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中考数学:2016贵州贵阳压轴题

 xfshok 2018-01-19

前言:每天练好1道题,小题大做胜过题海战术!

题目

如图,直线y=5x+5交x轴于点A,交y轴于点C,过A,C两点的抛物线L与x轴另一交点为B。

中考数学:2016贵州贵阳压轴题

1、求二次函数的表达式;

2、连接BC,点N是线段BC上的动点,作ND⊥x轴交二次函数的图象于点D,求线段ND长度的最大值;

3、若点H为抛物线L的顶点,点M(4,m)是该二次函数图象上一点,在x轴、y轴上分别找点F,E,使四边形HEFM的周长最小,求出点F,E的坐标。


分析:跟着问题找条件

题目1

问:如何求L解析式?

答:即求解a,c的值,代入L上2个已知点坐标,建立2个2元1次方程求解。

问:A,B,C3个点,代入哪两个?

答:点B坐标依赖于L解析式,无法利用;点A,C坐标则可求。

  • 点A:直线y=5x+5与x轴交点,于是A(-1,0)

  • 点C:直线y=5x+5与y轴交点,于是C(0,5)

代入L解析式可得

中考数学:2016贵州贵阳压轴题

顺手求出点B(5,0),对称轴x=2,顶点(2,9);


题目2

中考数学:2016贵州贵阳压轴题

问:ND的长度最大值是多少?

答:这其实是2个问题:第一个,ND的表达式是什么?第二个,这个表达式的最大值是什么?

第一步:求ND的表达式

记N(x,y),记D(x′,y′),则有如下信息

  • N在线段BC上:N的坐标满足直线BC解析式(未知),且取值范围受限;

  • ND⊥x轴:N与D横坐标相同;

  • D在L上:D的坐标满足L解析式。

B,C为已知点,可得直线BC解析式为y=-x+5。翻译上述信息

中考数学:2016贵州贵阳压轴题

第二步:消去绝对值符号

注意到N的取值范围:N在线段BC上,所以0≤x≤5,此时

中考数学:2016贵州贵阳压轴题

第三步:求ND最大值

x=5/2时,ND有最大值25/4。可验证,此时N位于BC上,此解合理;


题目3

问:四边形HEFM的周长最小值怎么求?

答:四边形HEFM的周长=HE(未知)+EF(未知)+FM(未知)+MH(定值),我们只有两种选择:

  • 代数法:写出HE、EF和FM长度表达式,利用函数性质;

  • 几何法:利用三角形中两边和大于等于第三边。

本题中,HE、EF和FM的长度都是变量,计算长度将会出现3个根号式、2个未知数,这不是初中学力能解决的,甚至不是高中学力范围能解决的。果断舍弃。

新问题:我们只知道“三角形中两边和大于等于第三边”,可是没有学过“四边形中三边和”的性质。别急,

  • “两边和大于等于第三边”的实质是什么?两点之间直线最短!

  • “两边和大于等于第三边”的应用步骤是什么?把动点相关的两边或其等长线段放到某个三角形中,使得这个三角形的第三边满足:1、与动点轨迹有交点;2、定值。

本题中,E,F是动点,与其相关的线段有三条:HE、EF、FM


第一步:找到HE和FM的等长线段

记H关于y轴对称点为H',记M关于x轴对称点为M'(也可以找H关于x轴的对称点,以及M关于y轴的对称点),如图:HE=H'E,FM=FM',HE+EF+FM= H'E+EF+FM'

中考数学:2016贵州贵阳压轴题


第二步:(反复)利用三角形中两边和大于第三边

  • H'E+EF≥H'F(第1次利用;注意到H'F为“半个定值”,且与E的轨迹有交点,即这个等号是可以成立的)

  • H'F +FM'≥H'M'(第2次利用;注意到H' M'为定值,且与F的轨迹有交点,即这个等号是可以成立的)

这样,我们可以得到

四边形HEFM周长

=(H'E+EF+FM') +HM

≥(H'F +FM')+HM

≥H'M'(定值,且与E,F轨迹均有交点,即等号可以成立)+HM


第三步:求此时E,F的坐标

记H'M'与y轴交点为E',与x轴交点为F',(过程略)可以求得各点坐标如下:

中考数学:2016贵州贵阳压轴题


回顾:

1、再梳理一下题目3的思考过程:

中考数学:2016贵州贵阳压轴题

2、H'M'+HM就一定是四边形HEFM周长的最小值?答案是肯定的,原因是什么?大家自己再回过头梳理一下。



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