角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

幾何條件的解析處理,是在函數壓軸題中數形結合的方向之一,在題目條件中出現角平分線,通常能聯想起來的有兩個角相等、角平分線上的點到角兩邊的距離相等,而兩個角相等,進一步可聯想到構造全等或相似三角形,到角兩邊距離相等,也可聯想到構造全等三角形,以上這些屬於常規常法,在此基礎上做拓展,則可聯繫到一次函數解析式、兩函數交點座標等解析問題,而找到正確解題思路的關鍵,則是對角平分線的解析化處理。

題目

角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

解析:

(1)給出點A橫座標,且點A在拋物線L2上,可求得它的座標為(2,-3),拋物線L1經過點C(0,-3),則解析式中參數c=-3,再將點A座標代入,可求剩下一個參數b=-2,於是拋物線L1解析式為y=x²-2x-3;

(2)典型的平行四邊形存在性探索,基本思路是四個點中,A、C已知,以線段AC為基礎,分兩種情況,一是以AC為邊,二是以AC為對角線。剩下兩個動點P和Q,採取設其中一個,表示另一個的方法,設P(m,m²-2m-3)。

第一種情況:以AC為邊

接下來表示點Q座標時,面臨一個新的問題,點Q在點P的左側還是右側?又需要分類討論:

①點Q在點P右側,由平行四邊形性質PQ∥AC,則點Q縱座標與點P相同,於是Q(m+2,m²-2m-3),代入L2中,得m²-2m-3=-1/2(m+2)²-3/2(m+2)+2,解得m1=0(舍),m2=-1,因此點P座標為(-1,0);

角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

②點Q在點P左側,因此Q(m-2,m²-2m-3),代入L2中,得m²-2m-3=-1/2(m-2)²-3/2(m-2)+2,解得m1=-4/3,m2=3,因此點P座標為(-4/3,13/9)或(3,0);

角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

第二種情況:以AC為對角線

由平行四邊形對角線互相平分,先求得AC中點座標為(1,-3),根據中點公式,表示出Q(2-m,-m²+2m-3),代入L2中,得-m²+2m-3=-1/2(2-m)²-3/2(2-m)+2,解得m1=0(舍),m2=-3,因此點P座標為(-3,12);

角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

綜上所述,點P座標有四個,分別為(-1,0),(-4/3,13/9),(3,0),(3,12);

(3)AC平分∠PCR,進行軸對稱處理,即作點P關於AC的對稱點P',然後求出CP'的解析式,它與拋物線L1的交點為R,表示出R座標之後,再求PR的解析式,隱隱感覺到直線PR的斜率應該是一個定值,否則無從去求點Q座標,因為從題目所求結論來看,既然要求Q座標,則直線OQ應該相對固定。基於以上猜測,先寫出P'座標為(m,-m²+2m-3),然後求出CP'解析式為y=(2-m)x-3,與拋物線L1聯立得方程(2-m)x-3=x²-2x-3,解得x1=0,x2=4-m,於是點R座標可求,為(4-m,m²-6m+5),再設PR解析式為y=kx+b,只需要求出k即可,果不其然,k=2,因此直線OQ解析式為y=2x,再聯立它與拋物線L2便能求出點Q座標,有兩個,分別為((-7+√65)/2,-7+√65)和((-7-√65)/2,-7-√65)。

角平分線的解析化處理——2019年連雲港中考數學第26題

解題反思

在對角平分線進行解析化處理的時候,側重於代數解析法,對於學生的計算基本功有較高要求,同時對於參考答案中的幾何法,也有一定啟發作用,利用角平分線構造相似三角形,也是較為簡單的處理方法。但無論解析法或幾何法,歸根到底要還原到函數解析式中,此時的計算量很難說孰多孰少,只要最終能通向羅馬,那麼任何一道路都是可以的。


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