二次函数几何存在性问题:菱形存在性 在一次函数中探索
二次函数几何存在性问题:菱形存在性 在一次函数中探索(1)常规折叠环境下的求值,通常使用勾股定理列方程,不妨设OB=x,于是BC=x,而△AOD中,可用勾股定理求得AD=10,由折叠可知AC=AO=6,于是DC=4,因此在Rt△BCD中,三边均可用含x的代数式表示,列方程为x² 16=(8-x)²,解得x=3,于是B(3 0);解析:(1)求点B的坐标;(2)如图2,直线AB上的两点F、G,△DFG是以FG为斜边的等腰直角三角形,求点G的坐标;(3)如图3,点P是直线AB上一点,点Q是直线AD上一点,且P、Q均在第四象限,点E是x轴上一点,若四边形PQDE是菱形,求点E的坐标。
在一次函数背景下探索菱形存在性
特殊四边形的存在性,通常是压轴题的热门考点,给定一个或多个顶点,然后规定形状,然后探索剩余顶点在坐标系中的位置。基本的思路便是作图验证,这是一项十分有用的技能,在中考复习过程中,我发现,平时就认真作图的学生,这面对这类问题时,总能在第一时间准确找到辅助线,并且所寻找的点,大概念做以不重不漏,并非这些孩子有多聪明,实在是良好的学习习惯使然。下面以一道一次函数综合题为例,探索菱形存在性,而在这个过程中,学生暴露出的问题恰好验证了刚才我的结论。
题目
如图1,直线y=-3/4x 6与y轴交于点A,与x轴交于点D,直线AB交x轴于点B,△AOB沿直线AB折叠,点O恰好落在直线AD上的点C处。
(1)求点B的坐标;
(2)如图2,直线AB上的两点F、G,△DFG是以FG为斜边的等腰直角三角形,求点G的坐标;
(3)如图3,点P是直线AB上一点,点Q是直线AD上一点,且P、Q均在第四象限,点E是x轴上一点,若四边形PQDE是菱形,求点E的坐标。
解析:
(1)常规折叠环境下的求值,通常使用勾股定理列方程,不妨设OB=x,于是BC=x,而△AOD中,可用勾股定理求得AD=10,由折叠可知AC=AO=6,于是DC=4,因此在Rt△BCD中,三边均可用含x的代数式表示,列方程为x² 16=(8-x)²,解得x=3,于是B(3 0);
(2)面对如此可爱的一个等腰直角三角形,不利用它来构造全等三角形真的很浪费,它的两条腰,还有那个直角,无不在暗示,快来构造全等!过点G和F分别向x轴作垂线GM和FN,如下图:
证明△DGM≌△FDN之后,注意到点G和点F均在直线AB上,而利用前一小题的结论,可求得AB的直线解析式为y=-2x 6,于是可设G(t -2t 6),由前面的全等三角形,DM=8-t=FN,GM=6-2t=DN,所以可求得F(2m 2 m-8),将它也代入AB的解析式中,即可求得m=2,于是点G(2 2);
(3)菱形只画出了一个顶点D,其余三个均未知,但是位置相对确定,P在直线AB上,Q在直线CD上,而E在x轴上,还特别限制了P和Q在第四象限,在这个限制下,DE铁定作为菱形的一条边而不是对角线,同时DQ与DE为邻边,那么PQ与DE为对边,好了,说了半天,首先确定哪个点呢?
通过以上分析,我们知道DP为相对的顶点,即DP为对角线,而菱形对角线有一个特点是平分一组对角,DE与DQ分别是菱形两邻边,则DP平分的那个内角其实就是x轴与直线AD所夹的那个钝角!因此只要作它的角平分线,与AB的交点就是P点,再过点P作x轴平行线得到Q,再过点P作CD的平行线,与x轴交点即为E,如下图:
而在解这一小题的时候,如果能充分利用特殊边长的直角三角形,则能事半功倍,就从那个△AOD开始,它的三边分别是6,8,10,因此三边比为3:4:5,我们作QH⊥x轴,所得△DQH同样也是边长比为3:4:5,点Q在直线AD上,于是我们可设Q(m -3/4m 6),那么HQ=3/4m-6,DH=m-8,DQ=5/4(m-8)=5/4m-10,菱形四边形相等,于是PQ=5/4m-10,可表示出点P坐标为(10-1/4m -3/4m 6),代入y=-2x 6求得m=16,所以Q(16 -6),P(6 -6),菱形边长为10,则点E(-2 0).
解题反思
在确定菱形的过程中,多个顶点不确定,需要分析题目条件,仔细读懂背后的意义,首先确定一个,再以它为基础,顺藤摸瓜确定剩下的顶点,同时,学会用字母表示点坐标及线段长度,是解析法的成功关键,尤其要注意符号,毕竟坐标有正有负,而线段长只能为正。
本题考察的知识点较多,勾股定理列方程,轴对称(折叠)变换,旋转变换(全等三角形),均属于常见的数形结合案例,所以,这类综合题,审题时要对图形有较深的理解,关键字词例如直线、线段背后的含义要明确。
而在实际寻找菱形顶点的过程中,作图是否标准也是决定最后成败的因素,平时有着良好的作图习惯,非常普遍地作图接近最后的结果,而随意性较大的学生,在试题图形中涂鸦几笔,连自己也看不清,重新作图,又不如原图标准,由此产生的审题误差实在是数不胜数。这个作图习惯,七年级就应该养成,课堂上无论绘制什么图形,请用直尺圆规铅笔等工具,宁愿初期牺牲一点课堂效率,把习惯养好,这到九年级,省的事儿可大了。
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