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从深圳数学中考压轴题看抛物线平移

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摘 要:以2014年深圳数学中考第23题为例,给出证明过程,结合近五年的深圳数学中考压轴题,从命题方向、难易程度、解题策略方面剖析抛物线在深圳中考压轴题中的命题特点,最后给出压轴题中的抛物线平移的思路点拨.

关键词:抛物线;平移;中考

从初中知识体系可以看出,加深对函数的理解对学好函数后续知识十分有帮助.二次函数又是函数中最重要的函数,学习时要对二次函数的性质和图象能够达到灵活运用的程度.二次函数的图象抛物线的平移,是考点又是难点.我们从2014年深圳数学中考压轴题来分析中考有关抛物线的命题特点.

【考题分析】

2014年深圳中考第23题.如图1,直线AB的解析式为y=2x+4,交x轴于点A,交y轴于点B,以A为顶点的抛物线交直线AB于点D,交y轴负半轴于点C(0,-4),

(1)求抛物线解析式;

(2)将抛物线顶点沿着直线AB平移,此时顶点记为E,与y轴的交点记为F,求当BEF与BAO相似时,E点坐标;

(3)记平移后抛物线与AB另一个交点为G,则SBFG与SACD是否存在8倍的关系,若有,写出F点坐标.

解:(1)由A(-2,0)可以设抛物线为y=a(x+2)2,代入点C(0,-4),

可得a=-1;所以,y=-(x+2)2;

分析:这一小题主要考查二次函数抛物线的概念,难度不大,一般学生都可以拿到分.

(2)方法1:如图2设E(m,2m+4)是直线y=2x+4上一点,则平移后顶点为E的抛物线为:y=-(x-m)2+2m+4,则F(0,-m2+2m+4)若∠BEF=∠B0A=90°,又∠FBE=∠ABO,FBE≌ABO

又E为抛物线的顶点,因此点F在点E的下方,BEF与 BOA相似的情况只有一种,且m

BE= = =

BE=- m(m

BF=yB-yF=4-(-m2+2m+4)=m2-2m

OA=2,OB=4

AB= =2

又 =

=

解得m=0(舍去),m=-

E(- ,3)

解析:利用两三角形相似,对应角相等,所以BEF为Rt.再利用勾股定理可以得到E点坐标.难点在于抛物线平移后点E、点F的表示.

(2)方法2:如图3若∠BEF=∠B0A=90°,又∠FBE=∠ABO,

FBE≌ABO

过E作ENy轴交y轴于点N.抛物线y=-(x+2)2平移后的图象形状与y=-x2相同,设EN=a,则NF=a2

又∠FEN+∠EFN=90°,∠EBF+∠EFN=90°,

∠FEN=∠EBF

tan∠EBF=tan∠ABO= = ,a= E(- ,3)

解析:利用两三角形相似,对应角相等,所以BEF为Rt.再利用射影定理可以得到EN与FN的关系,结合抛物线平移后EN、FN关系不变可以得到E点坐标.

(3)由y=-(x+2)2y=2x+4,得x1=-2y1=0或x2=-4y2=-4

A(-2,0)D(-4,-4)又C(0,-4)SACD= ×4×4=8

SEFG与SACD存在8倍的关系,SEFG=1或64

SEFG=SBFG-SBFE= BF・xG- BF・xE= BF・(xG-xE)

点E、点G由点A、点D平移得到,

xG-xE=xD-xA=2

SEFG= BF・(xG-xE)= BF・2=BF

BF=1或64

B(0,4)F1(0,3)或F2(0,5)或F3(0,60)或F4(0,68)

解析:求三角形的面积倍分关系,应注意分类讨论.平移问题应注意平移前后变与不变的量.问题就变得简单了.

【命题方向】

2010年考查抛物线与面积倍分关系;

2011年考查了抛物线上的动点相似问题;

2012年考查的是抛物线上的定点相似问题;

2013年考查的是抛物线与圆结合的定值问题;

2014年考查的抛物线平移后的相似问题及面积倍分问题.

纵观近5年的深圳数学中考压轴题,我们可以看到,中考压轴题一般在大题下都有两至三个小题.

【难易程度】

第(1)题难易程度:

知识要求:多数与坐标相关、利用数形结合思想,求抛物线的解析式.

得分情况:大部分学生都能拿到分.

第(2)题难易程度:

知识要求:多数与三角形、圆相关,利用转化思想,求相似、全等、或者面积.

得分情况:拿到分的学生不多.

第(3)题难易程度:

知识要求:综合多个知识点,会利用转化思想及一般―特殊、特殊― 一般的方法.

得分情况:几乎没多少人拿到分的.

【解题策略】

第(1)题的分数一定要拿到,策略:全力以赴

第(2)题的分数要力争拿到,策略:全力以赴

第(3)题的分数要争取得到,策略:量力而行

【思路点拨】

一般来说,中考压轴题都有一定的难度,因此,如何指导学生会做一题,且能举一反三、触类旁通,是我们教师需要面对的重要课题.笔者认为教师应在讲解的基础上,教会学生归纳每一题的总体思路,然后再引导学生对题目进行拓展与延伸,从而提高学生的解题能力.压轴题,一般综合多个知识点,任何一个数学问题的解决都离不开转换的思想,初中数学中的转换大体包括由已知向未知、由复杂向简单的转换,而作为中考压轴题,更注意不同知识之间的联系与转换,一道中考压轴题一般是融代数、几何于一体的综合试题,转换的思路更要得到充分的应用.中考压轴题所考查的并非孤立的知识点,也并非个别的思想方法,它是对考生综合能力的一个全面考查,所涉及的知识面广,所使用的数学思想方法也较全面.

一般涉及定抛物线的问题,那么考抛物线的知识点一般只考抛物线的概念,运用抛物线与图形结合,关键在于分析图形,只要分析好图形,再结合抛物线的函数,问题也可以迎刃而解.如果涉及抛物线平移与图形结合,分析好图形后,还应注意抛物线平移前后变与不变的关系,抛物线的平移后位置变化了,但是形状不变,这是抛物线平移最本质的地方,可以先分析抛物线平移前哪些量是不变的,再分析平移后位置变化了该怎么表示.像2014年这道深圳数学中考压轴题,第(2)问中的方法1,就是利用平移后位置改变,先求出平移后的解析式,再得到点的坐标及线段长,利用勾股定理得到.而第(2)问中的方法2,利用的是平移前后的形状不变,得到边与边的关系,利用射影定理得到.我们比较可以看出,第2种方法可能比较难理解,但是写起来比较简单,省了不少时间.第(3)问中的方法,是利用平移前后形状不变,得到边与边的关系.当然,第(3)问中,也可以利用平移后位置改变,先求出平移后的解析式得到,笔者认为这没有利用形状不变解题简单,就没给出证明了.

作者简介:李林钟,女,1982年7月出生,理学硕士,就职于深圳燕山学校,研究方向:复分析。