图1
动感体验
请打开几何画板文件名“12黄冈25”,拖动点C在x轴正半轴上运动,观察左图,可以体验到,EC与BF保持平行,但是∠BFC在无限远处也不等于45°.观察右图,可以体验到,∠CBF保持45°,存在∠BFC=∠BCE的时刻.
思路点拨
1.第(3)题是典型的“牛喝水”问题,当H落在线段EC上时,BH+EH最小. 2.第(4)题的解题策略是:先分两种情况画直线BF,作∠CBF=∠EBC=45°,或者作BF//EC.再用含m的式子表示点F的坐标.然后根据夹角相等,两边对应成比例列关于m的方程.
满分解答
11(x?2)(x?m),得2???4(2?m).解得m=4. mm111(2)当m=4时,y??(x?2)(x?4)??x2?x?2.所以C(4, 0),E(0, 2).
44211所以S△BCE=BC?OE??6?2?6.
22(3)如图2,抛物线的对称轴是直线x=1,当H落在线段EC上时,BH+EH最小.
HPEO设对称轴与x轴的交点为P,那么. ?CPCOHP233因此?.解得HP?.所以点H的坐标为(1,).
3422(4)①如图3,过点B作EC的平行线交抛物线于F,过点F作FF′⊥x轴于F′.
CEBC由于∠BCE=∠FBC,所以当,即BC2?CE?BF时,△BCE∽△FBC. ?CBBF(1)将M(2, 2)代入y??1(x?2)(x?m)1FF'EO2m设点F的坐标为(x,?(x?2)(x?m)),由,得??.
mBF'COx?2m解得x=m+2.所以F′(m+2, 0).
COBF'(m?4)m2?4mm?4由,得.所以BF?. ??2CEBFmBFm?4(m?4)m2?4由BC?CE?BF,得(m?2)?m?4?.
m222整理,得0=16.此方程无解.
图2 图3 图4
②如图4,作∠CBF=45°交抛物线于F,过点F作FF′⊥x轴于F′,
BEBC由于∠EBC=∠CBF,所以,即BC2?BE?BF时,△BCE∽△BFC. ?BCBF在Rt△BFF′中,由FF′=BF′,得
1(x?2)(x?m)?x?2. m解得x=2m.所以F′(2m,0).所以BF′=2m+2,BF?2(2m?2). 由BC2?BE?BF,得(m?2)2?22?2(2m?2).解得m?2?22. 综合①、②,符合题意的m为2?22.
考点伸展
第(4)题也可以这样求BF的长:在求得点F′、F的坐标后,根据两点间的距离公式求BF的长.
例3 2011年上海市闸北区中考模拟第25题
直线y??1x?1分别交x轴、y轴于A、B两点,△AOB绕点O按逆时针方向旋转90°3后得到△COD,抛物线y=ax2+bx+c经过A、C、D三点.
(1) 写出点A、B、C、D的坐标;
(2) 求经过A、C、D三点的抛物线表达式,并求抛物线顶点G的坐标;
(3) 在直线BG上是否存在点Q,使得以点A、B、Q为顶点的三角形与△COD相似?若存在,请求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“11闸北25”, 拖动点Q在直线BG上运动, 可以体验到, △ABQ的两条直角边的比为1∶3共有四种情况,点B上、下各有两种.
思路点拨
1.图形在旋转过程中,对应线段相等,对应角相等,对应线段的夹角等于旋转角. 2.用待定系数法求抛物线的解析式,用配方法求顶点坐标. 3.第(3)题判断∠ABQ=90°是解题的前提.
4.△ABQ与△COD相似,按照直角边的比分两种情况,每种情况又按照点Q与点B的位置关系分上下两种情形,点Q共有4个.
满分解答
(1)A(3,0),B(0,1),C(0,3),D(-1,0).
(2)因为抛物线y=ax2+bx+c经过A(3,0)、C(0,3)、D(-1,0) 三点,所以
?9a?3b?c?0,?a??1,? 解得??c?3,?b?2, ?a?b?c?0.?c?3.??所以抛物线的解析式为y=-x2+2x+3=-(x-1)2+4,顶点G的坐标为(1,4).
(3)如图2,直线BG的解析式为y=3x+1,直线CD的解析式为y=3x+3,因此CD//BG. 因为图形在旋转过程中,对应线段的夹角等于旋转角,所以AB⊥CD.因此AB⊥BG,即∠ABQ=90°.
因为点Q在直线BG上,设点Q的坐标为(x,3x+1),那么BQ?x2?(3x)2??10x. Rt△COD的两条直角边的比为1∶3,如果Rt△ABQ与Rt△COD相似,存在两种情况: ①当
BQ?10x?3时,?3.解得x??3.所以Q1(3,10),Q2(?3,?8). BA10BQ1111?10x1.解得
?时,x??.所以Q3(,2),Q4(?,0). ?BA3333310②当
图2 图3
考点伸展
第(3)题在解答过程中运用了两个高难度动作:一是用旋转的性质说明AB⊥BG;二是BQ?x2?(3x)2??10x.
我们换个思路解答第(3)题:
如图3,作GH⊥y轴,QN⊥y轴,垂足分别为H、N.
通过证明△AOB≌△BHG,根据全等三角形的对应角相等,可以证明∠ABG=90°.
在Rt△BGH中,sin?1?1,cos?1?3.
1010BQ?3时,BQ?310. BA在Rt△BQN中,QN?BQ?sin?1?3,BN?BQ?cos?1?9.
①当
当Q在B上方时,Q1(3,10);当Q在B下方时,Q2(?3,?8). ②当
BQ1111?时,BQ?10.同理得到Q3(,2),Q4(?,0). BA3333