一、內容特點分析
自身的結構特點
函數是表示數量之間關系以及變化規律的數學模型,其內容可歸為下列三個方面:
一是函數關系的表示,從表示方式的角度看,有關系式法、圖像法、列表法,從函數類別的角度看,主要有一次函數、二次函數、反比例函數;二是函數的性質;三是函數的應用及函數思想的形成。
以上三個方面又有著緊密的聯系,每個方面都是核心內容,都是考查的重點,但在實際問題或綜合問題中,一般首先是函數思想指導下確定或選擇運用函數,然后建立函數,最后根據函數性質解決相應的問題。
例8日照市是中國北方最大的對蝦養殖產區,被國家農業部列為對蝦養殖重點區域,貝類產品西施舌是日照特產.沿海某養殖場計劃今年養殖無公害標準化對蝦和西施舌,由于受養殖水面的制約,這兩個品種的苗種的總投放量只有50噸.根據經驗測算,這兩個品種的種苗每投放一噸的先期投資、養殖期間投資以及產值如下表:(單位:千元/噸)
養殖場受資金的限制,先期投資不超過360千元,養殖期間投資不超過290千元.設西施舌種苗的投放量為x噸.
(1) 求x的取值范圍;
(2) 設這兩個品種的總產值為y(千元),試寫出y與x之間的函數關系式,并求出當x等于多少時,y有最大值?最大值是多少?
考法評析本題聯系當地實際,較為集中地考查了函數模型的實際意義,同時也考查了學生利用函數思想解決實際問題的能力,本題有利于引導學生在平時用數學知識分析和解決生產、生活中的一些實際問題.
(四)考查函數在動態幾何問題中的應用
例9如圖,正方形ABCD的邊長為2 cm,在對稱中心O處有一釘子. 動點P,Q同時從點A出發,點P沿A→B→C方向以每秒2 cm的速度運動,到點C停止;點Q沿A→D方向以每秒1 cm的速度運動,到點D停止. P,Q兩點用一條可伸縮的細橡皮筋連接,設x(s)后橡皮筋掃過的面積為y(cm2).
(1) 當0 ≤ x ≤ 1時,求y與x之間的函數關系式.
(2) 當橡皮筋剛好觸及釘子時,求x的值.
(3) 當1 ≤ x ≤ 2時,求y與x之間的函數關系式,并寫出橡皮筋從觸及釘子到運動停止時∠POQ的變化范圍.
(4) 當0 ≤ x ≤ 2時,請在給出的直角坐標系中畫出y與x之間的函數圖像.
考法評析點的運動使圖形的形狀發生了改變,其面積也就與點的運動時間形成了函數的對應關系.本題通過特殊位置來區分函數的不同變化趨勢,綜合運用數學知識來解決問題,突出考查了函數思想在動態幾何中的運用,確保了本題具有較好的效度和可推廣性.
例10如圖(1),正方形ABCD的頂點A,B的坐標分別為(0,10),(8,4),頂點C,D在第一象限,點P從點A出發,沿正方形按逆時針方向勻速運動,同時,點Q從點E(4,0)出發,沿x軸正方向以相同速度運動. 當點P到達點C時,P,Q兩點同時停止運動. 設運動的時間為t(s).
(1) 求正方形ABCD的邊長.
(2) 當點P在AB邊上運動時,△OPQ的面積S(平方單位)與時間t(s)之間的函數圖像為拋物線的一部分(如圖(2)所示),求P,Q兩點的運動速度.
(3) 求(2)中面積S(平方單位)與時間t(s)的函數關系式及面積S取最大值時點P的坐標.
(4) 若點P,Q保持(2)中的速度不變,則點P沿著AB邊運動時,∠OPQ的大小隨著時間t的增大而增大;沿著BC邊運動時,∠OPQ的大小隨著時間t的增大而減小,當點P沿著這兩邊運動時,使∠OPQ = 90°的點P有______個.
考法評析本題由運動時間的變化引出對三角形的探究,突出了利用函數思想進行科學探究之過程的考查.題目通過由圖像求速度,由圖形求頂點坐標,嘗試了從不同角度考查學生采集“數”與“形”的信息,尋求解決問題方法的能力.其問題(4)的設計融入合情推理,以及結合函數的增減性,動手觀察運動的特殊情形,依據角度變化的連續性(即由量變到質變的辯證性)等考查了學生對結論作出判斷的能力,使得本題在《課程標準》的要求范圍內具有較高的區分度.
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”