正比例函數中的一線三直角應用(八年級數學)
在八年級數學正比例函數的學習中,關於它的應用,最基礎的就是求解析式,根據它的特點,我們只需要知道直線上的一個點坐標,即可求得比例係數k,而在坐標系中求點坐標,我們在七年級已經建立了坐標與幾何線段之間的關聯,這對於初次經歷數形結合的八年級學生來講,需要一個熟練的過程,也就是說,一般會通過向坐標軸作垂線完成坐標與線段長之間的轉化,同時需要注意的是,坐標是有符號區別的,而線段長卻是正數,要看清點在第幾象限。
題目
如圖,正比例函數y=kx經過點A,點A在第四象限,過點A作AH⊥x軸,垂足為點H,點A的橫坐標為3,且△AOH的面積為3.
(1)求正比例函數的解析式;
(2)若直線y=mx(m<k)上有一點B滿足∠AOB=45°,且OB=AB,求m的值.
解析:
(1)這個正比例函數經過點A,因此我們需要求出點A坐標,而它的橫坐標已經給出,是3,縱坐標則隱藏在條件△AOH的面積為3中,△AOH是直角三角形,面積為OH與AH乘積的一半,其中OH=3,因此可求出AH=2,於是點A坐標為(3,-2),再代入y=kx,求出k=-2/3,所以正比例函數解析式為y=-2/3x;
(2)當看到∠AOB=45°時,在八年級的解題經驗中,最容易聯想到的是等腰直角三角形,恰好有這麼一個特殊銳角,那麼,圖中的△AOB是否這樣的三角形呢?
結合題目中的條件OB=AB,答案是肯定的,△AOB是一個等腰直角三角形,這就形成的一線三直角最基本的條件,構造的方法是過點B向y軸作垂線,如下圖:
圖中△OBE與△BAF的全等條件非常容易找齊,∠BEO=∠F=90°,利用同角的餘角相等證明∠ABE=∠BAF,再加上OB=AB,得到△OBE≌△BAF,所以BE=AF,OE=BF,請注意我們需要知道BE和OE的長度,分別對應求B點的橫縱坐標,因此需要尋找它們之間的等量關係,圖中四邊形OEFH可證明是一個矩形,於是EF=OH=3,而OE=HF,下面進行替換,OE=AH+AF=2+AF=2+BE,另一方面,BF=EF-BE=OH-BE=3-BE,所以我們可得方程2+BE=3-BE,可求出BE=1/2,因此OE=5/2,至此得到點B坐標為(1/2,-5/2),將其代入y=mx,求出m=-5.
解題反思
這道題作為一道正比例函數習題課的思考題布置下去,交上來的同學很少,這對於剛剛學完正比例函數的八年級學生來講,綜合力度較大,完成不易,但藉助這道題,至少讓學生明白正比例函數的直線特徵與幾何裡是完全一樣的,只是在坐標系中,幾何中的直線可以用解析式表示,即幾何代數化,為後面一次函數的應用發一個「預告片」,能從這道題反思自己思路缺陷的學生,無疑將在後續學習中如魚得水。