中考数学抛物线压轴题,简便几步就解决了,一定要懂得转换问题

栏目:继续教育  时间:2023-04-24
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  这是2021年山东泰安的中考数学压轴题,要求抛物线的解析式,直线解析式和线段比值的最大值。看看你能不能比较轻松地解决它。

  二次函数y=ax^2+bx+4(a≠0)的图像经过点A(-4,0), B(1,0), 与y轴交于点C, 点P为第二象限内抛物线上一点,连接BP, AC, 交于点Q, 过P作PD⊥x轴于点D.

  (1)求二次函数的表达式;

  (2)连接BC,当∠DPB=2∠BCO时,求直线BP的表达式;

  (3)请判断:PQ/QB是否有最大值,如有,请求出最大值时点P的坐标;如没有,请说明理由.

  

  分析:(1)送分的。将A,B两点的坐标代入二次函数解析式,列关于a,b的二元一次方程组,解方程组

  可得。不过下面都老黄会用另一种方法。因为前面提到的这种方法过于机械化,不利于开拓思维。

  老黄是通过列二次函数的交点式,展开后与一般式对照,利用对应项的系数相等,来求得a,b的值的。

  (2)重要的是不要从P点的坐标切入,否则会很麻烦。而应该从直线BP在y轴的截距切入,就会变得特别简单了。

  (3)直接求这个比值的最大值十分困难,千万不要硬攻,而应该利用“平行线截取线段成比例”的基本事实。把这个比值转移到其它地方。比如转移到横轴上的两条线段的比例关系。只要过P点作AC的平行线,就会发现,在这个对应关系中,BQ所对应的线段AB是定长的。因此就把比值的最值问题转换成线段的最值问题,难度大大的下降。

  接下来就可以发现,当这条辅助线与抛物线相切时,PQ对应的线段就最长,从而PQ与QB的比值就最大。下面组织解题过程:

  解:(1)可设y=a(x+4)(x-1)=ax^2+3ax-4a,

  ∴-4a=4, a=-1; b=3a=-3. ∴二次函数的表达式为:y=-x^2-3x+4.

  【或将A(-4,0), B(1,0)代入解析式得:】

  {16a-4b+4=0;a+b+4=0, 解得:a=-1;b=-3, ∴二次函数的表达式为:y=-x2-3x+4.】

  (2)记BP交y轴于点E,则∠BEO=∠DPB=2∠BCO,

  又∠BEO=∠BCO+∠CBE,∴∠BCO=∠CBE,∴BE=CE=OC-OE=4-OE,

  在Rt△BOE中, OE^2=BE^2-OB^2, 即OE^2=(4-OE)^2-1, 解得:OE=15/8,

  直线BP的表达式为:y=-15x/8+15/8.

  

  (3)当抛物线过P点的切线与AC平行时,PQ/QB最大. 且AC的斜率k=1.

  可设切线方程为y=x+c, 列得方程: -x^2-3x+4=x+c, 即x^2+4x-4+c=0.

  当x=-2时, y=-x^2-3x+4=6, ∴P(-2,6).

  最后一步x=-2是由韦达定理得到的。因为直线与抛物线相切,所以它们的交点方程有相同的实数根,这个实数根就是P点的横坐标。也就是说,P点横坐标的两倍,就是-4,因此x=-2.

  你觉得老黄这道题解得怎么样呢?

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