内容正文:
专题10 借助函数图象解决数学问题新题型
【核心提示】
1. 函数平移规律
我们所学的所有函数,一次函数(正比例函数)、二次函数、反比例函数的平移规律均是:上加下减,左加右减 .
特殊地,含绝对值的函数,多种函数的结合(比如y=等)的平移规律亦是如此.
2. 借助函数图象研究实际问题时,一定要注意自变量的取值范围.
3. 绘制复杂函数图象时,用平滑的曲线将各取值点连接,且两端要出头.
【考点1:复合函数图象】
【例1】【2020·重庆A卷】在初中阶段的函数学习中,我们经历了列表、描点、连线画函数图象,并结合图象研究函数性质的过程.以下是我们研究函数性质及其应用的部分过程,请按要求完成下列各小题.
(1)请把下表补充完整,并在图中补全该函数图象;
…
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
…
…
-3
0
3
…
(2)根据函数图象,判断下列关于该函数性质的说法是否正确,正确的在答题卡上相应的括号内打“√”,错误的在答题卡上相应的括号内打“×”;
①该函数图象是轴对称图形,它的对称轴为y轴.
②该函数在自变量的取值范围内,有最大值和最小值,当时,函数取得最大值3;当时,函数取得最小值-3.
③当或时,y随x的增大而减小;当时,y随x的增大而增大.
(3)已知函数的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式的解集(保留1位小数,误差不超过0.2).
【变式1-1】【2020·湖北荆州】九年级某数学兴趣小组在学习了反比例函数的图象与性质后,进一步研究了函数y的图象与性质共探究过程如下:
(1)绘制函数图象,如图1.
列表:下表是x与y的几组对应值,其中m= ;
x
…
﹣3
﹣2
﹣1
1
2
3
…
y
…
1
2
4
4
2
m
…
描点:根据表中各组对应值(x,y),在平面直角坐标系中描出了各点;
连线:用平滑的曲线顺次连接各点,画出了部分图象.请你把图象补充完整;
(2)通过观察图1,写出该函数的两条性质;
① ;
② ;
(3)①观察发现:如图2.若直线y=2交函数y的图象于A,B两点,连接OA,过点B作BC∥OA交x轴于C.则S四边形OABC= ;
②探究思考:将①中“直线y=2”改为“直线y=a(a>0)”,其他条件不变,则S四边形OABC= ;
③类比猜想:若直线y=a(a>0)交函数y(k>0)的图象于A,B两点,连接OA,过点B作BC∥OA交x轴于C,则S四边形OABC= .
图1 图2
【例2】【2020·河南】小亮在学习中遇到这样一个问题:
如图,点是上一动点,线段,点是线段的中点,过点作,交的延长线于点.当为等腰三角形时,求线段的长度.
小亮分析发现,此问题很难通过常规的推理计算彻底解决,于是尝试结合学习函数的经验研究此问题.请将下面的探究过程补充完整:
(1)根据点在上的不同位置,画出相应的图形,测量线段,,的长度,得到下表的几组对应值.
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
8.0
7.7
7.2
6.6
5.9
3.9
2.4
0
8.0
7.4
6.9
6.5
6.1
6.0
6.2
6.7
8.0
操作中发现:
①“当点为的中点时,”.则上表中的值是 ;
②“线段的长度无需测量即可得到”.请简要说明理由.
(2)将线段的长度作为自变量,和的长度都是的函数,分别记为和,并在平面直角坐标系中画出了函数的图象,如图所示.请在同一坐标系中画出函数的图象;
(3)继续在同一坐标系中画出所需的函数图象,并结合图象直接写出:当为等腰三角形时,线段长度的近似值(结果保留一位小数).
【变式2-1】【2020·四川达州】如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=6cm,CD=2cm,P为线段BC上的一动点,且和B、C不重合,连接PA,过点P作PE⊥PA交射线CD于点E.
聪聪根据学习函数的经验,对这个问题进行了研究.
(1)通过推理,他发现△ABP∽△PCE,请你帮他完成证明.
(2)利用几何画板,他改变BC的长度,运动点P,得到不同位置时,CE、BP的长度的对应值;
当BC=6 cm时,得到表1
表1
BP
…
1
2
3
4
5
…
CE
…
0.83
1.33
1.50
1.33
0.83
…
当BC=8cm时,得表2
表2
BP
…
1
2
3