中考数学压轴题分析:直角的存在性问题
本文内容选自2020年咸宁中考数学压轴题,涉及动点产生的直角个数问题。本质上就是直角三角形的存在性问题。而且角度是固定的,分类情况就只有一种。
【中考真题】
(2020·咸宁)如图,在平面直角坐标系中,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线过点且与直线相交于另一点,.
(1)求抛物线的解析式;
(2)点是抛物线上的一动点,当时,求点的坐标;
(3)点,在轴的正半轴上,点是轴正半轴上的一动点,且满足.
①求与之间的函数关系式;
②当在什么范围时,符合条件的点的个数有2个?
【分析】
题(1)直接代入点B与点C的坐标即可得到抛物线的解析式。
题(2)条件中是两个角相等,而∠BAO的大小固定,且有一边在x轴上面。因此只需设点P的坐标,分别过点P和B作x轴的垂线,利用三角函数或相似得到比值即可。
由于点的坐标都是确定的,因此也可以直接求出AB的解析式及其关于x轴对称的直线解析式,然后即可得到点P的坐标。
题(3)①构造三垂直,得到线段的比例关系即可。
题(3)②本质上是圆与直线相切问题。当N点只有两个时,说明△MNC的外接圆与x轴有2个交点。
【答案】解:(1)直线与轴交于点,与轴交于点,则点、的坐标分别为、,
将点、的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为:①;
(2)如图1,作点关于轴的对称点,连接交抛物线于点,则,
设直线<span role="presentation" data-formula="AB" '="" data-formula-type="inline-equation">的解析式为,
,
,
直线的表达式为:②,
联立①②并解得:或,
故点的坐标为或,
当点与,重合时,也满足条件,此时或,,
综上所述,满足条件的点的坐标为或或或,.
(3)①过点作轴于点,
,
,
又,
,
,即,即,
解得:;
②,
,故有最大值,当时,的最大值为,
而,
故时,符合条件的点的个数有2个.