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中考数学108攻略(六)、坐标系里求坐标
(马铁汉)
中考数学压轴题,是在平面直角坐标系中,以二次函数为背景,涉及到一次函数、三角函数、几何等知识的综合考题。一般由易到难设置3问,第一问是基础,很容易;第二问是小综合,不是很难;第三问较难或较麻烦。想考出理想的成绩,在做第24题时,前2问,同学们一定要做对。第3问能做就做,做得怎样是怎样,尽力就可以了,做不出来也很正常,时间太紧了,给你充足的时间,我相信你也做得出来。
坐标系里求坐标,是坐标几何题的常考问题。
求点的坐标时,注重运用数学思想:方程思想、函数思想、从特殊到一般思想、数形结合思想、转化思想、分类讨论思想、建模思想。熟练掌握点的坐标与线段长度相互转换。
求点坐标的方法较多,要根据题目条件,灵活选择,熟练运用。
求点坐标常用的方法有代数法、三角函数法、几何法。
(1) 代数法指的是
①根据函数定义,求点的坐标;
②列一元二次方程,求点的坐标;
③列方程组,求点的坐标;
④建立函数分析最值,求点的坐标。
(2) 三角函数法指的是
发现相等的角,用三角函数对应的比值相等列方程,求点的坐标。
(类似于相似三角形对应线段的比值相等)。
(3)几何法指的是
①找相等线段或比例线段列方程,求点的坐标;
②构造全等三角形得相等线段列方程,求点的坐标;
③构造相似三角形得比例线段列方程,求点的坐标;
④在直角三角形中用勾股定理列方程,求点的坐标。
找相等的线段、比例线段,尽量找与坐标轴平行的线段(或转化到与坐标轴平行);
构造全等三角形或相似三角形时,尽量有边与坐标轴平行为好;这样方便表示线段长度。
求点的坐标,经常用到参数,方便运用方程思想、函数思想思考问题、解决问题。
如果遇到某些问题用勾股定理、三角函数和相似列方程都能解答,那么首选用三角函数关系得比例式列方程,其次用相似,最后用勾股定理。
下面举例介绍,求点坐标常用方法的具体运用。
例1、(2022武汉)24.(本小题满分12分)
抛物线交轴于,两点(在的左边),是第一象限抛物线上一点,直线交轴于点.
(1)
直接写出,两点的坐标;
分析:(解一元二次方程,求点的坐标)
第一问求抛物线与轴交点的坐标,是根据二次函数与一元二次方程的关系求点的坐标。当二次函数值为0时,求自变量的值,就得到抛物线与轴交点的横坐标。即将二次函数问题转化为一元二次方程的问题了。
解:
∴
∴A(-1,0),B(3,0)
(2)
如图(1),当时,在抛物线上存在点(异于点),使,两点到的距离相等,求出所有满足条件的点的横坐标;
分析:(解方程组,求点的坐标)
如图1,OA=OP,∴P(0,1)。直线AC解析式可求,
为. A(-1,0),B(3,0),∴AB=4,
OA=OP,∴∠BAP=45°,点B到直线AC的距离可求,
求得是.
抛物线上到直线AC的距离等于的点是有的。
在哪里呢?怎么求呢?如图1,画草图,分析特性。
图中与点B位于直线AC同侧,且到直线AC的距离相等,直线与直线AC平行,作⊥AC垂足为则=,且点与点B到直线AC的铅锤距离等于BQ=4
(∵∠PAO=45°,∴AB=BQ=4)(为什么要求点B到直线AC的铅锤距离呢?为了好求平移后直线的方程,我们都是将直线上、下平移的)。这就知道点是直线AC向下平移4个单位后与抛物线的交点之一。而抛物线与轴交点纵坐标是-3,此点到点P的距离刚好是4,所以点就是抛物线与轴的交点。
图中点与点B位于直线AC的两侧,同理可知是直线AC向上平移4个单位后与抛物线的交点。只要求出直线的方程,与二次函数解析式联立起来解方程组,就可以求出点的横坐标了。
解:
作BQ⊥轴交直线AC于点Q.
∵OA=OP,∴∠BAQ=45°
∴BQ=AB=4
作B∥AC交抛物线于另一点.
易求AC:,
B是AC向下平移4个单位得到的。
∴B:
解方程组
得(舍去)
∴
将直线AC向上平移4个单位,与抛物线交于点
:
解方程组
得,
∴,
(3)如图(2),直线交抛物线于另一点,连接交轴于点,点的横坐标为.求的值(用含的式子表示).
解:
易求AC:得P(0,)
再求BP:
与联立起来求点E的横坐标为
∵
∴
∵
∴
∴
例2、(2021武汉)24.(本小题满分12分)
抛物线y=x2-1交x轴于A,B两点(A在B的左边).
(1)□ACDE的顶点C在y轴的正半轴上,顶点E在y轴右侧的抛物线上.
①如图(1),若点C的坐标是(0,3),点E的横坐标是,直接写出点A,D的坐标;
分析:
二次函数y=x2-1,当函数值y为0时,求出自变量x的值,可得点A的坐标;
根据平行四边形的性质,对边平行且相等,构造全等三角形,可求点D的坐标