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泥石流来袭:中考数学2016,河南压轴题

 xfshok 2018-01-19

前言:应读者来信,春节后更新填空、选择题的正经分析与不正经技巧!

题目

如图1,直线l交x轴于点A,交y轴于点C(0,4)。抛物线L经过点A,交y轴于点B(0,-2)。点P为抛物线L上一个动点,经过点P作x轴的垂线PD,过点B作BD⊥PD于点D,连接PB,设点P的横坐标为m。

泥石流来袭:中考数学2016,河南压轴题

1、求抛物线L的解析式;

2、当△BDP为等腰直角三角形时,求线段PD的长;

3、如图2,将△BDP绕点B逆时针旋转,得到△BD'P',且旋转角∠PBP'=∠OAC,当点P的对应点P'落在坐标轴上时,请直接写出点P的坐标。


分析:跟着问题找条件

题目1

问:如何求抛物线L解析式?

答:L解析式中有2个未知数,需要L上2个点的坐标(顶点坐标可以一抵二,对称轴可以抵1个点坐标)。本题中,即为A,B(0,-2),其中A坐标未知。

问:如何求点A坐标?

答:A是直线l与x轴交点。但是l解析式未知。

问:如何求l解析式?

答:l解析式有1个未知数n,需要l上1个点的坐标。本题中即为C(0,4)。

于是

泥石流来袭:中考数学2016,河南压轴题

按照惯例,甭管有用没用,求出对称轴x=1,顶点(1,-8/3),L与x轴另一交点(-1,0);


题目2

问:PD长度怎么求?

答:根据距离公式,需要知道点P和点D的坐标。根据PD⊥x轴,P和D的横坐标相同,我们需要知道点P和点D的纵坐标即可。

问:点P和点D坐标怎么求?

答:根据△BDP为等腰直角三角形,通过PD=DB建立关于点P、点D坐标的方程。其中B为已知点。

记P(p,y),则y满足L解析式;即D(p,d)。

第一步,求P,D坐标,并计算PD

泥石流来袭:中考数学2016,河南压轴题

第二步:验证合理性

如上,第一组解明显不合理,舍去;


题目3

问:怎么求P的坐标?

答:根据与P相关的2个条件建立关于P坐标的方程,也就是把下面2个条件用P的坐标表述:

  • P'在坐标轴上

  • P'由P逆时针旋转得到,其中∠PBP'=∠OAC

问:第1个条件怎么表述?

  • 答:这个条件其实是一个新问题:P'在哪个坐标轴上?2种情形:x轴,或y轴。这决定了P'坐标的表达形式;

问:第2个条件怎么表述?

答:注意,除了∠PBP'=∠OAC,这个条件还包含了另1个信息:BP=BP'。其中,∠PBP'=∠OAC,只能用三角函数值去表述,其中tan∠OAC=4/3,sin∠OAC=4/5,cos∠OAC=3/5。

问:选择∠PBP'的哪个三角函数?又怎么去表述?

答:哪个都行,只有计算量的差异,没有方法优劣的差异。过P'向BP引垂线,交点为Q。则

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根据最后一个式子,我们可以用P的坐标表达Q的坐标。

记P(p,y),则y满足L解析式;记P'(p',0)位于x轴,或P'(0,p')位于y轴。于是

Q的坐标如下

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P'(p',0)位于x轴时

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怎么样,这个画风是不是一股泥石流扑面而来别急,我们换一种“正确的打开方式”。

注意到,BD∥x轴,当逆时针旋转后,BD'与x轴夹角大小即为∠OAC,我们能够以较为简便的式子对此进行描述:先找到D'的坐标,然后求解P'D'的解析式,利用P'D'与坐标轴的交点得到P'坐标,最后通过B P'=BP得到关于P坐标的方程。

第一步:求解D'的坐标

记D'(x',y'),由题目2可知

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第二步:求解P'D'解析式

由于P'D'⊥BD',可得P'D'解析式

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第三步:求解P'坐标

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第四步:建立关于p的方程

  • P'在x轴上时

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另一个因式恒大于0;

  • P'在y轴上时

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第五步:验证解的合理性

此处重点关注P与D的相对位置,P'与D'的相对位置,这2组位置应当是一致的。但是在求解P'坐标时,并未考虑这点,所以有可能出现不合理的情况。经过检验,第1组解不合理(P与B重合),第4组解不合理(P在D的下方;但P'在D'的右侧,应当在左侧)。


回顾

题目3有没有其他解法?有!充分利用几何性质,以及旋转前后线段长度不变等特点进行分类讨论。大家可以自行尝试。

(微信公众号:数雅。分享“找到解题方法”的方法!)

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