关于存在性探究,有点的存在性、线的存在性、三角形存在性、四边形存在性等,可以探索数量关系或位置关系,通常描述为符合条件的图形是否存在,基本思路是将从这个给定条件出发,判断图形是否存在,依据可以为满足解析式或等量关系、位置关系。 其中对于面积数量关系的探究,一般转化成底或高的数量关系,利用割补法或等积法完成。 题目 如图,在平面直角坐标系中有一个等腰Rt△ABC,A(1,0),C(-2,0),点B在第二象限,∠ACB=90°,AC=BC,已知抛物线y=-x²+bx+c经过点A和点B. (1)求抛物线的解析式; (2)若点M是位于直线AB上方抛物线上的一动点,以MA、MB为相邻两边作平行四边形MANB. ①若N点落在x轴上时,求此时N点的坐标; ②若四边形MANB是菱形,求M点的坐标; ③是否存在点M,使平行四边形MANB的面积是Rt△ABC面积的2倍,若存在,求出M点坐标;若不存在,请说明理由. 解析: (1)求出AC=3,则B(-2,3),与A(1,0)一并代入解析式中求得b=-2,c=3,所以y=-x²-2x+3; (2)点M在直线AB上方抛物线上,因此它的横坐标范围是-2到1; ①方法一:MA和MB分别是相邻的两边,则MB的对边一定是AN,当点N在x轴上时,意味着MB∥AN,即我们可用过点B且平行于x轴的直线去截抛物线,得到的点一定是M点,如下图: 由抛物线解析式可知,抛物线与y轴交点为(0,3),将它与点B连接之后,与x轴平行,因此它就是点M,于是M(0,3); 现在我们可求出MB=2,于是将点A向左平移2个单位即可得到N(-1,0); 方法二:我们知道平行四边形对角线互相平分,可作出AB中点E,则它同时也是MN的中点,如下图: 求出点M坐标之后,再求出E点坐标,利用中点公式同样可求出N(-1,0); ②当四边形MANB是菱形的时,根据菱形对角线互相垂直平分,过AB中点E作它的垂线,如下图: 先求出直线AB的解析式为y=-x+1,则这条垂线的解析式可设为y=x+b,代入点E坐标(-1/2,3/2),求出b=2,于是它的解析式为y=x+2,与抛物线联立x+2=-x²-2x+3,解得x=(-3±√13)/2,由于点M的横坐标范围是-2到1,因此M((-3+√13)/2,(1+√13)/2); ③我们先解读平行四边形MANB的面积是Rt△ABC面积的2倍,平行四边形被对角线AB分成两个全等的三角形,因此只需要△AMB的面积与△ABC面积相等即可,而△ABC面积为9/2,即寻求一个点M,使得△AMB面积为9/2; 将△AMB的底定为AB=3√2,即高必须是3√2/2,我们可在距离AB为3√2/2个单位的地方作一条平行线,如果它与抛物线有交点,则可找到点M,如下图: 过点M作AB的平行线,过点A作AG⊥MG,作GH⊥x轴 直线AB解析式为y=-x+1,可证AG⊥AB,且∠CAB=45°,于是∠GAH=45°,可证△AGH为等腰直角三角形,根据刚才的分析,AG即为两条平行线间距离,于是AG=3√2/2,可求出AH=GH=3/2,得G(5/2,3/2),设直线MG为y=-x+b',代入G点坐标后,求得b'=4,于是y=-x+4,将它与抛物线联立,得-x+4=-x²-2x+3,整理后得x²+x+1=0,而它的判别式△=-3<0,所以不存在这样的点M. 解题反思 第3小问用割补法一样也很简单,至于具体用哪一种,根据题目实际情况选择,相对而言,等积法对一次函数要求可能会更高一些,毕竟涉及到两直线垂直,斜率乘积为-1这种“超纲”知识。 在以抛物线为主的压轴题中,关联多少几何知识一直是仁者见仁,个人认为,纯粹考察二次函数及恒等变换,有失偏颇,数学本来就讲究数形结合。在全国各地的中考压轴题中,我们多数看到的,便是这种类型。 夷陵区这道压轴题,便融入了适当的几何内容,对学生的综合运用能力是个考验,好在总体难度不高,能动手的学生很多。这其实也是一道好题的标准之一,即拿分容易,拿满分很难。 |
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