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中考数学二次函数压轴题之等角平移
问题
如图,在平面直角坐标系xOy中,抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两
点,与y轴交于点C,对称轴为直线x=2,点A的坐标为(1,0).
(1)求该抛物线的表达式及顶点坐标;
(2)点P为抛物线上一点(不与点A重合),联结PC.当∠PCB=∠ACB时,
求点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,将抛物线沿平行于y轴的方向向下平移,平移后的抛
物线的顶点为点D,点P的对应点为点Q,当OD⊥DQ时,求抛物线平移
的距离.
【解析】
解:
(1)∵对称轴为直线x=2,点A的坐标为(1,0),
∴点B的坐标是(3,0).
将A(1,0),B(3,0)分别代入y=x2+bx+c,得
则该抛物线解析式是:y=x2﹣4x+3.
由y=x2﹣4x+3=(x﹣2)2﹣1知,该抛物线顶点坐标是(2,﹣1);
(2)如图1,过点P作PN⊥x轴于N,过点C作CM⊥PN,交NP的延
长线于点M,
图1
∵∠CON=90°,
∴四边形CONM是矩形.
∴∠CMN=90°,CO=MN,
∵y=x2﹣4x+3,
∴C(0,3).
∵B(3,0),
∴OB=OC=3.
∵∠COB=90°,
∴∠OCB=∠BCM=45°.
又∵∠ACB=∠PCB,(已知条件)
∴∠OCB﹣∠ACB=∠BCM﹣∠PCB,即∠OCA=∠PCM.
∴tan∠OCA=tan∠PCM.
∴OA/OC=PM/CM=1/3.
故设PM=a,MC=3a,PN=3﹣a.
∴P(3a,3﹣a),
将其代入抛物线解析式y=x2﹣4x+3,得(3a)2﹣4(3﹣a)+3=3﹣a.
解得a1=11/9,a2=0(舍去).
∴P(11/3,16/9).
(3)设抛物线平移的距离为m,得y=(x﹣2)2﹣1﹣m.
∴D(2,﹣1﹣m).
如图2,过点D作直线EF∥x轴,交y轴于点E,交PQ延长线于点F,
图2
∵∠OED=∠QFD=∠ODQ=90°,
∴∠EOD+∠ODE=90°,∠ODE+∠QDF=90°.
∴∠EOD=∠QDF.
∴tan∠EOD=tan∠QDF,
∴DE/OE=QF/DF.
解得m=1/5.
故抛物线平移的距离为1/5.
【分析】
(1)通过对称轴x=2,把B点的坐标求出来,代入抛物线一般式解二元一
次方程组,求出抛物线的解析式,把一般式化为顶点式从而求出顶点坐标。
熟练掌握中点坐标公式、解二元一次方程组、用配方法把一般式化为顶点式等知
识点。
(2)关键是P点的位置如何确定,直线与抛物线最多只有两个交点,点A、
点C已经在抛物线上了,结合已知条件∠PCB=∠ACB,点P不可能在直线
AC上,若在的话就有三个交点了,从而可以确定出P点的位置如下图所示。
结合已知条件,通过锐角三角函数,建立线段之间的数量关系,如何建立就是通
过函数与方程的数学思想,通过方程知道P点的坐标后,代入二次函数解析式,
从而求出P点的坐标。
设点坐标或线段的长度,一定要注意未知数的个数越少越好,越有利于解题!
(3
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