在北师大版九年级数学课本上,有这么一道题:
这类题在考试中比较常见,但很多同学却很难下手。
今天我们就来说说如何解决此类问题。
这道题要求我们判断可能的图像,前提是条件是一个线性函数和一个反比例函数的表达式,并且这两个表达式中的系数大小不确定。
要解决这个问题,我们首先需要知道函数的系数与图像之间的关系。
线性函数的通式为y=kx+b (k≠0),其中k为线性项系数,b为常数项; 它的图像是一条直线。
k的大小与这条直线的趋势有关。 当k>0时,直线从左向右上升(y随x增大而增大); 当k<0时,直线从左向右下降(y随着x的增加而减少)。
b的大小与直线与y轴的交点有关。 当b>0时,直线与y轴的交点在原点上方; 当b<0时,直线与y轴的交点在原点下方; 当b=0时,图像经过原点。
反比例函数的一般公式为y=k/x(k≠0),其中k为比例系数,其图形为双曲线。
k的大小与双曲线的位置有关。 当k>0时,双曲线分布在第一、第三象限; 当k<0时,双曲线分布在第二象限和第四象限。
既然知识点都解决了,那这个问题怎么解决呢? 让我与您分享两个想法。
思路1.图像绘制方法:从系数出发,考虑可能的图像
由于系数是不确定的,我们来分类讨论系数的大小。
两个函数表达式的系数都与a有关,且a≠0,所以我们不妨分两种情况来讨论:a>0和a<0。
如果a>0,则反比例函数的图形分布在第一象限和第三象限; 线性函数的图形从左向右向上,与y轴的交点在原点下方。 我画的草图是这样的:
比较四个选项,似乎都不匹配。
该怎么办? 尝试另一种情况。
如果a<0,则反比例函数的图形分布在第二象限和第四象限; 线性函数的图形从左向右向下,与y轴的交点在原点上方。 我画的草图是这样的:
您是否注意到选项 D 与草图非常相似? 是的,答案是D!
思路2、看图像法:从图像出发,考虑系数的范围
有的同学可能会说:“我不会画图,怎么办?”
没关系,我们还有一个选择,那就是看图。 通过观察四个选项,反过来推断系数的大小,然后排除矛盾的选项,剩下的就是正确答案。
对于上面的问题,我们可以分三步来解决:
第1步,标记函数
用红笔在每个选项中双曲线旁边标记反函数表达式,在直线旁边标记线性函数表达式。
第二步,写出范围
返回选项A,双曲线分布在第一象限和第三象限,说明y=a/x>0中的比例系数a; 直线从左向右向上,与y轴的交点在原点上方,说明y=ax-a中线性项的系数为a>0,常数项-a>0 。
用同样的方法操作其他三个选项,用黑笔标记系数的范围,然后进行下一步。
第三步:寻找矛盾
再次回到选项A,我们在上一步中写了三个范围:a>0、a>0 和-a>0。 它们能同时为真吗? 不能,因为如果将-a>0两边除以-1,就会变成a<0。 这与前两个范围不一致,故选项A错误,被排除。
同理,我们可以发现选项B和C都是矛盾的,只有选项D不矛盾,所以正确答案是D。
两种思路相比,绘图法要求更高,而视觉法可能对能力一般的学生更友好。
有的同学可能会担心:“看图法看似很简单,但用它解题时还是排除不了所有错误选项怎么办?”
这时候你就需要从问题中挖掘出更多的线索。 例如这个问题:
按照看象法、标注函数、写范围、找矛盾这三个步骤,我们会发现选项C和D都是矛盾的,而选项A和B却“不”矛盾。
该怎么办?
如果进一步观察选项A和B,你会发现选项A的两个函数图没有交点,而选项B的两个函数图有交点。
那么有没有交集呢? 我们可以将这两个函数表达式连接起来形成一个方程组。 用代入法消去后,就成为一个变量的二次方程。 然后计算根判别式。 我们会发现这个方程组没有实数解,说明两个函数的图像没有交集,所以正确答案出来了,选A。
解释完这两个思路,你学会了吗? 如果您有更好的方法,欢迎留言,期待您的分享!