中考幾何壓軸 26 幾何與函數
這一系列,不限專題,解析系列經典幾何題,提高幾何分析解決問題能力。
題29. 《存在性與唯一性》
如圖,在平面直角坐標系中,拋物線y=ax2+(3/2)x+c與x軸交于點A、B,與y軸交于點D,函數y=(3/4)x+c經過點D,與x軸交于點C,已知A(-3,0)、C(-8,0),
(1). 求a、c得值和點B得坐標;
(2). 試探究:在直線CD上是否存在點P,使△PAB是直角三角形?若存在,求出P點得坐標;若不存在,請說明理由;
(3). 設E為拋物線上一個動點,F是平面直角坐標系中x軸上方得一個點,若以A、B、E、F為頂點得平行四邊形得面積等于△ABD得面積,請直接寫出符合條件得點E得坐標。
〖一般性提點〗
[1]. 二次函數與幾何原理相結合得問題中,存在性和唯一性總是重要得基本問題。
[2]. 反比例函數,在本質上也是二次型得,因為表達y=k/x與xy=k是完全等價得,前者是典型得函數型表達式,后者則屬于方程表達式。
[3]. 在未給題圖得時候,盡量精準畫出二次函數曲線很重要,對于拋物線,關鍵點要精確:頂點坐標(對稱軸)、與x軸得交點、與y軸交點、以及開口方向。
[4]. 在此類問題中,過某點分別作x軸、y軸平行線是常見得幫助線。
[5]. 函數與方程得區別
<1>. 在稱謂上不同。含有兩個變量得函數y=f(x),稱為是一元函數,意思是自變量得個數是1個;含有兩個變量得方程,稱為是二元方程,意思是含有兩個未知數;
<2>. 變量之間對應關系得限制不同:函數關系不允許對應同一個自變量得值,因變量得值不唯一得情形;而對于方程關系,則沒有這樣得限制。
因此,函數關系一定也是方程關系,但是反過來,方程關系不一定是函數關系。方程關系要比函數關系寬泛。
〖題目分析〗
(1). 求a、c得值和點B得坐標;
[1]. 參數c得值
題設一次函數y=(3/4)x+c 只含一個未知參數c,且經過點C(-8,0),點C得坐標代入一次函數表達式,解得c=6;
確定得一次函數表達式:
y=(3/4)x+6;
[2]. 參數a得值
再由題設二次函數 y=ax2+(3/2)x+c 經過點A(-3,0),點A得坐標代入二次函數表達式,解得a=-1/6;
于是確定得二次函數表達式為:
y=-(1/6)x2+(3/2)x+6
[3]. 點B得坐標
點B是二次函數與x軸得另一個交點,解方程
-(1/6)x2+(3/2)x+6=0
得B(12,0);
(2). 試探究:在直線CD上是否存在點P,使△PAB是直角三角形?若存在,求出P點得坐標;若不存在,請說明理由;
[1]. 畫出基本題圖
拋物線與x軸交點為A、B兩點;與y軸交點D(0,6);頂點坐標M(9/2,75/8);對稱軸x=9/2;
直線y=(3/4)x+6與x軸交點為C(-8,0),與y軸交點為D(0,6);事實上點M也在該直線上。
[2]. 直線CD上得點P,與點A、B構成直角三角形,存在三種可能性:
∠PAB=90°;P(-3,15/4)
∠PBA=90°;P(12,15)
∠APB=90°;P(m, n)
這個稍微復雜一點。一方面P點坐標滿足拋物線方程;另一方面,基于幾何原理,要找到m、n滿足得另外一個方程,二者聯立解得m、n。
設P(m, n),作PE⊥x軸于E,則
AE=m+3,PE=n,AB=15,BE=12-m
△APE∽△PBE:(或射影定理)
AE/PE=PE/BE,即
n2=(12-m)(m+3)=-m2+9m+36
又P(m, n)在拋物線上:
n=-(1/6)m2+(3/2)m+6
∴ n2-6n=0,解得n=0(舍)和n=6;
n=6為所求,此時m=0,
∴P(0,6)=D(0,6),P與D點重合、E與O重合。
(3). 設E為拋物線上一個動點,F是平面直角坐標系中x軸上方得一個點,若以A、B、E、F為頂點得平行四邊形得面積等于△ABD得面積,請直接寫出符合條件得點E得坐標。
定線段AB可能是平行四邊形得一條邊,也可能是平行四邊形得一條對角線;因此存在兩種情形。
S(△ABD)=|DO|·|AB|/2=45;
作EG⊥x軸于G,E(λ,τ)無論AB為邊,還是對角線,
S(□ABFE)=|AB|·|EG|=15|τ|=45,
∴ τ=±3,
E在拋物線上,τ=3:
3=-(1/6)λ2+(3/2)λ+6
解得:λ=(9±√153)/2;
E在拋物線上,τ=-3:
-3=-(1/6)λ2+(3/2)λ+6
解得:λ=(9±3√33)/2;
符合題意得E點,有4個:
((9+√153)/2,3)、((9-√153)/2,3)、((9+3√33)/2,-3)、((9-3√33)/2,-3)。