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中考数学:2016甘肃兰州压轴题(比标准答案多1个)

 xfshok 2018-01-19

题目

如图1,二次函数的图像过点A(3,0),B(0,4)两点,动点P 从A 出发,在线段 AB 上沿A→B的方向以每秒2个单位长度的速度运动,过点P作PD⊥y轴于点 D,交抛物线于点C。设运动时间为t(秒)。

中考数学:2016甘肃兰州压轴题(比标准答案多1个)

1、求二次函数解析式;

2、连接BC,当t=5/6时,求△BCP的面积;

3、如图2,动点P从A出发时,动点Q同时从O出发,在线段OA上沿O→A的方向以 1个单位长度的速度运动,当点P与B重合时,P、Q 两点同时停止运动,连接DQ、PQ ,将△DPQ沿直线 PC 折叠到△DPE。在运动过程中,设△DPE和△OAB重合部分的面积为S ,直接写出S 与t的函数关系式及t的取值范围。


分析

题目1:

二次函数解析式中仅有2个未知参数,代入点A和B的坐标,即可得到关于这2个未知参数的2个二元一次方程,联立解方程可得b=5/3,c=4。顺手求出对称轴x=5/6,与x轴另一个交点坐标(-4/3,0);

题目2:

问:如何求△BCP的面积?

答:所有求三角形面积的题目,只有2种解题方向:

  • 直接求:找一组底与高;

  • 间接求:找其他已知或易知面积的图形,通过和或差得到待求三角形面积

本题中,适合第一种方法(因为找不到其他已知或易知的相关图形面积)

问:选哪组底与高?

答:本题中,都可以。但选择BD作高、PC作底,计算量要小一些。

有如下条件

  • PC=︱P的横坐标-C的横坐标︱,其中点P,点C坐标(表达式)均未知;

  • BD=︱B的纵坐标-D的纵坐标︱,其中点D纵坐标(表达式)与点P,点C相同,横坐标为0。

:下述仅用于一般情况下分析思路使用,看似繁复。本题可代入t=5/6直接计算,减少计算量)


第一步:求点P的坐标

点P位于线段AB上,所以点P的坐标满足直线AB解析式:y=-4x/3+4。记点P坐标(p,y),则y=-4p/3+4。


第二步:求点C的坐标

P,C,D共线,且该直线与x轴平行,所以C,D的纵坐标都是-4p/3+4。C在抛物线上,将其纵坐标代入可得关于C横坐标的方程:

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解方程可得C的横坐标

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第三步:计算PC与BD

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第四步:代入t=5/6,计算p的值以及△BCP的面积

当t=5/6时,AP=10/6。过P作x轴垂线PH,H为垂足。则p=OA-AH=3-1=2,所以P坐标(2,4/3),PC=3或2/3,BD=8/3。

  • △BCP的面积=4,此时C在P左侧;

  • △BCP的面积=8/9,此时C在P右侧(标准答案没有这个);

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题目3:

问:如何求S?

答:必须先明确△DPE和△OAB重合部分的形状。

问:如何明确?

答:因为DP始终在△OAB内,所以重合部分的形状取决于点E的位置(坐标)。

如图,点F是直线DE与AB的交点。

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由此可知,只有2种情形:

  • 当F在E上方时,E在△OAB内,重合部分为△DPE

  • 当F在E下方时,E在△OAB外,重合部分为△DPF

所以,判断重合部分形状的关键是比较点E和点F的坐标

第一步:求点E和点F的坐标(表达式)

  • 点E:与Q关于DP对称,所以点E的横坐标与Q相同,点E的纵坐标是点P纵坐标的2倍。其中t时刻(求解过程略),P坐标(3-6t/5,8t/5),Q坐标(t,0)。所以E坐标(t,16t/5);

  • 点F:位于直线DE上,同时位于直线AB上。记F(x,y),则有

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整理可得

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第二步:分情况求解S

  • F在E的上方(含重合):S=△DPE的面积,其中底DP的高为E的纵坐标 - P的纵坐标。

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  • F在E的下方(不含重合):S=△DPF的面积,其中底DP的高为F的纵坐标 - P的纵坐标。

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注意到,动点Q和P满足:P从A开始运动,当P到达B时,Q同时停止运动。所以还有如下限制

  • 0≤AP≤AB,即0≤2t≤5,整理得0≤t≤5/2

于是,S的表达式如下

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解题


回顾

1、本题看似计算颇多,但条件较为清晰,干扰项较少;

2、题目2中,比标准答案多了1种情形。题设中如果说C是射线PD与抛物线的交点,则此种情形将不存在;

3、分析过程中省略了一些步骤,比如直线AB解析式的求解,比如H坐标的求解。确有阅读困难的,欢迎提意见,下次注意;

4、题目3的关键是确定重合部分的形状,否则无的放矢。关于E在F上方或下方的说法,其实不算是一种严谨的说辞:何为上,何为下?但在中学(包括高中)阶段的几何、解析几何中常用到这种不严谨的说法。大家思考一下:怎么描述就会更严谨一些?

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