高靈敏
只有明了,方能探究
高靈敏
每一道中考壓軸題都蘊含多個知識點,這是對綜合能力的一種考查.開放探究問題就開放而言,有條件開放、結(jié)論開放、解題方法開放、編制問題開放等.就探究而言,可歸納為探究條件型、探究結(jié)論型、探究結(jié)論存在與否型及歸納探究型四種.下面我就以一道中考題為例和大家一起探究一下,希望能達到“窺一斑而知全豹”的目的.
(2015·黃岡)如圖1,在矩形OABC中,OA=5,AB=4,點D為邊AB上一點,將△BCD沿直線CD折疊,使點B恰好落在OA邊上的點E處,分別以O(shè)C,OA所在的直線為x軸,y軸建立平面直角坐標系.
(1)求OE的長;
(2)求經(jīng)過O,D,C三點的拋物線的解析式;
(3)一動點P從點C出發(fā),沿CB以每秒2個單位長的速度向點B運動,同時動點Q從E點出發(fā),沿EC以每秒1個單位長的速度向點C運動,當點P到達點B時,兩點同時停止運動,設(shè)運動時間為t秒,當t為何值時,DP=DQ;
圖1
(4)若點N在(2)中的拋物線的對稱軸上,點M在拋物線上,是否存在這樣的點M與點N,使得以M,N,C,E為頂點的四邊形是平行四邊形?若存在,請求出M點的坐標;若不存在,請說明理由.
【思路突破】(1)由折疊的性質(zhì)可得CE=CB=5,在Rt△COE中,由勾股定理可求得OE;
(2)設(shè)AD=m,在Rt△ADE中,由勾股定理可求得m的值,可得D點坐標,結(jié)合C、O兩點,利用待定系數(shù)法可求得拋物線解析式;
(3)用t表示出CP、BP的長,假設(shè)DP= DQ,則△DBP≌△DEQ,可得到BP=EQ,可求得t的值;
(4)可設(shè)出N點坐標,分三種情況:①EN為對角線,②EM為對角線,③EC為對角線,根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)可求得對角線的交點橫坐標,從而可求得M點的橫坐標,再代入拋物線解析式可求得M點的坐標.
解:(1)由折疊可知,CE=CB=5,
∵CO=AB=4,
(2)設(shè)AD=m,由折疊可知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),
∴設(shè)過O、D、C三點的拋物線為y=ax(x+ 4),
(3)∵運動時間為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)如圖2,
∵拋物線的對稱軸為直線x=-2,
∴設(shè)N(-2,n),又由題意可知C(-4,0),E(0,-3),
設(shè)M(m,y),
①當EN為對角線,即四邊形ECNM是平行四邊形時,EN與CM互相平分,
∴線段EN、CM中點的橫坐標相等.
又∵M點在拋物線上,
圖2
圖3
②當EM為對角線,即四邊形ECMN是平行四邊形時,EM與CN互相平分,
∴線段EM、CN的中點橫坐標相等.
又∵M點在拋物線上,
③當CE為對角線,即四邊形EMCN是平行四邊形時,EC與NM互相平分,
∴線段NM、CE的中點橫坐標相等.
綜上可知,存在滿足條件的點M,其坐標為(2,16)或(-6,16)或
圖4
【解后反思】本題主要考查二次函數(shù)的綜合應(yīng)用,涉及勾股定理、待定系數(shù)法、全等三角形的判定和性質(zhì)、折疊的性質(zhì)、平行四邊形的性質(zhì)、中點坐標的表示等知識點.在(1)中知道折疊前后的對應(yīng)邊相等,就可利用勾股定理求出OE;在(2)中求得D點坐標是解題的關(guān)鍵;在(3)中將DP=DQ作條件,證得全等,得到關(guān)于t的方程是解題的關(guān)鍵,當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)中注意分類討論思想的應(yīng)用.本題考查知識點較多,綜合性較強,難度適中.
中考中探究型問題常見的有以下幾種類型:
類型一:探究條件型
探究條件型是根據(jù)問題提供的殘缺條件添補若干條件,使結(jié)論成立.解決此類問題的一般方法是:根據(jù)結(jié)論成立所需要的條件增補條件,此時要注意已有的條件及由已有的條件推導出的條件,不可重復條件,也不能遺漏條件.
類型二:探究結(jié)論型
探究結(jié)論型問題是指根據(jù)題目所給的條件經(jīng)過分析、推斷,得出一個與條件相關(guān)的結(jié)論.解決此類問題的關(guān)鍵是需要對已知的條件進行綜合推理,得出新的結(jié)論.
類型三:探究結(jié)論存在與否型
探究結(jié)論存在與否型問題的解法一般先假定存在,以此為條件進行推理,然后得出問題的解或矛盾再加以說明.
類型四:歸納探究型
歸納探究型問題是指給定一些條件和結(jié)論,通過歸納、總結(jié)、概括,由特殊猜測一般的結(jié)論或規(guī)律.解決這類問題的一般方法是由特殊性得到的結(jié)論進行合理猜想,適量驗證.這種類型常出現(xiàn)在找規(guī)律的問題中,一般在考卷中的身份為選擇題的壓軸題.
總之,開放探究題體現(xiàn)數(shù)學研究的思想方法和探究的過程,可以培養(yǎng)同學們的思維靈活性和發(fā)散性,能體會到學習數(shù)學的成功感,體驗數(shù)學的美感.因此研究開放探究型問題是十分必要且有意義的.
(作者單位:江蘇省豐縣初級中學)