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直接写答案的题往往不容易:中考数学2016河北压轴题

 湖南衡阳县人 2016-12-30

预告:春节后更新中考真题填空与选择“压轴题”的正经分析不正经技巧

题目

如图,抛物线L与x轴从左到右的交点为B,A,过线段OA的中点M作MP⊥x轴,交双曲线J:y=k/x(k>0,x>0)于点P,且OA×MP=12。

直接写答案的题往往不容易:中考数学2016河北压轴题

1、求k值;

2、当t=1时,求AB长,并求直线MP与L对称轴之间的距离;

3、把L在直线MP左侧部分的图象(含与直线MP的交点)记为G,用t表示图象G最高点的坐标;

4、设L与双曲线有个交点的横坐标为x',且满足4≤x'≤6。通过L位置随t变化的过程,直接写出t的取值范围。


分析

题目1

问:怎么找k的关联条件?

答:倒着推:与k相关的是点P,但点P的坐标是变化的;与P相关的是MP⊥x轴,以及OA×MP=12,其中M和A的坐标与L相关。

第一步:求A与M的坐标

  • A是L与x轴交点中靠右的一个:L与x轴的两个交点坐标为(t-4,0)与(t,0),由于t-4<t,所以A(t,0),B(t-4,0) ;

  • M是OA的中点:所以M(t/2,0)

第二步:求P的坐标(表达式)

  • MP⊥x轴:所以P的横坐标为t/2;

  • P在J上:所以P的纵坐标为2k/t

第三步:翻译OA×MP=12

注意,也可以先翻译这个条件求出P的纵坐标的另一种表达式,然后代入J解析式。

  • OA:由于t>0,所以OA=︱O横坐标-A横坐标︱=t;

  • MP:由于k>0,所以MP=︱P纵坐标-M纵坐标︱=2k/t;

  • OA×MP=12:即t×2k/t=12,可得k=6


题目2

问:t=1时,AB=?

答:AB的长度与t有关系吗?AB=︱A横坐标-B横坐标︱≡4

问:MP与L对称轴的距离是多少?

答:求出L与x轴的交点,然后计算此交点与M的距离即可。

第一步:求L的对称轴

对L解析式变形,或者直接求AB中点,都可以求出L对称轴的一般形式(含t):x=t-2。当t=1时,对称轴为x=-1,与x轴交点为(-1,0)。

第二步:计算距离

M坐标为(t/2,0),t=1时为(1/2,0)。所以MP与L的距离为3/2;


题目3

问:G的坐标怎么求?

答:当没有MP做限制时,L的最高点是顶点(t-2,2)。但是当MP对L作“切割”后,L的顶点(对称轴)有可能落在MP左侧,也有可能在右侧,还有可能在MP上,共计3种情形。我们分类陈述:

  • 对称轴在MP左侧:即t-2<t/2,此时G就是MP与L的交点;

  • 对称轴与MP重合:即t-2=t/2,此时G与L顶点重合;

  • 对称轴在MP右侧:即t-2>t/2,此时G就是L的顶点。

整理,即有

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题目4

预警:本题暂未找到初中学力范围的“严谨的”数学方法,甚至即便超出学力范围的方法也比较复杂,不能快速实现解题。在复杂的尝试后,会给出以解题为目标的方法,请保持耐心。

问:t的变化范围?

答:t的限制条件有哪些?3个:

  • 题目预设的t>0;

  • L与J有交点:如果t仅仅满足t>0,则L与J有可能没有交点;

  • 交点横坐标x'满足4≤x'≤6:交点不能随意,必须在这个范围内。

翻译上述条件:


第一步:求交点坐标

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能对上式进行因式分解吗?肯定可以,但暂时我没有找到分解方法。所以,换思路。


第二步:既然解不出x关于t的表达式,能解出t关于x的表达式吗?

能!将上式变形为关于t的方程,把t看做关于x的函数。

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注意到,4≤x≤6时,x+2>2√(1-3/x),即总有t>0。


第三步:判断t的取值范围

超学力内容来了

问:怎么判断?

答:对t关于x求导,判断其单调性,从而得到x在区间[4,,6]变化时t的取值范围

如此,可以得到取值范围如下

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天阿鲁的!这也太复杂了吧,再说考试的时候时间也不够啊!别急,下面分享

题目4的“正确打开方式”让L“动”起来

我们把L从左向右的运动大致分为3个阶段:

  • L第一次与J(4≤x≤6,即标黄部分)有交点开始,直到不再有交点,如图

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在这个阶段,L(右半侧)与J(4≤x≤6)始终有交点,我们将x=4和x=6代入J,得到两个边界交点的坐标(4,3/2)与(6,1),然后再代入L得到t=5、t=7(对应x=4)与t=8-√2、t=8+√2(对应x=6)。根据图像,我们去t取值中较小的一对,即t=5与t=8-√2;

  • L横跨过J(4≤x≤6),无交点,如图

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  • L第二次与J(4≤x≤6)有交点开始,直到不再有交点,如图

直接写答案的题往往不容易:中考数学2016河北压轴题

在这个阶段L(左半侧)与J(4≤x≤6)始终有交点,此时得到t=7与t=8+√2。

最后,上一张全家福图片,密集症患者慎入哦。

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回顾

1、个人认为题目4最后陈述的方法借助了大量的几何想象,不算是个严谨的数学方法。但是,能快速得到答案;

2、题目4画草图即可,没有必要画那么精细;

3、可以看到,L向右运动过程中,与J的第一个交点横坐标一定小于4;

4、交点(4,3/2)对应了L的第1和第4个位置形态,交点(6,1)对应了L的第2和第5个位置形态。但在实际运动过程中,L是依次到达第1、第2个位置形态,然后进入“放空”阶段,横跨双曲线标黄的那一段,然后再依次到达第4、第5个位置形态。

(微信公众号:数雅。分享“找到解题方法”的方法!)

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