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中考数学压轴题:考验即时建模能力,是体现真正实力的时候了

 123xyz123 2022-05-24 发布于湖南

这是北京中考数学的一道压轴题,老黄觉得题目出得特别有水平,能够真正考察考生的数学能力,需要即时为题目建立起一个数学模型,不然就很容易出错。我们一起来看看题目吧!

在平面直角坐标系xOy中的点P和图形M,给出如下的定义:假设在图形M上存在一点Q,使得P, Q两点间的距离小于或等于1,那么称P为图形M的关联点.

(1)当⊙O的半径为2时,

①在点P1(1/2,0), P2(1/2,根号3/2), P3(5/2,0)中, ⊙O的关联点是______.

②点P在直线y=-x上,假设P为⊙O的关联点,求P的横坐标取值范围.

(2)⊙C的圆心在x轴上,半径为2,直线y=-x+1与x轴, y轴交于点A, B. 假设线段AB上的所有点都是⊙C的关联点,直接写出C的横坐标取值范围.

分析:(1)①第一小题的第一个问题很好解决,有很多不同的方法可以得到答案。但是我们应该寻找一种方法,为它建立一个模型,以便解决后面两个问题。假如只是为了解决第一个问题,而对后面两个问题没有帮助的话,那后面两个小题就要花很多时间,而且还容易出错。

那么到底应该怎么建立,或者说要建立什么样的数学模型呢?最好的办法,就是画草图来帮助理解。毕竟“有图有真相嘛”,如下图:

文章图片1

一目了然,⊙O的关联点都在蓝色的圆环内部。即点P到点O的距离OP在1到3之间,包括1和3,即1≤OP≤3. 这就是这道题的数学模型的一个部分,下面两题也都要用到这个模型。

接下来我们可以通过检验OP1=1/2<1,就知道点P1不是⊙O的关联点;而OP2=1,OP3=5/2,都在1到3之间,所以⊙O的关联点是P2和P3.

②继续看第二个问:运用上面的数学模型,得到的图形如下:

文章图片2

可以发现,点P在第二象限时,OP=根号2 x, 点P在第四象限时,OP=-根号2 x。根据它们在1到3之间列不等式,就可以求得点C的横坐标的取值范围。解题过程如下:

解:(1)设②P(x,-x), 由1≤|OP|≤3, 有1≤根号2 x≤3或1≤-根号2 x≤3,

解得根号2/2≤x≤3根号2/2或-3根号2/2≤x≤-根号2/2.

第二个问关键的地方是,点P有两种情形,即在圆心O的左侧或右侧。已知圆的关联点在与圆同心,且r=1, R=3的圆环内,表示为关联点到圆心的距离在1到3之间,包括1和3。且分布在圆心的两侧,就是我们建立的这个数学模型的全部了。

(2)凡是压轴题要求直接写出结果的,你一个字也不要信它。我们可以设C点的坐标为(x,0),然后表示出AC=|x-1|,和BC=根号(x^2+1)。

文章图片3

接下来我们作出AB在圆心C右侧的情形,这时,点C到AB的最小距离必须不小于1,这个最小距离等于AC除以根号2。另外,AC,和BC都必须不大于3.即

根号2 (1-2)/2>=1, 1-x<=3, 根号(x^2+1)<=3,

分别解得x<=1-根号2,x>=-2和-2根号2<=x<=2根号2。取交集,就得到-2≤x≤1-根号2。

文章图片4

再看AB在点C的左侧的情形,此时点C到AB最短距离不在线段AB上,所以不用考虑最短距离。而BC显然大于AC,所以只要AC不小于1,且BC不大于3,即x-1>=1, 根号(x^2+1)<=3,解得2≤x≤2根号2.

综上,C的横坐标取值范围为-2≤x≤1-根号或2≤x≤2根号2.

你对这道题有什么看法和想法,欢迎在评论区中留言,一起探讨一下!

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