二次函數中角相等和有關最值的解題「套路」,讓壓軸題不再難

2020-12-25 初中數學解題思路

今日應用前文的解題方法,實例總結二次函數中角相等和有關最值的解題「套路」,希望大家能從中領悟解題思路.只有掌握題目的分析方法,才是根本.

典型例題在平面直角坐標系xOy中,拋物線y=-x+bx+c與x軸交於A(-1,0),B(-3,0)兩點,與y軸交於點C.

(1)求拋物線的解析式;

(2)設拋物線的頂點為D,點P在拋物線的對稱軸上,且∠APD=∠ACB,求點P的坐標;

(3)點Q是直線BC上方拋物線上的動點,求點Q到直線BC的距離最大時點Q的坐標.

【思路分析】

(1)求拋物線的解析式;

易得拋物線的解析式為y=-x-4x-3

(2)設拋物線的頂點為D,點P在拋物線的對稱軸上,且∠APD=∠ACB,求點P的坐標;

第一步:按照題目要求補充圖形,做輔助線,將∠APD和∠ACB放到三角形中.

易得D(-2,1),C(0,-3)

如圖,設拋物線對稱軸與直線BC的交點為E,對稱軸與x軸的交點為F.

連接AE,CA,CP.

∵易得△BOC為等腰直角三角形,

∴可得出BF=EF=1,再結合勾股定理,經過計算,最終可推出AE⊥BC

這樣就可以把∠APD和∠ACB放到三角形△AEC和△AFP了.

第二步:將APD和∠ACB放到兩個三角形中,證明三角形相似.

證明△AEC∽△AFP.

第三步:根據相似成比例,得出P點的坐標.

解得PF=2

∴P(-2,2)或者(-2,-2)

(3)點Q是直線BC上方拋物線上的動點,求點Q到直線BC的距離最大時點Q的坐標.

如下圖,做QH⊥BC,做QS//y軸交直線BC與點S,

∵易得△QHS為等腰直角三角形,

∴QS=QH,

∴QH最大時,QS也最大,我們可將題目轉化為求QS的值最大時Q的坐標.

Q在拋物線上,S在直線BC上,因此可以依據前面題目介紹過的方法列式.

第一步:設點.

設Q(a,-a-4a-3),

∵易得直線BC的解析式y=-x-3,

∴可得S(a,-a-3)

第二步:列出QS的代數式,表示成二次函數的形式.

∴QS=-a-4a-3-(-a-3)=--a-3a

第三步:根據二次函數性質得出最值.

註:次小題如果修改成「是否存在點Q ,使△BCQ的面積最大」做法相同,因為△BCQ面積公式中,BC是定值,Q到BC的高最大時,△BCQ的面積最大.

【答案解析】同學們根據以上思路分析自行寫出解答過程.

本文重點是題目的思路分析,並不是解題過程,因此有些解題過程均簡要描述,同學們在解題過程中需詳細寫出步驟和過程.

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