胡明锋
【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0103-01
有关二次函数的压轴题,是一道函数与几何的综合题,它具有选拔功能,是数学思想的综合运用题,它考查的知识点多、解题方法多、能力要求高,体现了数与形的巧妙结合。下面对2014年潍坊市数学中考最后一道题进行探索,让我们来感受数学的魅力。
题目:如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与y轴交于点C(0,4),与x轴交于点A和点B,其中点A的坐标为(-2,0),抛物线的对称轴x=1与抛物线交于点D,与直线BC交于点E。
(1)求抛物线的解析式;
(2)若点F是直线BC上方的抛物线上的一个动点,是否存在点F使四边形ABFC的面积为17,若存在,求出点F的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)平行于DE的一条动直线Z与直线BC相交于点P,与抛物线相交于点Q,若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的坐标。
分析:第(1)题由抛物线的对称性易求出点B的坐标是(4,0),基础知识掌握好的学生可以较快把抛物线的解析式正确求出。
第(2)题是面积问题。面积问题是中考的热点问题,一般情况下,可以直接运用图形的面积公式求;对于不规则图形的面积可以利用“割补法”或“平行线法”进行转化。有运动的题目要注意以静求动。考查了方程、数形结合和化归的数学思想。
第(3)题考查了方程和分类讨论的数学思想。可以根据點P的横坐标的取值范围分类,也可以根据点P在点Q的上方或下方分类。
解法一:(1)由抛物线经过点C(0,4),对称轴x=-■=1,
可得点B的坐标是(4,0),c=4 ① ∴ 16a+4b+c=0 ②
又抛物线过点A(-2,0)∴ 4a-2b+c=0,③ 由①②③ 解得:a=-■, b=1 ,c=4.
所以抛物线的解析式是y=-■x2+x+4
(2)假设存在满足条件的点F,如图所示,连接BF、CF、OF.过点F分别作FH⊥x轴于H,FG⊥y轴于G.
设点F的坐标为(t,-■t2+t+4),点M的坐标为(t,-t+4) 其中0∴S四边形ABFC=S△AOC+S△OBF +S△OFC=■OA×OC +■OB×FH +■OC×FC=■×2×4 +■×4×(-■t2+t+4)+■×4×t=4-t2+2t+8+2t= -t2+4t+12.
令-t2+4+12 =17,即t2-4t+5=0,则△=(-4)2-4×5=-4<0,
∴方程t2-4t+5=0无实根。
故不存在满足条件的点F.
(3)设直线BC的解析式为y=kx+b(k≠0),又过点B(4,0),C(0,4)
所以4k+b=0b=4,解得:k=-1b=4,
所以直线BC的解析式是y=-x+4.
由y=-■x2+x+4=-■(x-1)2+■得D(1,■),
又点E在直线BC上,则点E(1,3), 于是DE=■-3=■
若以D、E、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,因为DE∥PQ,只须DE=PQ
设点P的坐标是(m,-m+4),则点Q的坐标是(m,-■m2+m+4).
易得 PQ=(-■m2+m+4)-(-m+4)=-■m2+2m
①当0