利用解析法破解中考數學壓軸題中的動點直角三角形問題

在中考數學的二次函數壓軸題中,由動點產生的直角三角形問題也是熱門考點之一。通常的解法都是在以動點分別向x軸和y軸作垂線,構造我們熟悉的幾何模型,例如“一線三等角”後者“8字型”等等。那麼對於一些想追求高分的同學,如果能夠利用關於垂直問題的幾個解析法小技巧,就可以大大加快解題速度,尤其是對於那些題目中要求只寫出答案,不用給出解題過程的題目。

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利用解析法破解中考數學壓軸題中的動點直角三角形問題


第一題是2019河南中考數學壓軸題的二次函數

利用解析法破解中考數學壓軸題中的動點直角三角形問題

【分析】第一問,由一次函數表達式可以確定A、C兩點的座標,然後將其代入二次函數表達式即可。

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【分析】對於△PCM為直角三角形這樣的條件,正常的思路應該是分為三種情況來考慮,即P、C、M分別為直角頂點情況。本題的點M,為在拋物線上的動點P向x軸做垂線與直線AC相交所得,則∠PMC一定為銳角,那麼就只剩下兩種情況需要考慮,分別是P為直角頂點和C為直角頂點。

當P為直角頂點時,情況比較簡單,就是點P和點C的縱座標相同時就是所求。

當C為直角頂點時,過C點做直線AC垂線,與拋物線的交點就是P點位置。所以問題的關鍵在於求出直線PC的表達式,方法有三種:

第一種:利用三角形相似得到對應邊成比例,求出直線PC與x軸的交點D的座標,進而求得直線PC

第二種:利用兩條垂直的直線,斜率相乘等於-1,利用直線的點斜式方程,直接寫出直線PC的表達式。

第三種:根據P點在拋物線上,直接設出點P座標,再利用P、C兩點求出直線PC斜率的表達式,與直線AC的斜率相乘等於-1,直接確定P點座標。

這裡需要注意的是,“斜率相乘等於-1”、“點斜式方程”和“兩點求斜率”屬於高中解析幾何中直線部分的知識點,初中並未涉及,所以在中考時,如果題目要求寫解答過程,這種方法需要慎用。在中考時,部分題目要求直接寫出答案的,可以使用上述的第二種和第三種方法來提升做題效率。

建議有能力的同學要在中考之前將這部分的高中知識進行學習,最好熟練應用,一是可以提升在中考時的解題效率;二可以減輕高中學習的壓力;三是提前鍛鍊解析幾何處理圖形問題的思維,因為上了高中就知道了,初中的平面幾何思路基本不用。

本題採用最常規的三角形相似來進行解答。

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【分析】最後一問作為壓軸題來說,其分類的情況難度不高,但是難點在於利用點M(含參數m)和點B′的座標為(﹣2,﹣4)求出直線BM的解析式。大多數同學的運算能力達不到解含參數方程組的要求,甚至對於複雜係數(含分數、無理數)的方程組應對能力也不足,造成此題沒有思路,建議想在中考取得數學高分的同學把這部分題目勤加練習,需要針對練習的同學請私信。以下是本題的具體解題步驟。

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第二題是2019年無錫中考數學壓軸題的二次函數題目

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【分析】第一問很簡單,直接給出過程

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【分析】第二問的突破點在於DC:CA=1:2,通過對D點座標的分解,即過D點做x軸和y軸的垂線,構建“8字型”,利用比例線段或者是相似求出OE的長度,進而確定△BEC面積的表達式,求出滿足條件的A點和B點的座標,確定拋物線解析式。

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【分析】由於C點一定位於B點下方,所以∠B一定為銳角,這裡我們利用特殊值的方法,假定△BCD的另外兩個角為直角時,求出OA的具體值,那麼當△BCD為銳角三角形是,OA的取值範圍就在這兩個具體值之間。

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第三題是2019年衢州中考數學壓軸題,供大家練習使用


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