反比例函数中的典型错误与分析

2018-09-10 07:38王丽琴
初中生世界·八年级 2018年7期
关键词:错因横坐标反比例

王丽琴

反比例函数是同学们学习的一个难点,是在一次函数后又一个新型函数.一些同学由于对反比例函数概念理解不到位,对性质把握不准确,在解题过程中常会出现以下6种常见错误:

一、忽视对函数概念的理解

【例1】下列函数关系式中:y=[43x],y=[2-πx],y=[3x]+1,y=[-1x2],y=-2x,5xy=3是反比例函数的有 .

【错解】y=[43x],y=[2-πx],y=[3x]+1,y=[-1x2],5xy=3或y=[43x],y=[2-πx],y=[3x]+1,5xy=3.

【错因】同学们会有以上两种错误答案,主要原因是对反比例函数概念理解不透.一般地,形如y=[kx](k为常数,k≠0)的函数称为反比例函数.反比例函数通常有3种表达形式:y=[kx],y=kx-1,xy=k.(上述3个式子中,k都为常数且k≠ 0)

【正解】y=[43x],y=[2-πx], 5xy=3.

二、忽视比例系数k≠0

【例2】若函数[y=m+1xm2+5m+3]是反比例函数,则m的值是 .

【错解】∵函数[y=m+1xm2+5m+3]是反比例函数,∴m2+5m+3=-1,解得m=-4或m=-1.

【错因】本题难度不大,主要考查同学们对反比例函数意义的理解.同学们要特别注意把反比例函数y=[kx]写成负整数指数的形式:y=kx-1时,自变量指数为-1,仍然有k≠0这个必要条件.

【正解】由题意得[m2+5m+3=-1,m+1≠0.]解得[m=-4或m=-1,m≠-1.]从而得m=-4.

k≠0是反比例函数定义的重要组成部分,同学们一定不能忽略.

三、忽视不同函数的k不同

求函数的解析式一般用待定系数法,先把已知条件中自变量与函数的对应值代入解析式得方程,再解方程求出待定系数,最后把待定系数的值代入所设解析式,得出解析式.

【例3】已知y=y1-y2,y1与3x成反比例,y2与x-2成正比例,并且当x=3时,y=5;当x=1时,y=-1.求y与x之间的函数解析式.

【错解】设y1=[k3x],y2=k(x-2),k≠0.则y=y1-y2=[k3x]-k(x-2).用待定系数法求解:当x=3时,y=5,代入得[k9-k3-2]=5,解得k=-[458].即y关于x的函数解析式为:y=-[158x+458](x-2).

【错因】此解法错在设函数解析式时,把y1与x,y2与x-2的比例系数设成相同的了,而实际上它们不一定相同,并且已知条件只代入了一部分.

【正解】设y1=[k13x],y2=k2(x-2),k1、 k2≠0.则y=y1-y2=[k13x-]k2(x-2).将x=3,y=5;x=1,y =-1代入得[k19-k2(3-2)=5,k13-k2(1-2)=-1,]解得[k1=9,k2=-4,]即y关于x的函数解析式为:y=[3x]+4(x-2).

不同函数的k值是不同的.k只是一个字母,也可以用f表示.同学们要理解其真正的内涵.

四、忽视自变量的取值范围

【例4】如图1,在矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点P在BC边上运动,连接DP,过点A作AE⊥DP,垂足为E,设DP=x,AE=y,则能反映y与x之间函数关系的大致图像是( ).

【错解】在矩形中连接AP,∵S△APD=[12]PD×AE=[12]AD×AB,∴xy=3×4=12,即y=[12x],是反比例函数,故选D.

【错因】在判断函数的图像时,一定要注意自变量的取值范围.首先,当k>0时,反比例函数图像在第一、三象限;其次,同学们做题时已经考虑并知道了x>0,所以选了D,但是同学们忽视了自变量在实际问题中的取值范围.要使问题有意义,还要考虑P点是在BC边上运动的,所以y与x之间关系的图像是双曲线在第一象限图像中的一部分.

【正解】与上面一样,解得y=[12x]是反比例函数.∵当P与B重合时,AP=AB=3;当P与C重合时,AP=AC=5.∴不仅有自变量x>0,而且还有3≤x≤5,y与x之间关系的图像是双曲线在第一象限中的一部分,正确图像如C所示.

自变量的取值范围很重要,同学们一定不能忽视.

五、忽视性质成立的条件

对于反比例函数来说,当k>0时,图像分别位于第一、三象限,在同一个象限内,y随 x的增大而减小;当k<0时,图像分别位于第二、四象限,在同一个象限内,y随x的增大而增大.

【例5】已知P(x1,-2)、Q(x2,2)、R(x3,3)三点都在反比例函数y=[a2+1x]的图像上,则下列关系正确的是( ).

A.x1

C.x3

【错解】∵y=[a2+1x]是反比例函数,且k=a2+1>0,∴y随x的增大而减小.又∵-2<2<3,∴x3

【错因】当k>0时,反比例函数的图像在第一、三象限内,且在每一象限内,y随x的增大而减小,但点P(x1,-2)与Q(x2,2)、R(x3,3)不在同一象限内,因而不能由-2<2<3,就断定x3

【正解】∵k=a2+1>0,∴y随x的增大而减小,且函数图像分布在第一、三象限内.∵2<3,∴x3

本题考查了同学们对反比例函数图像的性质及其增减性的理解.在应用反比例函数图像性质的基础上,同学们应会正确地比较在不同象限内点的横、纵坐标值的大小关系.

六、忽视函数图像的变换

反比例函数的图像特点是:以原点为对称中心的中心对称的双曲线,反比例函数图像中每一象限的每一支曲线会无限接近 x轴、y轴,但不会与坐标轴相交(k≠0).而一次函数图像是直线,所以结合两种图像的性质特征,可利用数形结合求一类不等式的解集.

【例6】如图2,直线y1=k1x+b与双曲线y2=[k2x]交于A、B两点,其横坐标分别为1和5,则不等式k1x<[k2x]+b的解集是 .

【错解】∵直线y1=k1x+b与双曲线y2=[k2x]交于A、B两点,又∵点A横坐标为1,点B横坐标为5,∴当y15.

【错因】要求不等式k1x<[k2x]+b的解集,不等式右边不是一个典型的反比例函数的形式,需要将其变换为一般形式.

【正解】∵由k1x<[k2x]+b,得到不等式k1x-b<[k2x],∴令双曲线不动,直线y1=k1x+b向下平移2b个单位,得y=k1x-b,直线向下平移2b个单位后的图像如图3所示,交点A′的横坐标为

-1,交点B′的横坐标为-5,当-50时,双曲线图像在直线y=k1x-b图像上方,∴不等式k1x<[k2x]+b的解集是-50.

图像怎样做到平移呢?图像的平移综合成一点就是8个字:左加右减,上加下减.

总之,反比例函数的易错题因人而异,同学们可以根据自己的学习情况进行辨析,以便强化记忆,查漏补缺,总结经验,从而达到最好的学习状态.

(作者单位:江苏省常州市武進区星辰实验学校)

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