二次函數中角度和差求坐標問題,難度大,找準突破口是解題的關鍵

2020-12-13 勤十二談數學

在前幾節內容中,介紹了二次函數中等角問題和倍角問題。倍角問題以二倍角居多,可以轉化為等角問題來解決,等角問題常見的思路有通過平行線得到角相等,通過等腰三角形得到角相等,通過角度相等得到角的銳角三角函數相等,得到直線解析式等,從而求出參數的值。然後假期時,有讀者付費問了道二次函數中角度和差求坐標問題,難度又稍稍增加了,解決的關鍵是要學會轉化。我們以2020年常州一道模擬題來探究下這類題目的解題思路。

例題:如圖,在平面直角坐標系xOy中,拋物線y=-1/4x2+bx+c與直線y=1/2x-3分別交x軸、y軸上的B、C兩點,設該拋物線與x軸的另一個交點為點A,頂點為點D,連接CD交x軸於點E.

(1)求該拋物線的表達式及點D的坐標;

(2)求∠DCB的正切值;

(3)如果點F在y軸上,且∠FBC=∠DBA+∠DCB,求點F的坐標.

分析:(1)通過直線解析式,求出點B、點C坐標,然後將兩個點代入二次函數解析式,求出二次函數的解析式,點D為拋物線的頂點坐標,可通過配方法或公式法求出點D坐標。

(2)求一個角度的三角函數值,一般有兩種思路。第一種思路是將該角進行轉化,轉化為與它相等的角,並且轉化後的角最好能在直角三角形中。第二種思路是構造直角三角形,將該角直接放在直角三角形中。比如本題可以直接構造直角三角形,過點E作EH⊥BC交於點H,分別求出線段EH、CH的長度,進而求出∠DCB的正切值。

在初中,求三角函數值的方法比較單一,在格點中會有新的方法。

(3)二次函數中角度和差問題,這類問題我們其實在學習全等三角形時就有遇到過。在全等三角形中,有線段的和差問題,解題的思路以截長補短法居多,而角度的和差問題一般則需要轉化,或者構造,即找到一個角α=∠DBA+∠DCB,然後再證明∠α=∠FBC。本題的關鍵在於發現∠FBC=∠DBA+∠DCB=∠AEC=45°,然後通過相似三角形、銳角三角函數、等腰直角三角形的性質列出方程求解。

本題在明確∠FBC=45°後,也可以藉助K型圖解決問題。先考慮點F在y軸負半軸時的情況,可以構造K型圖。

再考慮點F在y軸正半軸上的情況。

解決這類問題的關鍵是進行構造,找到與角度之和相等的角,比如本題正好是45°的角,那麼我們可以轉化為K型圖來解決。如果是兩個相等的角,那麼我們可以將之轉化為等角問題進行處理。

不知道如何解題,有些題目沒有解題思路?可以關注我並進入我的主頁諮詢,我來幫你解答疑惑。

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