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立足课本 一题多变

2021-09-29陈建国

初中生学习指导·提升版 2021年10期
关键词:垂线过点动点

陈建国

[原题再现]

例1(八年级上册第98页)画出函数[y=3-2x]的图象,根据图象回答下列问题:(1)[y]值随[x]值的增大而 ;(2)图象与[x]轴的交点坐标是 ;与[y]轴的交点坐标是 ;(3)当[x] 时,[y>0].(解题过程略)

此题通过函数图象揭示了函数表达式中自变量[x]与对应的函数值[y]之间的数量关系和变化规律.在学习过程中,我们还可以对此题进行变式,从不同角度、不同方位进行探究.

[变式拓展]

变式1 求解析式

例2 已知一次函数图象经过A(1,1),B(-1,5)两点,求这个一次函数的解析式.

解析:用待定系数法求一次函数解析式,首先要设解析式为[y=kx+b(k≠0)],再根据图象经过A(1,1),B(-1,5)两点,列方程组为[k+b=1,-k+b=5,]解得[k=-2,b=3,]则该一次函数的解析式为[y=-2x+3].

变式2 聚焦性质

例3 已知一次函数[y=3-2x]的图象经过两个点(a,b),(c,d),若[a<c],则([a-c])([b-d])  0.(填“>”“<”或“=”)

解析:由一次函数[y=3-2x]知[k=-2<0],所以[y]值随[x]值的增大而减小. 当[a<c]时,[b>d],则([a-c])([b-d]) < 0. 故应填<.

变式3 求最值

例4 已知一次函数的图象经过A(1,1),B(-1,5)两点,动点[P]在[x]轴上,求[PA+PB]的最小值.

解析:要求[x]轴上动点[P]到两定点距离之和的最小值,只要根据点的对称性,将x轴同侧的两点转换为[x]轴异侧的两点,再根据三角形的两边之和大于第三边求解即可.

首先作点[A]关于x轴的对称点[A1](1,-1),

则[PA+PB=PA1+PB≥A1B],

过点[B]作[x]轴的垂线,过[A1]作[y]轴的垂线,两线交于点[Q],

如图1,则[BQ=6],[A1Q=2],

由勾股定理得A1B = [BQ2+A1Q2=210].

故[PA+PB]的最小值为[210].

变式4 与面积综合

例5 已知一次函数的图象经过[A](1,1),B(-1,5)两点,[x]轴上是否存在点[P],使[△PAB]的面积为4?若存在,求出点[P]的坐标,若不存在,请说明理由.

解析:由例2可知,一次函数的解析式为[y=-2x+3],

令[y=0],得[x=1.5],∴[C](1.5,0).

分别过点[A],[B]作[AM⊥x]轴,[BN⊥x]轴,垂足分别为[M],[N],

则[AM=1],[BN=5].

[∵][S△PAB=S△PBC-S△PAC=4],

[∴12PC⋅BN-12PC⋅AM=4],解得[PC=2],

[∴]如图2,在x轴上使△PAB的面积为4的点有两个,[P](3.5,0),P1(-0.5,0).

变式5 与全等综合

例6 如图3,若直线y = 3 - 2x与x轴、y轴分别交于点A,B,将直线AB绕点B逆时针旋转45°交x轴于点C,求直线BC的函数解析式.

解析:由直线y = 3 - 2x与x轴、y轴分别交于点A,B,

则A(1.5,0),B(0,3),

过点A作AD⊥AB,交BC于D,过D作DE⊥AC,交AC于点E,

∵∠ABC = 45°,∴∠ABC = ∠ADB,∴AB = AD.

∵∠AOB = ∠DEA,∠BAO = ∠ADE,∴△AOB ≌ △DEA,

∴DE = OA = 1.5,AE = OB = 3,則D(4.5,1.5).

设直线BC的函数解析式为y = kx + b,

将点B(0,3),D(4.5,1.5)代入y = kx + b,解得[y=-13x+3].

例1还可以从其他不同角度进行变式,希望同学们能在变化中分析、总结,从而做到活学活用.

能力提升

(2021·四川·遂宁·改编)已知一次函数y = kx + b经过点A(2,-1),B(3,-3),

(1)求一次函数解析式;

(2)若一次函数图象与y轴交于点M,y轴上有另一点N,△AMN的面积为3,求点N的 坐标;

(3)若y轴上有一点C,x轴上有另一点D,且四边形ABCD的周长最小,求点C,D的坐标.

答案:(1)y = -2x + 3;(2)N(0,0)或(0,6);(3)C [0,-35]、D [34,0]

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