2019-2020年中考数学复习《探究抛物线中特定三角形的存在性问
题》解题方法
以抛物线为载体、满足某种条件的几何图形是否存在的问题,是中考的热点和难点.解决这类问题的关键是,弄清函数与几何图形之间的联系,在解题过程中将函数问题几何化,几何问题数量化,数形统一,同时要学会将大题分解为小题,各个击破,本文选取“抛物线中特定三角形的存在性”为例,说明这类问题的解题策略.
一、抛物线中等腰三角形的存在性
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x+bx+4与x轴相交于A、4B两点,与y轴相交于点C,若已知A点坐标为A(-2,0).
(1)求抛物线的解析式及它的对称轴方程;
(2)求C点坐标,连结AC、BC并求线段BC所在直线的解析式; (3)试判断△AOC与△COB是否相似?并说明理由;
(4)在抛物线的对称轴上是否存在点Q,使△ACQ为等腰三角形,若存在,求出符合条件的Q点坐标;若不存在,请说明理由.
解 (1)易得抛物线解析式为 配方得,
1252y=??x?3??,
44所以对称轴方程为x=3;
13(2)在y??x2?x?4中,令x=0,
42则y=4,所以点C(0,4).
13令y=0,则?x2?x?4?0
42解得x1=8,x2=-2, ∴A(-2,0),B(8,0).
设直线BC的解析式为y=kx+b,
把B(8,0),C(0,4)的坐标分别代入解析式,解得直线BC的解析式为
1y??x?4;
2(3) △AOC∽△COB.
理由:在△AOC与△COB中 ∵OA=2,OC=4,OB=8, OA21OC41∴??,?? OC42OB82例1(湖南湘西州中考题)如图1,已知抛物线y=-
OAOC. ?OCOB又∠AOC=∠BOC=90°, ∴△AOC∽△COB;
(4)因为抛物线的对称轴方程为x=3,Q点在对称轴x=3上,如图2.
∴
点评 本题点的移动贯穿始终,其中对于等腰三角形的确定需要分类讨论,在具体求点Q坐标时,还要充分注意图形的几何特点,利用数形结合思想.
二、抛物线中的直角三角形的存在性
例2 (广州市中考题)如图3,抛物线y=-x2-
383x+3与x轴交于A、B两点(点4A在点B的左侧),与y轴交于点C.
(1)求点A、B的坐标;
(2)设D为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当△ACD的面积等于△ACB的面积时,求点D的坐标;
(3)若直线l过点E(4,0),M为直线l上一动点,当以A、B、M为顶点所作的直角三角形有且只有三个时,求直线l解析式.
解 (1)A(-4,0),B(2,0)(过程略); (2)因为抛物线y=-x2-
383x+3的对称轴为x=-1, 43x+3. 4与y轴交点C的坐标为(0,3),所以直线AC的解析式为y=
且当x=-1时,有y=
9,所以直线AC与对称轴x=-1的交点H的坐标为(-1,49). 4 因为AB=6,CO=3,所以△ACB的面积为,S△ACE=9.
不妨设点D的坐标为(-1,m),如图4,则△ACD的面积为S△ACD==9.
当点D位于AC上方时,DH=m- 代入解得m=
1×DH×AO29, 427; 4 当点D位于AC下方时,DH= 代入解得m=-
9-m, 49.所以点D的坐标为 4927 (-1,),或(-1,-)
44(3)如图5,以AB为直径作⊙P,当且仅当直线l与⊙P相切时符合题意.因为Rt△PME
中,∠PME=90°,PM=3,PE=5,
所以由勾股定理,可得ME=4.
利用三角形相似可以求得点M的坐标M(设直线l的解析式为y=kx+b, 代入M(
412,) 55412,),E(4,0),解得 55123?4??k?b??k??5,即?4 ?5???b?3?4k?b?03x+3 4同理可得直线l的另一个解析式为
3y=x-3.
4点评 此题借助于几何图形的知识考查函数的综合应用,这是初中阶段的重点,解答这类题型时要注意数形结合、综合分析思考,第3问具有较高的区分度,对学生的能力要求特别高,学生必须具有较强的观察能力、分析能力和综合运用知识的能力.
三、抛物线中相似三角形的存在
例3 (山东日照中考题)已知,如图6,抛物线y=ax2+bx+c经过点A(x1,0),
所以直线l的解析式为y=-