需分类讨论;对于(3),由相应函数解析式求x值.
注:确定几何元素间的函数关系式,首先是借助几何知识与方法把相应线段用自变量表示,再代入相应的等量关系式,需要注意的是:
(1)当图形运动导致图形之间位置发生变化,需要分类讨论;
(2)确定自变量的几何意义,常用到运动变化、考虑极端情形、特殊情形等思想方法.
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1.如图,在直角坐标系中,已知点A(4,0)、B(4,4),∠OAB=90°,有直角三角形与Rt△ABO全等且以AB为公共边,请写出这些直角三角形未知顶点的坐标 .
(贵州省中考题)
2.在直角坐标系中有两点A(4,0),B(0,2),如果点C在x轴上(C与A不重合),当点C的坐标为 时,使得由点B、O、C组成的三角形与△AOB相似(至少找出两个满足条件的点的坐标). (广西桂林市中考题)
3.根据指令(S≥0,0°
(浙江省杭州市中考题)
4.如图,在平面直角坐标系中,直线AB与x轴的夹角为60°,且点A的坐标为(一2,0),点B在x轴上方,设AB= ,那么点B的横坐标为( )
A. B. C. D.
(年南昌市中考题)
5.一天,小军和爸爸去登山,已知山脚到山顶的路程为300米,小军先走了一段路程,爸爸才开始出发.图中两条线段分别表示小军和爸爸离开山脚登山的路程(米)与登山所用的时间(分钟的关系)(从爸爸开始登山时计时),根据图象,下列说法错误的是( )
A.爸爸登山时,小军已走了50米
B.爸爸走了5分钟,小军仍在爸爸的前面
C.小军比爸爸晚到山顶
D.爸爸前10分钟登山的速度比小军慢,10分钟之后登山的速度比小军快
(江苏省淮安市中考题)
6.若函数 的自变量 的取值范围为一切实数,则 的取值范围是( )
A.m
l D.m≤1
7.如图,在直角坐标系中,已知点A(4,0)、点B(0,3),若有一个直角三角形与Rt△ABO全等,且它们有一条公共边,请写出这个直角三角形 未知顶点的坐标(不必写出计算过程).
(常州市中考题)
8.如图,用同样规格黑白两色的正方形瓷砖铺设矩形地面,请观察下列图形并解答有关问题:
(1)设铺设地面所用瓷砖的总块数为 ,请写出 与 ( 表示第 个图形)的函数关系式;
(2)按上述铺设方案,铺一块这样的矩形地面共用了506块瓷砖,求此时 的值;
(3)若黑瓷砖每块4元,白瓷砖每块3元,在问题(2)中,共需花多少元钱购买瓷砖?
(4)是否存在黑瓷砖与白瓷砖块数相等情形?请通过计算说明为什么?
(吉林省中考题)
9.如图,在平面直角坐标系中有一个正方形ABCD,它的4个顶点为A(10,0),B (0,10),C(一10,0),D(0,一10),则该正方形内及边界上共有 个整点(即纵横坐标都是整数的点). (上海市初中数学竞赛题)
10.如图,已知边长为l的正方形OABC在直角坐标系中,A、B两点在第一象限内,OA与 轴的夹角为30°,那么点B的坐标是 .
11.如图,一个粒子在第一象限运动,在第一分钟内它从原点运动到(1,0),而后它接着按图所示在与 轴、 轴平行的方向上来回运动,且每分钟移动1个单位长度,那么在1989分钟后这个粒子所处位置为 .
(美国高中数学考试题)
12.在直角坐标系中,已知A(1,1),在 轴上确定点P,使△AOP为等腰三角形,则符合条件的点P共有( )
A.1个 B.2个 C. 3个 D.4个 (2001年湖北赛区选拔赛题)
13.已知点P的坐标是( l, ),这里 、 是有理数,PA、PB分别是点P到 轴和 轴的垂线段,且矩形OAPB的面积为 ,则P点可能出现的象限有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 (江苏省竞赛题)
14.甲、乙二人同时从A地出发,沿同一条道路去B地,途中都使用两种不同的速度Vl与V2(Vi A.图(1) B.图(1)或图(2) C.图(3) D.图(4)
(河北省初中数学创新与知识应用竞赛试题)
15.依法纳税是每个公民应尽的义务.《中华人民共和国个人所得税法》规定,公民每月工资、薪金收入不超过800元,不需交税;超过800元的部分为全月应纳税所得额,都应交税,且根据超过部分的多少按不 同的税率交税,详细的税率如下表:
级别全月应纳税所得额税率(%)
1不超过500元部分5
2超过500元至2000元部分10
3超过2000元至5000元部分15
……
(1)某公民2002年10月的总收人为1350元,问他应交税款多少元?
(2)设表示每月收入(单位:元), 表示应交税款(单位:元),当1300 (3)某企业高级职员2002年11月应交税款55元,问该月他的总收入是多少元?
(四川省竞赛题)
16.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点D是AB上任意一点(A、B两点除外),过D作AB垂线与△ABC的直角边相交于E,设AD= ,△ADE的面积为 ,当点D在AB上移动时,求 关于 之间的函数关系式.
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