中考数学压轴题分析:图形的翻折问题
图形的变化是初中几何的要点,本文内容选自2020年新疆中考数学压轴题,涉及图形的旋转与折叠,难度中等偏上,大家可以好好看一下。
【中考真题】
(2020·新疆)如图,在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线的顶点是,将绕点顺时针旋转后得到,点恰好在抛物线上,与抛物线的对称轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)是线段上一动点,且不与点,重合,过点作平行于轴的直线,与的边分别交于,两点,将以直线为对称轴翻折,得到△,设点的纵坐标为.
①当△在内部时,求的取值范围;
②是否存在点,使,若存在,求出满足条件的值;若不存在,请说明理由.
【分析】
题(1)求解析式需要代入顶点A与点B的坐标。点B是旋转90°得到的,可以构造三垂直得到点B的坐标,坐标为(3,-1)。代入顶点式即可得到抛物线的解析式。
题(2)①要去△A′MN在△OAB的内部,也就是说点A不能出现的点C的下方,那么点C就是一个临界点。当P为AC的中点时,点P为最低点,求出此时点P的坐标即可。而点C的坐标则,还需根据相似得到。
题(2)②中△A′MN与△OA′B的形状大小一直在变化,因此需要根据点P表示出两个三角形的面积才可以建立等量关系。
本题需要分两种情况讨论,如下图,点P在x轴上方时,△AMN的面积与△A′MN的面积相等,只需根据相似求出MN的长度,则不难表示其面积。而△OA′B的面积则需要采用割补法。
当点P在x轴下方时,情况类似,但是图形发生变化,方法是一致的。
【答案】解:(1)抛物线的顶点是,
抛物线的解析式为,
绕点顺时针旋转后得到,
,
把代入可得,
抛物线的解析式为,即,
(2)①如图1中,连接,.
,
直线的解析式为,
,
,
,,
,
由题意,
.
②当点在轴上方时,直线的解析式为,直线的解析式为,
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