張偉
【摘要】二次函數(shù)是初中階段學生數(shù)學知識體系中的重要構(gòu)成,以其為基礎的相關題型也豐富多變,其中動點問題既是考試的重點內(nèi)容,也是學生失分的重災區(qū).本文總結(jié)二次函數(shù)動點問題中常見的面積問題、線段問題、三角形問題及相似圖形問題相關解題策略,供學生參考,以提高學生的解題效率.
【關鍵詞】動點問題;二次函數(shù);解題
在對學生二次函數(shù)知識的考查中,往往會融合其他知識,以達到對學生綜合能力考查的目的.而在諸多題型中,動點問題無疑是重要的一類,同時也是學生較為懼怕的一類.動點問題不僅考查學生對二次函數(shù)、圖形知識的掌握及計算能力,還考查了學生的抽象思維等學科素養(yǎng).二次函數(shù)動點問題是因函數(shù)圖象上移動的點所引發(fā)的,題型也是復雜多變,因此學生對這一問題的掌握并不理想,在考試中錯誤率較高.因此,本文系統(tǒng)性地總結(jié)了二次函數(shù)動點問題的常見題型及解題策略,以促進學生對知識的掌握.
1 面積問題
面積問題是二次函數(shù)動點知識考查中最為常見的一個題型,是對學生二次函數(shù)及圖形知識的綜合考查,同時也要注意動點的取值范圍,而后根據(jù)相關條件建立關系便可進一步解答.在解答面積問題時,學生需具備較強的空間思維能力及計算能力,把握動點的運動對圖象的影響,如此便可快速解答問題.
例1 如圖1,拋物線y=x2+bx+c與x軸交于點A(-1,0),B(3,0),與y軸交于點C,
(1)求拋物線解析式;
(2)若D為拋物線一點,且S△ABD=2S△ABC,求D坐標.
解 (1)將點A(-1,0),B(3,0)坐標代入y=x2+bx+c,
可解得b=-2,c=-3,
則拋物線的解析式為y=x2-2x-3.
(2)因為△ABD與△ABC擁有共同的邊AB,
故要想S△ABD=2S△ABC,僅需其AB邊上的高比值為2,
因為D在拋物線上,
所以設其為D(m,m2-2m-3),
因為y=x2-2x-3,將x=0代入,
可得C點坐標為(0,-3),
即m2-2m-3=6,
求出m便可得D點坐標.
2 線段問題
二次函數(shù)中動點線段問題總體可以分為兩類,即一個動點和兩個動點.無論哪一類問題,題目中都大概率會涉及到二次函數(shù)以外的其他函數(shù),故在解答這類問題時,學生要靈活運用函數(shù)相關的知識,將線段長短問題轉(zhuǎn)化為一個二次函數(shù)的表達式,而后結(jié)合題目中的信息進行解答.
例2 如圖2,點N為拋物線y=-x2+2x+3上一動點,且在線段BC上方,BC上有一動點M,若MN∥y軸,則MN的最值為多少?
解析 因為拋物線y=-x2+2x+3,
可得B(3,0),C(0,3),
則線段BC的解析式為y=-x+3,
因M在線段BC上,
則設其坐標為(m,-m+3),
因N為y=-x2+2x+3上動點,
則設其坐標為(m,-m2+2m+3),
當MN∥y軸時,MN的長度則為二者縱坐標的差,
設MN的長度為函數(shù)LMN,
則LMN=(-m2+2m+3)-(-m+3)=-m2+3m,
整理可得LMN=-(m-1.5)2+2.25,
可知函數(shù)LMN為開口向下的二次函數(shù),故MN最大值為2.25,無最小值.
3 三角形問題
在解答二次函數(shù)中動點引起的三角形問題時,重點并不在于函數(shù),而是需要學生掌握三角形相關的各種知識,以此結(jié)合二次函數(shù)進行分析,聯(lián)立求解,便可得到答案.
例3 如圖3,二次函數(shù)交坐標軸于A(-1,0),B(4,0),C(0,-4)三點,P為直線BC下方拋物線上一動點.
(1)求二次函數(shù)解析式;
(2)是否存在點P,使△POC是以OC為底的等腰三角形,求其坐標.
解 (1)設函數(shù)解析式為y=ax2+bx+c,
將A(-1,0),B(4,0),C(0,-4)三點代入,
可解得a=1,b=-3,c=-4,
故函數(shù)解析式為y=x2-3x-4.
(2)因△POC是以OC為底的等腰三角形,則P點應位于OC的垂直平分線上,
因為OC=4,故點P的縱坐標為-2,
因為點P在拋物線上,則可將y=-2代入到解析式中,
則有x2-3x-4=-2,同時,因其在直線BC下方,故應舍去小于0的根,
4 結(jié)語
綜上所述,本文系統(tǒng)性地總結(jié)了二次函數(shù)動點問題中常見的面積問題、線段問題、三角形問題及相似圖形問題,并對其進行了實際的講解.總體來說,學生要想解答這類問題,首先要對二次函數(shù)、一次函數(shù)、三角形、多邊形等基礎知識有一個完整的認識,在此基礎之上熟練掌握各種題型的解題原理、過程,如此便可快速解答相關問題.
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