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【中考专题】抛物线综合题—化繁为简探究角

做中学学中做 老杨和数学的故事 2022-07-17


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【二次函数综合题】

——化繁为简探究与角有关的问题

以[2017年沈阳市中考数学第25题]为例:

【写在前面的话】

我们拿到题目后,不要急于动手,先通过观察,获得感性材料,然后进行分析、归纳、联想、找到简洁明快的解题方法。观察,是解题的第一步。其次,几何画板进行动态演示较为直接,但对于动态性问题的静态分析寻找运动的轨迹也非常重要。下面以本题为例,随小编一起观察已知条件背后隐藏的秘密。


首先抛物线解析式是已知的,那么抛物线与坐标轴的交点坐标即可求,则OA=8,OC=8√(3),那么我们就可以得出:△ABO是一个含30°的直角三角形,且∠ABO=30°。


其次:点M、N分别是线段OA、AB的中点,RtΔCDERtΔABO,且ΔCDE始终保持边DE经过点 M , 边 CD经过点N ,那么这个条件我们能分析得到哪些结论?


在图形的运动过程中,∠D始终为30°[定角],点M、N始终在∠D的两条边上(边DE经过点 M , 边 CD经过点N ,),由三角形中位线定理得:MN=4√(3)[定弦];我们就想到了定弦定角模型

这一问题在沈阳中考也曾体现,2012年沈阳中考数学第24题,求四边形周长,相信大家都不陌生。


已知∠MON=60°[定角],MN=4√(3)[定弦],找到圆心P',确定点O运动的轨迹

【思维教练】换句话说,想拆开图形分析本质,就得明白图形是如何建立起来的。通过上述启发,可得点D的运动轨迹,题目中“边 DE与 y轴交于点H , 边 CD与 y轴交于点G.”所以满足条件的D只能在 y轴左半部分的优弧上。

【写在中间的话】

        通过前面的叙述,我们开始做题:当DE∥AB时,证明四边形AMHN是平行四边形。【思维教练】(2)①求证: 四边形AMHN是平行四边形 ;

【思维教练】(2)②判断点 D是否在该抛物线的对称轴上 ;

      由配方可得:该抛物线的对称轴是直线 x=-2,过点D作DK⊥OB,垂足为点K,求得DK=2,所以点D在抛物线的对称轴上。

【思维教练】(3)当边 CD经过点O时(此时点O与点G重合) , 过点 D作 DQ//OB ,交AB的延长线于点Q ,延长 ED到 K ,使 DK=DN ,过点 K作 KI//OB , 在KI上取一点P ,使∠PDK=45° (点P、 Q在直线 ED的同侧 ), 连接 PQ ,请直接写出PQ的长.

通过作图发现,当边CD经过点O时,此时点D恰好也在抛物线的对称轴上,与(2)中的点D还有圆心D'都在抛物线的对称轴上。

【解法一】

【解法二与三对比解析】

具体解析如下:

【思维教练】由已知条件:∠PDK=45° (点P、 Q在直线 ED的同侧 ),我们继续挖掘 。点K在ED的延长线上,且∠CDE=∠CDQ=30°,所以可求∠PDQ=75°,由此容易想到半角模型。

【解法四】

【写在后面的话】

非常感谢线下一起交流,指出不足的老师们,就本题一些老师也提出了自己的想法,在此小编一起整理出来。


首先关于点D的提法,在(2)中我们已经证明点D在抛物线的对称轴上,而(3)中当边CD经过点O时,此时点D也落在抛物线的对称轴上。通过上述图形,我们不难提出因动点产生的等腰三角形问题;借助“两圆一线”。

如下图:

其次对于(3)有的老师又和小编交流,提出了两种解法,在此一并整理出来,如下图:

第一种:


第二种:


老杨和数学的故事公号ID:YoungMath微    信:TheYoungMATHQ     Q:497030182

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