【2021中考】代数法确定直线型动点轨迹

《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。

原题
呈现

如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=ax2+bx+c的顶点M(1,-4),与x轴相交于A,B两点,与y轴交于点C(0,-3),与直线y=kx-k-2相交于D,E两点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)当S△BDE=5S△ADE时,求k的值;
(3)如图2.作DF∥y轴交EM的延长线于F,当△ACF的周长最小时,求点F的坐标.

图文解析
01
待定系数法

设y=a(x-1)2-4,将C(0,-3)代入得:a-4=-3,解得a=1,所以抛物线的解析式为y=(x-1)2-4,即y=x2-2x-3。

02
宽高公式

两三角形共边DE,故D、E两点的铅垂高相等,可将两个三角形的面积比转化为BF与AF之比,AB两点坐标可求,进而能求出点F的坐标,代入直线解析式即可求出K值.其本质依然是”斜转直“。

03
含参函数计算

求△ACF周长的最小值,其中A、C两个顶点为定点,故AC定长,问题可转化为求AF+CF的最小值,两定一动,线段和最值,自然联想到将军饮马模型,此时求出点F的运动轨迹就是破题的关键,也是第(3)的难点。本题很难用几何方法确定点F的轨迹,只能设点通过计算求出点F的坐标来确定点F的轨迹。

确定点F的轨迹是直线y=-6,接下来常规处理计算即可求出△FCA周长的最小值,本题把关的第三问,难点在于点F轨迹的确定,本文采用的是代数计算,难点在于涉及参数的运算,对于学生来说运算能力直接决定了本题能否破解,不少学生想到但是一算就错,导致无功而返,计算是学好数学的基础,是数学修炼中的童子功,平时要强化计算能力的训练。

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