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只有明了,方能探究

2016-11-19高灵敏

初中生世界 2016年31期
关键词:横坐标对角线勾股定理

高灵敏

只有明了,方能探究

高灵敏

每一道中考压轴题都蕴含多个知识点,这是对综合能力的一种考查.开放探究问题就开放而言,有条件开放、结论开放、解题方法开放、编制问题开放等.就探究而言,可归纳为探究条件型、探究结论型、探究结论存在与否型及归纳探究型四种.下面我就以一道中考题为例和大家一起探究一下,希望能达到“窥一斑而知全豹”的目的.

(2015·黄冈)如图1,在矩形OABC中,OA=5,AB=4,点D为边AB上一点,将△BCD沿直线CD折叠,使点B恰好落在OA边上的点E处,分别以OC,OA所在的直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系.

(1)求OE的长;

(2)求经过O,D,C三点的抛物线的解析式;

(3)一动点P从点C出发,沿CB以每秒2个单位长的速度向点B运动,同时动点Q从E点出发,沿EC以每秒1个单位长的速度向点C运动,当点P到达点B时,两点同时停止运动,设运动时间为t秒,当t为何值时,DP=DQ;

图1 

(4)若点N在(2)中的抛物线的对称轴上,点M在抛物线上,是否存在这样的点M与点N,使得以M,N,C,E为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出M点的坐标;若不存在,请说明理由.

【思路突破】(1)由折叠的性质可得CE=CB=5,在Rt△COE中,由勾股定理可求得OE;

(2)设AD=m,在Rt△ADE中,由勾股定理可求得m的值,可得D点坐标,结合C、O两点,利用待定系数法可求得抛物线解析式;

(3)用t表示出CP、BP的长,假设DP= DQ,则△DBP≌△DEQ,可得到BP=EQ,可求得t的值;

(4)可设出N点坐标,分三种情况:①EN为对角线,②EM为对角线,③EC为对角线,根据平行四边形的性质可求得对角线的交点横坐标,从而可求得M点的横坐标,再代入抛物线解析式可求得M点的坐标.

解:(1)由折叠可知,CE=CB=5,

∵CO=AB=4,

(2)设AD=m,由折叠可知DE=BD= 4-m,

∵OE=3,∴AE=5-3=2,

在Rt△ADE中,由勾股定理可得AD2+ AE2=DE2,

即m2+22=(4-m)2,解得m=1.5,

∴D(-1.5,-5),

∵C(-4,0),O(0,0),

∴设过O、D、C三点的抛物线为y=ax(x+ 4),

(3)∵运动时间为t秒,

∴CP=2t,BP=5-2t,

在Rt△DBP和Rt△DEQ中,

∴Rt△DBP≌Rt△DEQ(HL),

∴BP=EQ,即5-2t=t,

(4)如图2,

∵抛物线的对称轴为直线x=-2,

∴设N(-2,n),又由题意可知C(-4,0),E(0,-3),

设M(m,y),

①当EN为对角线,即四边形ECNM是平行四边形时,EN与CM互相平分,

∴线段EN、CM中点的横坐标相等.

又∵M点在抛物线上,

图2 

图3 

②当EM为对角线,即四边形ECMN是平行四边形时,EM与CN互相平分,

∴线段EM、CN的中点横坐标相等.

又∵M点在抛物线上,

③当CE为对角线,即四边形EMCN是平行四边形时,EC与NM互相平分,

∴线段NM、CE的中点横坐标相等.

综上可知,存在满足条件的点M,其坐标为(2,16)或(-6,16)或

图4 

【解后反思】本题主要考查二次函数的综合应用,涉及勾股定理、待定系数法、全等三角形的判定和性质、折叠的性质、平行四边形的性质、中点坐标的表示等知识点.在(1)中知道折叠前后的对应边相等,就可利用勾股定理求出OE;在(2)中求得D点坐标是解题的关键;在(3)中将DP=DQ作条件,证得全等,得到关于t的方程是解题的关键,当然也可以直接由勾股定理表示出DP2和DQ2,然后建立方程,解出t;在(4)中注意分类讨论思想的应用.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.

中考中探究型问题常见的有以下几种类型:

类型一:探究条件型

探究条件型是根据问题提供的残缺条件添补若干条件,使结论成立.解决此类问题的一般方法是:根据结论成立所需要的条件增补条件,此时要注意已有的条件及由已有的条件推导出的条件,不可重复条件,也不能遗漏条件.

类型二:探究结论型

探究结论型问题是指根据题目所给的条件经过分析、推断,得出一个与条件相关的结论.解决此类问题的关键是需要对已知的条件进行综合推理,得出新的结论.

类型三:探究结论存在与否型

探究结论存在与否型问题的解法一般先假定存在,以此为条件进行推理,然后得出问题的解或矛盾再加以说明.

类型四:归纳探究型

归纳探究型问题是指给定一些条件和结论,通过归纳、总结、概括,由特殊猜测一般的结论或规律.解决这类问题的一般方法是由特殊性得到的结论进行合理猜想,适量验证.这种类型常出现在找规律的问题中,一般在考卷中的身份为选择题的压轴题.

总之,开放探究题体现数学研究的思想方法和探究的过程,可以培养同学们的思维灵活性和发散性,能体会到学习数学的成功感,体验数学的美感.因此研究开放探究型问题是十分必要且有意义的.

(作者单位:江苏省丰县初级中学)

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