【中考压轴】二次函数最值、路径、存在性问题
WINTER
《怎样解题》一书的作者匈牙利数学家波利亚说过,掌握数学就意味着要善于解题。做题不在多而在精,题要解得精彩;对待解题的思想方法要对头,要通过做题,深刻理解概念,扎实掌握基本知识,学会运筹帷幄,纵横捭阖,使自己的思维水平不断提升,高屋建瓴;只有这样,面对千变万化、形式各异的题目时,才能应对自如,使一道道难题迎刃而解。也就是说,我们在解题时应力求做到一题多解,多解归一,多题归一,用“动”的观点分析问题,尽可能地拓宽思路,训练自己敏锐的思维,做到“八方联系,浑然一体”,最终达到“漫江碧透,鱼翔浅底”的境界。
今日研题
【题目】如图1,已知抛物线y=-x2+3/2x+1与x轴交于A和B两点,(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)点C的坐标是_______,点B的坐标是_______;
(2)M为线段BC上方抛物线上一动点,连接MC、MB,求△MBC面积的最大值,并求出此时M的坐标;
(3)如图2,T为线段CB上一动点,将△OCT沿OT翻折得到△OC'T,当△OC'T与△OBC的重叠部分为直角三角形时,求BT的长;
(4)如图3,动点P从点O出发沿x轴向B运动,过点P作CP的垂线交CB于D.点P从O运动到B的过程中,点D运动所经过的路径总长等于______:
分析与解
PART-1
第(1)入口宽,直接送分,求抛物线与x轴的交点坐标,可令y=0,则-x2+3/2x+1=0,解之得x1=2,x2=-1/2,故A(-1/2,0),B(2,0)
C是抛物线于y轴交点,令x=0,则y=1,所以C(0,1).
PART-2
法一:宽高公式
过M作y轴平行线,角BC于点N
由C(0,1),B(2,0),可求直线BC的解析式为:y=-1/2x+1,设点M(x, -x2+3/2x+1),则点N(x, -1/2x+1),于是MN=-x2+3/2x+1-(-1/2x+1)=-x2+2x,S△BMC=1/2×2(-x2+2x)
=-x2+2x=-(x-1)2+1,所以:当x=1时,△BMC面积最大为1,此时M(1,3/2).
法二:割补法
连接OM,S△CMB=S△COM+S△MOB-S△COB
法三:相切法
过M作AB的平行线EF,当EF与抛物线只有一个公共点时,△CBM的面积最大。
PART-3
设OC'与BC交于点H,过T作TM⊥OC.
∠OHT=90°,易求OH=OM=2√5/5,而OC=1,所以CM=1-2√5/5,由三角比可求
CT=√5-2,则BT=√5-(√5-2)=2.
当∠OTH=90°时
此时点H在BC上,此时BT=4√5/5。
设TC'与OB交于点G,∠OGT=90°,如下图可求得BT=√5-1.
确定点C'的运动轨迹如下图
①当C’在绿色弧上时,OC'与BC相交,当OC'⊥BC时,重叠部分为直角三角形.
②C'落在BC上时,重叠部分为直角三角形;
③当C'落在红色弧上时,不存在直角三角形;
④当C'落在蓝色弧上时,TC'与BC相交,当TC'⊥BC时,重叠部分为直角三角形.
PART-4
当P点从O出发时,点D与点B重合,点P=开始运动时,点D沿BC方向运动,求D的运动路径长,需求出BD的最大值,BD取最大值时,CD就最小,以CD为直径的圆E,与OB相切时,此时CD取最小值。如下图,
设EP=r,根据△BEP与△BCO相似有:
由于点P是从O运动至B,故D的路径是往返型路径,则D的运动路径长为3√5-5。