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2018-2019福州市七下期末质量调研第25题(倒一压轴)(实数、点与动点坐标,平面坐标系、面积与方程(组)不等式等综合

永泰一中张祖冬 初中数学延伸课堂 2022-07-16


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【试题】如图,在平面直角坐标系xoy中,A点的坐标为(1,0).以OA为边在x轴上方画一个正方形OABC,以原点O为圆心,正方形的对角线OB长为半径画弧,与x轴正半轴交于点D.

(1)点D的坐标是________;

(2)点P(x,y),其中x,y满足2x-y=-4.

①若点P在第三象限,且△OPD的面积为3√2,求点P的坐标;

②若点P在第二象限,判断点E(x/2+1,0)是否在线段OD上,并说明理由.

【解析】

(1)为课本内容——如果没有经过拼图操作或老师强调或类似的练习,估计多数学生都忘了。由两个边长为1的正方形拼成一个大的正方形,这时大正方形的边长为√2,即对应的边长为1的正方形的对角线的长.得OD=OB=√2,因此点D的坐标为(√2,0).

(2)①当点P在第三象限时,如下图示:

过点P作PQ⊥x轴于点Q,如上图示.

由S△OPD=0.5OD×PQ =3√2,得0.5×√2×PQ=3√2,得PQ=6,

因点P(x,y)在第三象限,且满足2x-y=-4,

所以点P的坐标为(-5,-6).

【试题再现】(2)点P(x,y),其中x,y满足2x-y=-4.

②若点P在第二象限,判断点E(x/2+1,0)是否在线段OD上,并说明理由.

【解析】由于点E(x/2+1,0)在x轴上,且点E(√2,0).因此只需判断x/2+1的值所在的范围,即可得到点E在x轴上所在的位置,进而判断是否在线段OD上.

  由于点P在第二象限,则有x<0,且y>0.但仅凭x<0无法确切得到点P的相对具体的位置(即无法还是无法判断x/2+1的有用的值范围).

       而两个未知数x、y通过“其中x,y满足2x-y=-4”互相牵连.由2x-y=-4可得y=2x+4,因此可将“y>0”的条件转化为2x+4>0,得x>-2,所以-2<x<0,得-1<x/2<0,得-1+1<x/2+1<0+1,即0<x/2+1<1.得0<OE=xE(即E点的横坐标)<1<OD,因此点E在线段OD上.

具体解答过程如下:

点E在线段OD上.理由如下:

【反思】本题综合考查了实数、平面直角坐标系,方程不等式(组)等知识内容的应用,动点及含参的重要知识内容也巧妙渗透其中,同时重视对式与方程的常用变形的本质、数形结合思想的考查,尤其是从“等式过渡到不等式“,从“数与式的值”的变化过渡到“形”的变化(平面直角直角系及动点的位置关系),尽管难度不大,但本题作为今后对纯代(函)数及数形结合思想、方程不等式思想的教学起着非常重要的“启蒙”作用,务必要引起充分的重视.

【拓展延伸1】已知点P(x,y),其中x,y满足2x-y=-4.判断点P所在的象限或坐标轴.

【解析】由题意知:点P为动点,且其横纵坐标受2x-y=-4限制,因此并不是“完全自由点”.由于x、y是两个变化的数,不易观察出变化关系,可将2x-y=-4化为y=2x+4,则P(x,2x+4).再通过对x的值的讨论,x与2x+4的值的符号即可判定.由于0是正负数(或数的符号)的分界线,因此通常情况下,可围绕横纵坐标为0时的特殊情况进行分类讨论.

    由2x+4=0得x=-2.因此可分为x<-2,或x=-2,或-2<x<0,或x=0,或x>0五种情况分别讨论x与2x+4的值的符号,即点P的横纵坐标的符号,从而得到点P所在的象限或坐标轴.

【答案】当x<-2时,点P在第三象限;当x=-2时,点P在x轴的正半轴上;当-2<x<0时,点P在第二象限;当x=0时,点在y轴的正半轴上;当x>0时,点P在第一象限;不论x为何实数,点P一定不可能在第四象限.

【拓展延伸2】已知点P(x,y),其中x,y满足2x-y=-4.当点P在第三象限时,求3x-2y的取值范围.

【解析】依题意,得x<0,y>0.由2x-y=4,得x=(y-4)/2.从而(y-4)/2<0,解得y<4.所以0<y<4.而由原试题,得-2<x<0.

由-2<x<0,得-6<3x<0

由0<y<4,得0>-2y>-8.

即-8<-2y<0

所以-6-8<3x-2y<0.

即-14<3x-2y<0.


【拓展延伸3】已知x+2y≤3,x≥0,y≥0.分别求y的取值范围和2x+y的最大值.

【解析】由x+2y≤3,得x≤3-2y,所以2x+y≤2(3-2y)+y,即2x+y≤6-3y.

又由x≥0和x≤3-2y,得3-2y≥x≥0,得3-2y≥0,得y≤3/2.

又y≥0,所以0≤y≤3/2.得-9/2≤-3y≤0.进一步,得3/2≤6-3y≤6.

所以2x+y≤6.故y的取值为0≤y≤3/2.2x+y的最大值为6.


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