巧用反比例函数k的几何含义
2022-06-02倪钰皓
倪钰皓
在学习反比例函数时,我发现,由反比例函數[y]=[kx](k为常数,且k≠0)图像上的任一点作横、纵轴垂线,与两个坐标轴围成的矩形的面积是个定值,等于[k]。这个矩形,我称之为这个点的“k矩形”,即[Sk矩形]=[k]。在解决一些问题时,利用“k矩形”,我得到了简便的解法。
例题 如图1,双曲线[y]=[kx](其中k>0,x>0)经过矩形OABC的边AB上的中点F,交边BC于点E,求证:E点是BC的中点。
证法一:
设点F(a,b)。
∵点F在反比例函数[y]=[kx]上,
∴ab=k。
∵点F是AB的中点,
∴B(a,2b),
∴BC=a。
∵点E在BC上,
∴E点的纵坐标=B点的纵坐标=2b。
∵点E在反比例函数[y]=[kx]上,
∴E点的横坐标×E点的纵坐标=ab,
∴点E的横坐标=[a2],
∴CE=[a2]=[12BC],
∴E点是BC的中点。
证法二:
如图2,连接OE、OB、OF。
∵点E、F都在反比例函数[y]=[kx]上,
∴S△OAF=S△OCE。
又∵点F是AB的中点,
∴[S△OAF=12S△OAB]。
∵在矩形OABC中,
∴S[△OAB]=S[△OCB],
∴S[△OCE]=[12S△OCB],
∴E点是BC的中点。
证法一是通过设点的坐标,利用反比例函数上点的坐标特征及矩形的特征,转化已知点和未知点的坐标,进而得到线段长度证得中点,我们可以称这种方法为解析法;证法二是利用反比例函数k的几何含义及矩形的图形特征,得到图形面积之间的关系,用面积法证得中点,我们可以称这种方法为几何法。两种证法各有特点,此处,显然几何法优于解析法。而本题还可以得出更一般的结论,即将“F是AB的中点”改为“F在AB上,且[AFAB]=[n]”,则可得[CECB]=[n]。
变式 如图3,双曲线[y]=[kx](其中k>0,x>0)经过矩形OABC对角线的交点M,交AB于点F,交BC于点E,四边形OFBE的面积为9,则k= 。
同学们可以仿照例题,运用反比例函数k的几何含义来解一解变式,相信你能得到有用的解题经验。
教师点评
小作者在学习过程中,能够主动思考,善于总结归纳,有较强的探究能力;面对问题时,能够给出多种证法并分析其优劣,择优而做。同时,对相关的变式问题,小作者还能达到举一反三、触类旁通的效果,值得大家学习。
(指导教师:陈雪霞)