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初探中考试题中存在性探求问题的求解策略
安徽 宣城六中 李庆银 TEL: 13865362899
探索性问题多年来一直备受各级各类考试的青睐,存在性探求问题是其中极其重要的一种。这类问题常出现“是否存在”“是否变化”等疑问句,以示结论有待判断,证明。由于这类题目较好的检测学生素质和能力,近几年来,在中考试题中,特别是压轴题中经常出现,在竞赛中也时有出现。由于这类题型问题多样,背景丰富,没有固定的解法,解答时需要灵活判断,综合运用基础知识,基本技能和数学思想方法。本文试通过几例,初步探讨解答此类问题的一般策略,思路,方法。
一般回答这类问题采用假设—推证---定论。一般是从存在方面入手,寻求结论成立条件,若能找到这个条件,则回答是肯定的,若找不到这个条件或找到的这个条件与已知条件矛盾,则问题的回答是否定的。
例题1 2010年恩施自治州初中毕业及高中招生考试第24题(压轴题)
24.(12分) 如图11,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点, A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,-3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)连结PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POP′C ,那么是否存在点P,使四边形POP′C 为菱形?若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)当点P运动到什么位置时,四边形 ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.
图11
思路与策略:(1)二次函数表达式中有2个未知字母b 和 c,只要能找到2点或2条件带入即可,由题知将B,C 两点坐标代入可求出。(2)在回答是否存在P点时,先假设存在,在草稿上用铅笔画出P关于Y轴对称的P′,根据菱形的性质,对角线互相垂直平分,知道P P′ 垂直平分OC,从而知道P的纵坐标,继而求出它的横坐标。(3)假设在抛物线上且在BC下方的P点符合要求,做PE垂直AB于E,交BC于Q,运用面积分割法,得
根据坐标关系和图形知,QP=PE—QE,令P(x,),Q(x,x-3).,得
QP= (x-3)—()=3x-x2,带入即可,化简成二次函数,用配方法确定顶点即可解决。
24、 解:(1)将B、C两点的坐标代入得 ……………………2分
解得:
所以二次函数的表达式为: ……………………………3分
(2)存在点P,使四边形POPC为菱形.设P点坐标为(x,),
PP交CO于M
若四边形POPC是菱形,则有PC=PO.
连结PP 则PE⊥CO于M,
∴OM=MC=
∴=.…………………………………………………6分
∴=
解得=,=(不合题意,舍去)
∴P点的坐标为(,)…………………………8分
(3)过点P作轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点E,设P(x,),
易得,直线BC的解析式为
则Q点的坐标为(x,x-3).
= ……………10分
当时,四边形ABPC的面积最大
此时P点的坐标为,四边形ABPC的
面积. ………………12
例2. 2010年桂林市初中毕业升学考试第26题(压轴题)
26..(本题满分12分)如图,过A(8,0)、B(0,)两点的直线与直线交于点C.平行于轴的直线从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿轴向右平移,到C点时停止;分别交线段BC、OC于点D、E,以DE为边向左侧作等边△DEF,设△DEF与△BCO重叠部分的面积为S(平方单位),直线的运动时间为t(秒).
(1)直接写出C点坐标和t的取值范围;
(2)求S与t的函数关系式;
(3)设直线与轴交于点P,是否存在这样的点P,使得以P、O、F为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(本题12 分)
思路与策略:(1)C是直线AB与OC的交点,根据两点A,B坐标求出直线AB的表达式,后与直线OC表达式联立即可。或利用tan∠A= tan∠COA= ,得出∠A=∠COA=600,△OAC为正三角形,易得C的坐标。(2)在以DE为边向左侧作等边△DEF时,发现F有落在Y轴内,Y轴外,Y轴上可能。首先求出F落在Y轴上时,由线段DE等于D的纵坐标减去E的纵坐标,设它们的横坐标为t,利用前面的知识得 D点的坐标是(,),E的坐标是(,)
∴DE=-= 在利用300的直角三角形中,600所对的直角边是300所对的直角边的倍关系,得到它的高是(),建立关系,然后分两种情况分别计算,利用不同的图形,在备用图中运用梯形的公式不难得到。
(3)中正常情况下等腰三角形有三种可能。在用铅笔直线演绎运动时感觉有的边相等不太可能,从长短来看容易发现FO≥BO=,FP≥BO =,OP≤4,腰只有可能是FO,FP,且F在Y轴的右侧,假设二者相等,根据对称性知F在OP的垂直平分线上, 根据等腰三角形的三线合一的性质知等边△DEF的DE边上的高为:,它为OP的一半,建立关系,顺而解出。
解(1)C(4,) ……………………………2分
的取值范围是:0≤≤4 ……………………………… 3分
(2)∵D点的坐标是(,),E的坐标是(,)
∴DE=-= ……………………4分
∴等边△DEF的DE边上的高为:
∴当点F在BO边上时:=,∴=3 ……………………5分
① 当0≤<3时,重叠部分为等腰梯形,可求梯形上底为:- …7分
S=
=
= ………………………………8分
② 当3≤≤4时,重叠部分为等边三角形
S= ………………… 9分
= ……………………10分
(3)存在,P(,0) ……………………12分
说明:∵FO≥,FP≥,OP≤4
∴以P,O,F以顶点的等腰三角形,腰只有可能是FO,FP,
若FO=FP时,=2(12-3),=,∴P(,0)
例3 2010年黑龙江鸡西市初中毕业学业考试第28题(压轴题)
28. (本小题满分10分)
如图,矩形OABC在平面直角坐标系中,若OA、OC的长满足.
⑴求B、C两点的坐标.
⑵把△ABC沿AC对折,点B落在点B′处,线段AB′与x轴交于点D,求直线BB′的解析式.
⑶在直线BB′上是否存在点P,使△ADP为直角三角形?若存在,请直接写出
P 点坐标;若不存在,请说明理由.
x
B′
B
A
y
C
D
O
.
思路与策略:(1)由非负数的性质知:OA=2,OC=2,易得:B(2,2),C(2,0).(2)由tan∠1= = ,所以∠1=300,由翻折知,∠1=∠2=300,推出∠3=300,要求B′的坐标,作B′E垂直Y轴于E,由AB=A B′=2
利用300的直角三角板形特殊关系得B′E=,AE=3,
又AO=2,所以 B′(,—1),根据B,B′两
点坐标确定一次函数表达式,y=x—4
(3)假设在在直线BB′上有P点,画出草图感受出它
的两种可能,由特殊度数和边角关系,∠PAB=300,
∠AB B′=600,所以∠P1=300,推出AB=BP1,
过P1做AB的垂直线交AB于M,根据300直角三角形性质得BM=,P1M=3,所以P1( 3,5),同理 推出 P2(,1),或用两直线的交点问题也可求,既联立两个一次函数的表达式求解。解答过程略。
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