周六压轴题-中考数学:二次函数三角形存在性(直线垂直法)

今天这道题本来是两种方法,但是只给出一种情况的过程,利用直线垂直时比例系数关系解决等腰三角形问题,另一种是同学们都会的勾股定理方法不再具体给出过程。

(1)第一问,点B代入直线解析式得到m的值,

三个坐标点已知,那么解析式可以搞定了,

为了方便第二问,老师直接给出结果y=-x²+4x+5,

(2)两个小问,

①线段比例关系,假设点P的横坐标为x,那么P(x,-x²+4x+5),

E(x,x+1),D(x,0),

所以PE=|-x²+4x+5-x-1|=|-x²+3x+4|=|x²-3x-4|,

DE=|x+1|,

而PE=2ED,

则|x²-3x-4|=2|x+1|,

去绝对值,得到两种方程式,

分别解方程可得x=-1、2、6三种,但是P不与A重合,所以-1舍去,

那么点P的横坐标就是2或6,同学们自己求纵坐标吧;

②又到了这种直接写出答案的时刻,每次只要是直接写出答案的,估计都要耗费不少时间去解答,所以只要看到“直接写出”就要有心理准备。

由于等腰三角形会有三种情况,而且过程比较啰嗦,所以同学们可以了解一下高中的直线垂直关系,假设直线y=ax+b与直线y=mx+n垂直,那么a和m是存在一定的关系的,即a·m=-1,该结论可以通过三角函数来推导,具体过程不给同学们介绍了,该方法特别适合这种直接写结果的题目。

而直线解析式的x的系数,可以通过直线上两个点的坐标直接获得,例如若点A(a,b)、B(m,n)在直线y=kx+t上,则k=(n-b)/(m-a),推导方法很简单,有兴趣的同学可以自己试试。

今天就只使用这种方法了,另一种方法不再具体说明。

第一种情况,BE=BC,

同学们注意看图,老师已经用红色字母重新标注,我们过点B向CE作垂线交CE与F,交x轴于点G,

我们假设点P的横坐标为x,那么点E的横坐标也为x,E(x,x+1),D(x,0),而点C(5,0),则点F的坐标可以表示出来,

所以我们假设直线CE的直线解析式为y=kx+b,则

然后我们再假设直线BF的解析式为y=mx+n,则

根据前面的条件点E和点F的坐标都能用x来表示,所以可以解方程得到x的值,也就是点P的横坐标,那么纵坐标也就不是问题了;那么解出来的方程的解当然有两个,why?

点E既然能在B的左侧,那么肯定也能在B的右侧,所以第二种情况就是点E在B的右侧,所以能够得到两个P的坐标,也就是自动出现了第二种情况;

那么第三种情况就是BC=EC;

第四种情况为BE=CE;

每一种方法都可以用垂直直线的比例系数的乘积为-1来求解,

当然也可以用勾股定理去搞定。

假设处点P的横坐标为x,分别表示出三角形三条边的长度(即两坐标点之间的距离表示,相信能够做到压轴题这个程度的同学都知道),

然后分别利用线段相等解方程。

不管用哪一种方法,计算都是需要有一些的,老师不太喜欢用勾股定理列出一大堆的代数式,所以就不给出勾股定理求解的方法了,同学们需要的话自行研究吧。

今天这道题并没有太大的难度,只要情况讨论不要落下任何一种,基本上都能做出来的。操作熟练的话,大概5-10分钟就可以把这道题所有的答案全部解出来。

如果哪位有兴趣给同学们完善其他情况或勾股定理方法,请在留言区给出,谢谢!

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