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二次函数压轴题———解题通法研究

 许愿真 2016-08-19

  二次函数在全国中考数学中常常作为压轴题,同时在省级,国家级数学竞赛中也有二次函数大题,很多学生在有限的时间内都不能很好完成。由于在高中和大学中很多数学知识都与函数知识或函数的思想有关,学生在初中阶段函数知识和函数思维方法学得好否,直接关系到未来数学的学习。所以二次函数综合题自然就成了相关出题老师和专家的必选内容。现总结出了解决二次函数压轴题的通法,供大家参考。

  几个自定义概念:

  ①三角形基本模型:有一边在X轴或Y上,或有一边平行于X轴或Y轴的三角形称为三角形基本模型。

  ③动三角形:至少有一边的长度是不确定的,是运动变化的。或至少有一个顶点是运动,变化的三角形称为动三角形。

  ④动线段:其长度是运动,变化,不确定的线段称为动线段。

  ⑤定三角形:三边的长度固定,或三个顶点固定的三角形称为定三角形。

  ⑥定直线:其函数关系式是确定的,不含参数的直线称为定直线。如:y=3x-6。

  ⑦X标,Y标:为了记忆和阐述某些问题的方便,我们把横坐标称为x标,纵坐标称为y标。

  ⑧直接动点:相关平面图形(如三角形,四边形,梯形等)上的动点称为直接动点,与之共线的问题中的点叫间接动点。动点坐标“一母示”是针对直接动点坐标而言的。

  1.求证“两线段相等”的问题:

  借助于函数解析式,先把动点坐标用一个字母表示出来;然后看两线段的长度是什么距离(即是“点点”距离,还是“点轴距离”,还是“点线距离”,再运用两点之间的距离公式或点到x轴(y轴)的距离公式或点到直线的距离公式,分别把两条线段的长度表示出来,把它们进行化简,即可证得两线段相等。

  2.“平行于y轴的动线段长度的最大值”的问题:

  由于平行于y轴的线段上各个点的横坐标相等(常设为t),借助于两个端点所在的函数图象解析式,把两个端点的纵坐标分别用含有字母t的代数式表示出来,再由两个端点的高低情况,运用平行于y轴的线段长度计算公式y上-y下,把动线段的长度就表示成为一个自变量为t,且开口向下的二次函数解析式,利用二次函数的性质,即可求得动线段长度的最大值及端点坐标。

  3.“抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离最大”的问题:

  (方法1)先求出定直线的斜率,由此可设出与定直线平行且与抛物线相切的直线的解析式(注意该直线与定直线的斜率相等,因为平行直线斜率(k)相等),再由该直线与抛物线的解析式组成方程组,用代入法把字母y消掉,得到一个关于x的的一元二次方程,由题有△=0(因为该直线与抛物线相切,只有一个交点,所以△=0)从而就可求出该切线的解析式,再把该切线解析式与抛物线的解析式组成方程组,求出x、y的值,即为切点坐标,然后再利用点到直线的距离公式,计算该切点到定直线的距离,即为最大距离。

  (方法2)该问题等价于相应动三角形的面积最大问题,从而可先求出该三角形取得最大面积时,动点的坐标,再用点到直线的距离公式,求出其最大距离。

  4.常数问题:

  (1)点到直线的距离中的常数问题:

  “抛物线上是否存在一点,使之到定直线的距离等于一个固定常数”的问题:先借助于抛物线的解析式,把动点坐标用一个字母表示出来,再利用点到直线的距离公式建立一个方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,进而利用抛物线解析式,求出动点的纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了。

  (2)三角形面积中的常数问题:

  “抛物线上是否存在一点,使之与定线段构成的动三角形的面积等于一个定常数”的问题:先求出定线段的长度,再表示出动点(其坐标需用一个字母表示)到定直线的距离,再运用三角形的面积公式建立方程,解此方程,即可求出动点的横坐标,再利用抛物线的解析式,可求出动点纵坐标,从而抛物线上的动点坐标就求出来了。

  (3)几条线段的齐次幂的商为常数的问题:

  用K点法设出直线方程,求出与抛物线(或其它直线)的交点坐标,再运用两点间的距离公式和根与系数的关系,把问题中的所有线段表示出来,并化解即可。

  5.“在定直线(常为抛物线的对称轴,或x轴或y轴或其它的定直线)上是否存在一点,使之到两定点的距离之和最小”的问题:

  先求出两个定点中的任一个定点关于定直线的对称点的坐标,再把该对称点和另一个定点连结得到一条线段,该线段的长度〈应用两点间的距离公式计算〉即为符合题中要求的最小距离,而该线段与定直线的交点就是符合距离之和最小的点,其坐标很易求出(利用求交点坐标的方法)。

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