吴秀洪
摘 要:二次函數是初中数学的重要知识,它是衔接高中知识的重要纽带,而它又与初中数学的代数、几何、三角函数等知识有密切的联系。二次函数是各个地方数学中考的热点,也是重点。是以本文探究二次函数常见题型的剖析,从而提高学生分析和解决二次函数问题的能力。
关键词:二次函数;题型;剖析
一、线段数量及最值问题
例如图①,已知抛物线y=ax2+bx+c过点D(-2,0),B(0,-2),C(3,4),与x轴交于A、D两点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上找一点P,使PB+PD最小,求此时点P的坐标;
(3)如图②,若点G是抛物线对称轴上的一个动点,是否存在这样的一点G,使得|GA-GC|的值最大?若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由;
分析:
(1)略
(2)求一动点到直线同侧两定点的距离和的最小值,方法就是作对称、连线段.
(3)要求|GA-GC|的最大值时点G的坐标,当C,A,G三点在同一条直线上时,可通过求直线CA的解析式,求出点G.
二、三角形面积最值问题
例如图①,在直角坐标系中,直线y=x+3与x轴相交于点A,与y轴相交于点C,点B在x轴的正半轴上,且AB=4,抛物线y=ax2+bx+c经过点A,B,C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图②,在直线AC上方的抛物线上,存在一点P(不与D重合),使△ACP的面积等于△ACD的面积.请求出点P的坐标.
(3)如图②,在直线AC上方的抛物线上,是否存在一点M,使△MAC的面积最大?若存在,请求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:
(1)略
(2)要求点P的坐标,先确定点P的位置,由于△ACD与△ACP的共边AC,则只要等高,面积即相等,可过点D作AC的平行线与抛物线相交,交点即为所求点.
(3)要使△MAC面积最大,可先把△MAC的面积用含字母的式子表示出来,再利用二次函数的性质讨论其最值.
三、等腰三角形的存在性问题
例如图,抛物线y=ax2+bx+c与x轴的交点为A(1,0),B(4,0),与y轴的交点为C(0,3).
(1)求抛物线的解析式及其对称轴;
(2)连接BC,线段BC上是否存在点M,使△COM是等腰三角形,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:
(1)略
(2)未明确说明等腰三角形的腰和底,故要分类讨论:①OM=OC;②MC=OC;③CM=OM,三种情况讨论。
四、直角三角形的存在性问题
例已知:抛物线经过点A(-2,0),B(4,0)和点C(3,4).
(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;
(2)在抛物线的对称轴上是否存在一点Q,使△QAC为直角三角形?若存在,求出所有符合条件的点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
分析:
(1)略
(2)要使△QAC为直角三角形时的点Q的坐标,利用两点之间的距离公式分别求出AC,QA,QC长的平方,故要分类讨论:①当A为直角顶点的直角边;②当C为直角顶点的直角边;③当AC为斜边,三种情况讨论。
五、相似三角形的存在性问题
例如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx+1与x轴交于点A,与y轴交于点C,过点C的抛物线y=ax2-2x+b与直线AC交于点B(3,2),
(1)求抛物线的表达式;
(2)设抛物线的对称轴与BC相交于点Q,点P是抛物线对称轴上的动点,且点P不与点Q重合,是否存在点P,使得以P、B、Q为顶点的三角形与△AOC相似,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
分析:
(1)略
(2)由已知条件可知△AOC是直角三角形,所以△BPQ一定也是直角三角形,故点P一定在点Q的上方.在△AOC和△BPQ中,∠ACO=∠BQP,所以只需要在△BPQ中确定一个直角即可.分两种情况考虑:①当∠BPQ=90°时;②当∠QBP=90°时,再分别求出点P的坐标.
六、特殊四边形的存在性问题
例如图,抛物线经过A(-5,0),B(-1,0),C(0,5)三点,顶点为M,连接AC,抛物线的对称轴为l,l与x轴交点为D,与AC交点为E,
(1)求此抛物线的解析式;
(2)设点N是抛物线上一点,点S是x轴上一点,是否存在点N,使得以A,E,N,S为顶点的四边形是平行四边形,若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)设点G是抛物线对称轴上一点,点K是平面内一点,是否存在点G,使得以A,C,G,K 为顶点的四边形是矩形,若存在,求出点G的坐标;若不存在,请说明理由;
(4)设点Q是抛物线上一点,点R是平面内一点,是否存在四边形AQCR是菱形,若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
分析:
(1)略
(2)分NS为平行四边形的边和NS为平行四边形的对角线两种情况讨论.结合图形,由平行四边形性质得到△SNT≌△AED,从而得到NT=ED=2,即可得到点N的坐标.
(3)先分析得出只需△ACG是直角三角形即可,然后利用勾股定理列方程求解.,
(4)由四边形AQCR是菱形可确定AC是对角线,结合OC=OA.过点O作OI⊥AC,且OI平分AC,从而可得点Q在OI上.只需求出OI所在直线的解析式,与抛物线联立方程组得点Q的横坐标.
二次函数属于中考压轴题,中考知识点繁多,考点灵活多变,而且难度较高,这就要求学生在复习二次函数时,必须把相关性质及相关解题技巧掌握扎实,理解透彻,把握好中考二次函数命题方向,这样学生就能事半功倍,拿到更高的分数。
参考文献:
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[2] 徐速,《国内数学学习心理研究的综述》,心理科学,2013
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[4] 钟志贤,《关于中小学教师信息素养状况的调查研究》,电化教育研究.
(作者单位:贵州省贞丰县第二中学)