高學(xué)賢
【摘? 要】? 初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)動點(diǎn)問題主要涉及與角、三角形、四邊形相關(guān)的問題,求解此類問題,需要依據(jù)二次函數(shù)性質(zhì),判定是單動點(diǎn)還是雙動點(diǎn),找出變量與不變量,作圖并分類討論,綜合運(yùn)用多種數(shù)學(xué)思想方法,有效求解.
【關(guān)鍵詞】? 初中數(shù)學(xué);二次函數(shù);動點(diǎn)問題
1? 與角相關(guān)的二次函數(shù)動點(diǎn)問題
此類動點(diǎn)問題主要是等角型動點(diǎn)問題,即在拋物線上或某區(qū)域內(nèi)找一個(gè)或幾個(gè)動點(diǎn)為頂點(diǎn)構(gòu)建已知角度的角.解決此類問題主要依據(jù)等角特點(diǎn)來構(gòu)建三角形外接圓、平行四邊形,再利用圓周角性質(zhì)等進(jìn)行解題.
例1? 如圖1所示,二次函數(shù)與軸交于,與軸相交于,連接PM、PN.
(1)求二次函數(shù)解析式;
(2)若Q點(diǎn)在拋物線對稱軸上移動,求滿足的Q點(diǎn)坐標(biāo).
解析? (1)容易求出函數(shù)解析式;
(2)需考慮Q點(diǎn)在PN上方或下方面兩種情況:
①Q(mào)點(diǎn)在PN線段下方時(shí),
拋物線和MN線段的對稱軸是,可容易求出PN的直線方程是,容易求出對稱軸與直線交點(diǎn),
則D點(diǎn)是的外接圓心,以DN為半徑作圓,則圓與拋物線對稱軸交點(diǎn)就是所求Q點(diǎn)坐標(biāo).
因?yàn)?,所?
②Q點(diǎn)在PN線段上方時(shí),運(yùn)用同樣方法求解,可得出.
2? 與三角形相關(guān)的二次函數(shù)動點(diǎn)問題
此類動點(diǎn)問題包括與特殊三角形性質(zhì)、三角形面積、周長、相似性質(zhì)相關(guān)的動點(diǎn)問題,求解方法主要運(yùn)用解析法、切割法、幾何法等方法求解.
例2? 如圖2 所示,二次函數(shù)經(jīng)過三點(diǎn).
(1)求二次函數(shù)解析式;
(2)當(dāng)點(diǎn)M是拋物線對稱軸上動點(diǎn)時(shí),求為等腰三角形時(shí)的點(diǎn)M共有幾個(gè)?
解析? (1)容易求出二次函數(shù)解析式是,拋物線對稱軸是.
(2)由于M是動點(diǎn)且在拋物線對稱軸上,可設(shè)其坐標(biāo)是,在本小題中,需要對分情況進(jìn)行討論:
①如果AB為底構(gòu)建等腰三角形,則,
過AB的中點(diǎn)作其垂線并與對稱軸交于M點(diǎn),
容易求出DM直線的表達(dá)式是,
∴可求得M點(diǎn)坐標(biāo)是.
②如果AB為腰、為頂角來構(gòu)建等腰三角形,則容易求出,
過MB中點(diǎn)作垂線,同樣可求出M點(diǎn)坐標(biāo)是.
③同理,如果AB為腰、為頂角來構(gòu)建等腰三角形,
可求出M點(diǎn)坐標(biāo)是,
因此符合條件的M點(diǎn)共有5個(gè).
3? 與四邊形相關(guān)的二次函數(shù)動點(diǎn)問題
此類動點(diǎn)問題主要是求解四邊形面積或周長的最值問題,主要通過構(gòu)造特殊四邊形及利用多種方法和四邊形性質(zhì)等來解題.
例3? 二次函數(shù)過點(diǎn),其頂點(diǎn)是,如圖3所示.
(1)求二次函數(shù)解析式;
(2)二次函數(shù)與軸交于A點(diǎn)(與P點(diǎn)不重合),與軸交于B點(diǎn),點(diǎn)C是直線位于軸下方一點(diǎn),D是上一點(diǎn),如果A、B、C、D能構(gòu)成菱形,求值是多少?
解析? (1)易求出函數(shù)解析式.
(2)本題是“兩定點(diǎn)兩動點(diǎn)”構(gòu)建菱形問題,解題時(shí)可把兩個(gè)定點(diǎn)間線段作為菱形一條邊或?qū)蔷€,再利用其性質(zhì)解題.
易求出:.
直線與軸交于,
所以為等腰直角三角形,,
因?yàn)镈是反比例函數(shù)上一點(diǎn),C點(diǎn)位于直線下方,所以D點(diǎn)只能在一、三象限,需分類討論:
①把AB、AC作為一組鄰邊構(gòu)建菱形ABDC,則D點(diǎn)位于第三象限.
過D作軸垂線交于Q點(diǎn),在中易求出,,
可求出D點(diǎn)坐標(biāo),
因?yàn)镈點(diǎn)是上一點(diǎn),
所以.
②把AB作對角線構(gòu)建菱形AD1BC1,則D1點(diǎn)在第一象限,
設(shè)其坐標(biāo)為,在中用勾股定理易求出,
再利用兩點(diǎn)間公式,
所以 ,,.
所以或.
4? 結(jié)語
總之,動點(diǎn)問題是二次函數(shù)解題的難點(diǎn),也常是中考數(shù)學(xué)壓軸大題,需要教師高度此類問題求解,在二次函數(shù)動點(diǎn)問題解題時(shí),利用二次函數(shù)圖像性質(zhì),掌握動點(diǎn)問題解題思路,綜合利用多種數(shù)學(xué)思想與方法,就能有效提高動點(diǎn)問題解題效率.
參考文獻(xiàn):
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[2]劉旭鵬.初中數(shù)學(xué)二次函數(shù)動點(diǎn)問題的教學(xué)要點(diǎn)[J].新課程,2021(14):111.