我心中的一次函數(shù)

江蘇省江陰市利港中學(xué)八（7）班　王興標(biāo)

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我心中的一次函數(shù)

江蘇省江陰市利港中學(xué)八（7）班王興標(biāo)

函數(shù)的神奇和神秘之處，就在于和我們往常接觸的數(shù)學(xué)知識(shí)不同.

1.它不同于計(jì)算，工工整整，順理成章，簡(jiǎn)單易懂；

2.它不同于幾何，有復(fù)雜多變的圖形.

函數(shù)是一個(gè)抽象化的概念，打個(gè)比喻，函數(shù)如同一張大網(wǎng)，為什么這么說呢？請(qǐng)看下題——設(shè)直線l1：y1=k1x+b1與l2：y2=k2x+ b2，若l1⊥l2，垂足為H，則稱直線l1與l2是點(diǎn)H的直角線.

（2）如圖1，在平面直角坐標(biāo)系中，四邊形OABC的頂點(diǎn)A（3，0）、B（2，7）、C（0，7），P為線段OC上一點(diǎn)，設(shè)過B、P兩點(diǎn)的直線為l1，過A、P兩點(diǎn)的直線為l2，若l1與l2是點(diǎn)P的直角線，求直線l1與l2的解析式.

圖1

圖2

圖3

【解析】第一問不難，畫圖正確，很明顯可以發(fā)現(xiàn)①③是點(diǎn)C的直角線.此題主要難在第二問.首先要求直線l1與l2的解析式，就要先確定它的位置，如圖2所示，在圖中，可以發(fā)現(xiàn)有多個(gè)直角三角形，由此可以聯(lián)想到勾股定理，觀察圖形，要求點(diǎn)P的坐標(biāo)，由于點(diǎn)P在線段OC上運(yùn)動(dòng)，所以點(diǎn)P位置不確定，我們不妨采用“未知設(shè)元”，即設(shè)OP=x，則很明顯CP=OC-OP=7-x，這里因?yàn)辄c(diǎn)A（3，0）、B（2，7），所以O(shè)A=3，BC=2，在Rt△OAP中，馬上想到勾股定理，可得AP2=OA2+OP2，所以AP2=9+x2，同理在Rt△CBP中，由勾股定理得：BP2= 4+（7-x）2，題目中又已知l1與l2是點(diǎn)P的直角線，根據(jù)直角線的定義可以知道l1⊥l2，即AP⊥BP，馬上想到通過Rt△APB的三邊關(guān)系建立方程.這里還需要解決線段AB的長(zhǎng)度，過點(diǎn)B作BD⊥AD，垂足為D（如圖3所作），得D（2，0），即OD=2，進(jìn)而得出AD =AO -OD =1，BD =CO =7，AB =.在Rt△APB中，由AB2=AP2+BP2，可轉(zhuǎn)化為9+x2+4+（7-x）2=50.此方程最后化簡(jiǎn)為2x2-14x+12=0，這里很容易卡住——一元二次方程怎么解？我們沒有學(xué)過啊！其實(shí)不然，還記得我們?cè)?jīng)學(xué)過的因式分解嗎？對(duì)于方程的左邊，我們進(jìn)行十字相乘，得到（2x-2）（x-6）=0，故x=1或x=6.所以P（0，1）或（0，6）.當(dāng)P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，1）時(shí)，直線l1的解析式為y=3x+1；直線l2的解析式為；當(dāng)P點(diǎn)坐標(biāo)為（0，6）時(shí)，直線l1的解析式為，直線l2的解析式為y=-2x+6.

解完此題后，思緒繼續(xù)前行：

此題如果改為求△ABP的周長(zhǎng)是多少，則此題就要進(jìn)行分類討論，當(dāng)點(diǎn)P（0，1）時(shí)，可以求出△ABP的周長(zhǎng)為，當(dāng)P（0，6）時(shí)，△ABP的周長(zhǎng)為.

回頭觀察已知條件：設(shè)直線l1：y1=k1x+ b1與l2：y2=k2x+b2，若l1⊥l2，垂足為H，則稱直線l1與l2是點(diǎn)H的直角線，發(fā)現(xiàn)k1·k2= -1，這里讓我聯(lián)想起直線l1：y1=k1x+b1與l2：y2=k2x+b2如果平行，那么k1=k2，真是有趣！

我之所以比喻函數(shù)如同一張大網(wǎng)，是因?yàn)樗鼘⒏鞣矫娴臄?shù)學(xué)知識(shí)連接、匯合.例如該題很好地說明了函數(shù)是數(shù)與形的結(jié)合，這一道題就覆蓋了“勾股定理”、“因式分解”、“未知設(shè)元”、“方程思想”、“分類討論”等等.函數(shù)的神秘與神奇之處就在這里，完美結(jié)合數(shù)與形、連結(jié)各方面數(shù)學(xué)知識(shí)點(diǎn)，這便是函數(shù)獨(dú)特的數(shù)學(xué)魅力所在.

劉老師點(diǎn)評(píng)：從小王同學(xué)這篇作品可以看出他鉆研的真實(shí)心路歷程.文中“聯(lián)想”“馬上想到”等詞點(diǎn)出了他的頓悟過程.數(shù)學(xué)思想方法在小作者的解題分析的心路歷程中得到完美的詮釋，像發(fā)現(xiàn)點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)時(shí)，OP的長(zhǎng)度就采用“未知設(shè)元”，在直角三角形中，馬上聯(lián)想到勾股定理、方程思想.當(dāng)出現(xiàn)了一元二次方程這個(gè)沒有學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，小作者并沒有放棄，反而激發(fā)了斗志，馬上注意到方程左邊的式子可進(jìn)行因式分解，這種探究精神值得表?yè)P(yáng)！這里特別值得一提的是，小作者具有較好的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，具體體現(xiàn)在解完題后，能自己提出問題（雖然這個(gè)問題的含金量不高，但具備這樣的問題意識(shí)是值得稱贊的），第二個(gè)問題滲透著由特殊到一般、歸納類比等思想.

（指導(dǎo)教師：劉杰）