函數是數學中最重要的概念之一,它是變量數學的標志,“函數”是從量的側面去描述客觀世界的運動變化、相互聯系,從量的側面反映了客觀世界的動態和它們的相互制約性.
函數的基本知識有:與平面直角坐標系相關的概念、函數概念、函數的表示法、函數圖象概念及畫法.
在坐標平面內,由點的坐標找點和由點求坐標是“數”與“形”相互轉換的最基本形式.點的坐標是解決函數問題的基礎,函數解析式是解決函數問題的關鍵,所以,求點的坐標、探求函數解析式是研究函數的兩大重要課題.
【例題求解】
【例1】 在平面直角坐標系內,已知點A(2,2),B(2,-3),點P在y軸上,且△APB為直角三角形,則點P的個數為 . (河南省競賽題)
思路點撥 先在直角坐標平面內描出A、B兩點,連結AB,因題設中未指明△APB的哪個角是直角,故應分別就∠A、∠B、∠C為直角來討論,設點P (0,x),運用幾何知識建立x的方程.
注: 點的坐標是數與形結合的橋梁,求點的坐標的基本方法有:
(1)利用幾何計算求;
(2)通過解析式求;
(3)解由解析式聯立的方程組求.
【例2】 如圖,向放在水槽底部的燒杯注水(流量一定),注滿燒杯后,繼續注水,直至注滿水槽.水槽中水面上升高度 與注水時間 之間的函數關系,大致是下列圖象中的( )
思路點撥 向燒杯注水需要時間,并且水槽中水面上升高 .
注: 實際生活中量與量之間的關系可以形象地通過圖象直觀地表現出來,如心電圖、,股市行情走勢 圖等,圖象中包含著豐富的圖象信息,要善于從圖象的形狀、位置、發展變化 趨勢等有關信息中獲得啟示.
【例3】 南方A市欲將一批容易變質的水果運往B市銷售,共有飛機、火車、汽車三種運輸方式,現只可選擇其中的一種,這三種運輸方式的主要參考數據如下表所示:
運輸工具途中速度(千米/時) 途中費用(元/千米)裝卸費用(元)裝卸時間(小時)
飛機2001610002
火車100420004
汽車50810002
若這批水果在運輸(包括裝卸)過程中的損耗為200元/小時,記A、B兩市間的距離為x千米.
(1)如果用Wl、W2、W3分別表示使用飛機、火車、汽車運輸時的總支出費用(包括損 耗),求出Wl、W2、W3與小x間的函數關系式.
(2)應采用哪種運輸方式,才使運輸時的總支出費用最小?
(湖北省黃岡市中考題)
思路點撥 每種運輸工具總支出費用=途中所需費用(含裝卸費用)+損耗費用;總支出費用隨距離變化而變化,由Wl?W2=0,W2一W3=0,先確定自變量的特定值,通過討論選擇最佳運輸方式.
【例4】 已知在菱形ABCD中,∠BAD=60°,把它放在直角坐標系中,使AD邊在y軸上,點C的坐標為(2 ,8).
(1)畫出符合題目條件的菱形與直角坐標系;
(2)寫出A、B兩點的坐標;
(3)設菱形ABCD的對角線交點為P.問:在y軸上是否存在一點F,使得點P與點F關于菱形ABCD的某條邊所在的直線對稱,如果存在,寫出點F的坐標;如果不存在,請說明理由. (江蘇省常州市中考題)
思路點撥 (1)關鍵是探求點A是在y軸正半軸上、負半軸上還是坐標原點,只須判斷∠COy與∠CAD的大。(2)利用解直角三角形求A,B兩點坐標;(3)設軸上存在點F(0,y),則P與F只可能關于直線DC對稱.
注:建立函數關系式,實際上都是根據具體的實際問題和一些特殊的關系、數據而抽象、歸納建立函數的模型.
【例5】 如圖,已知在Rt△ABC中,∠B=90°,BC=4cm,AB=8cm,D、E、F分別為AB、AC、BC邊上的中點,若P為AB邊上的一個動點,PQ∥BC,且交AC于點Q,以PQ為一邊,在點A的右側作正方形PQMN,記PQMN與矩形EDBF的公共部分的面積為y.
(1)當AP=3cm時,求的值;
(2)設AP=cm時,求y與x的函數關系式;
(3)當y=2cm2,試確定點P的位置.(2001年天津市中考題)
思路點撥 對于(2),由于點P的位置不同,y與x 之間存在不同的函數關系,故需分類討論;對于(3),由相應函數解析式求x值.
注:確定幾何元素間的函數關系式,首先是借助幾何知識與方法把相應線段用自變量表示,再代入相應的等量關系式,需要注意的是:
(1)當圖形運動導致圖形之間位置發生變化,需要分類討論;
(2)確定自變量的幾何意義,常用到運動變化、考慮極端情形、特殊情形等思想方法.
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1.如圖,在直角坐標系中,已知點A(4,0)、B(4,4),∠OAB=90°,有直角三角形與Rt△ABO全等且以AB為公共邊,請寫出這些直角三角形未知頂點的坐標 .
(貴州省中考題)
2.在直角坐標系中有兩點A(4,0),B(0,2),如果點C在x軸上(C與A不重合),當點C的坐標為 時,使得由點B、O、C組成的三角形與△AOB相似(至少找出兩個滿足條件的點的坐標). (廣西桂林市中考題)
3.根據指令(S≥0,0° (浙江省杭州市中考題)
4.如圖,在平面直角坐標系中,直線AB與x軸的夾角為60°,且點A的坐標為(一2,0),點B在x軸上方,設AB= ,那么點B的橫坐標為( )
A. B. C. D.
(年南昌市中考題)
5.一天,小軍和爸爸去登山,已知山腳到山頂的路程為300米,小軍先走了一段路程,爸爸才開始出發.圖中兩條線段分別表示小軍和爸爸離開山腳登山的路程(米)與登山所用的時間(分鐘的關系)(從爸爸開始登山時計時),根據圖象,下列說法錯誤的是( )
A.爸爸登山時,小軍已走了50米
B.爸爸走了5分鐘,小軍仍在爸爸的前面
C.小軍比爸爸晚到山頂
D.爸爸前10分鐘登山的速度比小軍慢,10分鐘之后登山的速度比小軍快
(江蘇省淮安市中考題)
6.若函數 的自變量 的取值范圍為一切實數,則 的取值范圍是( )
A.m
7.如圖,在直角坐標系中,已知點A(4,0)、點B(0,3),若有一個直角三角形與Rt△ABO全等,且它們有一條公共邊,請寫出這個直角三角形 未知頂點的坐標(不必寫出計算過程).
(常州市中考題)
8.如圖,用同樣規格黑白兩色的正方形瓷磚鋪設矩形地面,請觀察下列圖形并解答有關問題:
(1)設鋪設地面所用瓷磚的總塊數為 ,請寫出 與 ( 表示第 個圖形)的函數關系式;
(2)按上述鋪設方案,鋪一塊這樣的矩形地面共用了506塊瓷磚,求此時 的值;
(3)若黑瓷磚每塊4元,白瓷磚每塊3元,在問題(2)中,共需花多少元錢購買瓷磚?
(4)是否存在黑瓷磚與白瓷磚塊數相等情形?請通過計算說明為什么?
(吉林省中考題)
9.如圖,在平面直角坐標系中有一個正方形ABCD,它的4個頂點為A(10,0),B (0,10),C(一10,0),D(0,一10),則該正方形內及邊界上共有 個整點(即縱橫坐標都是整數的點). (上海市初中數學競賽題)
10.如圖,已知邊長為l的正方形OABC在直角坐標系中,A、B兩點在第一象限內,OA與 軸的夾角為30°,那么點B的坐標是 .
11.如圖,一個粒子在第一象限運動,在第一分鐘內它從原點運動到(1,0),而后它接著按圖所示在與 軸、 軸平行的方向上來回運動,且每分鐘移動1個單位長度,那么在1989分鐘后這個粒子所處位置為 .
(美國高中數學考試題)
12.在直角坐標系中,已知A(1,1),在 軸上確定點P,使△AOP為等腰三角形,則符合條件的點P共有( )
A.1個 B.2個 C. 3個 D.4個 (2001年湖北賽區選拔賽題)
13.已知點P的坐標是( l, ),這里 、 是有理數,PA、PB分別是點P到 軸和 軸的垂線段,且矩形OAPB的面積為 ,則P點可能出現的象限有( )
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個 (江蘇省競賽題)
14.甲、乙二人同時從A地出發,沿同一條道路去B地,途中都使用兩種不同的速度Vl與V2(Vi
(河北省初中數學創新與知識應用競賽試題)
15.依法納稅是每個公民應盡的義務.《中華人民共和國個人所得稅法》規定,公民每月工資、薪金收入不超過800元,不需交稅;超過800元的部分為全月應納稅所得額,都應交稅,且根據超過部分的多少按不 同的稅率交稅,詳細的稅率如下表:
級別全月應納稅所得額稅率(%)
1不超過500元部分5
2超過500元至2000元部分10
3超過2000元至5000元部分15
……
(1)某公民2002年10月的總收人為1350元,問他應交稅款多少元?
(2)設表示每月收入(單位:元), 表示應交稅款(單位:元),當1300
(四川省競賽題)
16.如圖,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,點D是AB上任意一點(A、B兩點除外),過D作AB垂線與△ABC的直角邊相交于E,設AD= ,△ADE的面積為 ,當點D在AB上移動時,求 關于 之間的函數關系式.
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