题目内容
【题目】【操作发现】在计算器上输入一个正数,不断地按“ ”键求算术平方根,运算结果越来越接近1或都等于1.
【提出问题】输入一个实数,不断地进行“乘以常数k,再加上常数b”的运算,有什么规律?
【分析问题】我们可用框图表示这种运算过程(如图a).
也可用图象描述:如图1,在x轴上表示出x1 , 先在直线y=kx+b上确定点(x1 , y1),再在直线y=x上确定纵坐标为y1的点(x2 , y1),然后再x轴上确定对应的数x2 , …,以此类推.
【解决问题】研究输入实数x1时,随着运算次数n的不断增加,运算结果x,怎样变化.
(1)若k=2,b=﹣4,得到什么结论?可以输入特殊的数如3,4,5进行观察研究;
(2)若k>1,又得到什么结论?请说明理由;
(3)①若k=﹣ ,b=2,已在x轴上表示出x1(如图2所示),请在x轴上表示x2 , x3 , x4 , 并写出研究结论;
②若输入实数x1时,运算结果xn互不相等,且越来越接近常数m,直接写出k的取值范围及m的值(用含k,b的代数式表示)
【答案】
(1)
解:若k=2,b=﹣4,y=2x﹣4,
取x1=3,则x2=2,x3=0,x4=﹣4,…
取x1=4,则x2x3=x4=4,…
取x1=5,则x2=6,x3=8,x4=12,…由此发现:
当x1<4时,随着运算次数n的增加,运算结果xn越来越小.
当x1=4时,随着运算次数n的增加,运算结果xn的值保持不变,都等于4.
当x1>4时,随着运算次数n的增加,运算结果xn越来越大
(2)
解:当x1> 时,随着运算次数n的增加,xn越来越大.
当x1< 时,随着运算次数n的增加,xn越来越小.
当x1= 时,随着运算次数n的增加,xn保持不变.
理由:如图1中,直线y=kx+b与直线y=x的交点坐标为( , ),
当x1> 时,对于同一个x的值,kx+b>x,
∴y1>x1
∵y1=x2,
∴x1<x2,同理x2<x3<…<xn,
∴当x1> 时,随着运算次数n的增加,xn越来越大.
同理,当x1< 时,随着运算次数n的增加,xn越来越小.
当x1= 时,随着运算次数n的增加,xn保持不变
(3)
解:①在数轴上表示的x1,x2,x3如图2所示.
随着运算次数的增加,运算结果越来越接近 .
②由(2)可知:﹣1<k<1且k≠0,
由 消去y得到x=
∴由①探究可知:m= .
【解析】(1)分x1<4,x1=4,x1>4三种情形解答即可.(2)分x1> ,x1< ,x1= 三种情形解答即可.(3)①如图2中,画出图形,根据图象即可解决问题,xn的值越来越接近两直线交点的横坐标.
②根据前面的探究即可解决问题.本题考查一次函数综合题以及性质,解题的关键是学会从一般到特殊探究规律,学会利用规律解决问题,属于中考常考题型.
【考点精析】认真审题,首先需要了解一次函数的性质(一般地,一次函数y=kx+b有下列性质:(1)当k>0时,y随x的增大而增大(2)当k<0时,y随x的增大而减小).