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例析涉及抛物线中一类隐含角的问题
有这样一类角,它们常常以抛物线和平面直角坐标系为掩护,隐藏在题中,神秘而又特殊.如果答题者没有洞察出这样的角,往往会使解题陷入困境,下面仅以我们常见的一些特殊角为例,谈谈此类问题的解题思路,希望能给大家一点启发.
一、隐含30°角
例1 如图1,在平面直角坐标系中,二次函数
的图象与
轴交于
两点,与
轴交于点
,对称轴与
轴交于点
,若
为
轴上的一个动点,连结
,则
的最小值为 .[来源:学_科_网]
解题思路 如图1,连结
,过点
作
,垂足为
,求最小值首先要考虑如何处理
,一般而言,容易让人联想到“直角三角形中,30°所对的直角边等于斜边的一半”.如何寻找30°角并将
放置其中,成为解题的关键.考虑到二次函数解析式为,
,可以求出点
的坐标分另。为
,所以
,进而发现
.于是
就转化为
,求
的最小值即求
的最小值,也就是求点
到
的距离
.求
的长方法有三:①运用锐角三角函数在含60°角的
中求解;②运用相似(
)求解;③利用
的面积等于
,也等于
,列方程求解(等积法).
注 本题以二次函数为背景,在抛物线与
轴、
轴交点坐标的“掩护”下,隐藏了30°角,重点考查了“点到直线的距离最短”问题,渗透了转化的思想和化曲为直的方法.所以,解题的关键在于对
的处理,处理
的关键又在于能否发现30°角.命题者有意将“30°角”通过抛物线与坐标系的交点进行了伪装,考验考生的观察能力与思维方式.
二、隐含45°角[来源:Zxxk.Com]
例2 如图2,在平面直角坐标系
中,二次函数
的图象与
轴交于
两点,与
轴交于
点,对称轴为直线
,若点
为直线
上的一个动点,是否存在某一位置使
,若存在,请求出
点坐标;若不存在,请说明理由.
解题思路 第一步,找点
,如图2,连结
.由已知条件,可求得
,进一步发现
是等腰直角三角形,所以
,容易让人联想到圆周角定理.设
的外接圆为⊙
,由直线
垂直平分
可知:圆心
在
上,且⊙
交
于点
,据圆周角定理得,此时
.第二步,求点
的坐标,在等腰直角三角形
中,结合
求得⊙
半径
.在
中求出
,即可求出点
和
的坐标.
注 本题以二次函数图象为载体,将45°隐藏在坐标系中,答题者若不注意这个45°角,几