对“存在问题”的探讨_抛物线论文

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近年中考题中,关于存在性的问题不时出现。存在性问题对考生分析问题、解决问题的能力提出了较高的要求,有较高的区分度,能较好地反映数学试卷的选择功能,这类题常以中考压轴题形式出现。存在性问题的求解思路是:先对结论作出肯定的假设,然后由这个假设出发,结合已有条件或挖掘隐含条件,辅以方程思想、数形结合思想和分类讨论思想等进行正确地计算、推理,再对得出的结果进行分析、验证,判断是否与题设、公理、定理等相吻合。若无矛盾,说明结论正确,由此得出符合条件的数学对象存在;否则,说明不存在。

我把常见关于存在性问题的题型归纳为以下六种:

第一种,是否存在某点,使线段甲与线段乙互相平分(垂直)。若存在,求出某点的坐标,若不存在,说明理由。

例如:如图,在平面直角坐标系中,以点C(1,1)为圆心,2为半径作圆,交x轴于A、B两点,开口向下的抛物线经过点A、B,且其顶点P在⊙C上。

(1)求∠ACB的大小;

(2)写出A、B两点的坐标;

(3)试确定此抛物线的解析式;

(4)在该抛物线上是否存在一点D,使线段OP与CD互相平分?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由。

解:略

解后反思:作出点D存在的假设→根据条件挖掘隐含条件(找出点D的坐标)→判断与题意是否吻合(判断点0在抛物线上)→若无矛盾,则存在,反之则不存在。

第二种,是否存在某点,使某个图形的面积是另一个图形的几倍。若存在,求出某点的坐标,若不存在,说明理由。

(1)判断点E是否在y轴上,并说明理由;

(2)求抛物线的函数表达式;

(3)在x轴的上方是否存在点P、点Q,使以点O、B、P、Q为顶点的平行四边形的面积是矩形ABOC面积的2倍,且点P在抛物线上,若存在,请求出点P、点Q的坐标;若不存在,请说明理由。

解:(1)(2)略

(3)设存在符合条件的点P、Q。

解后反思:本题同样渗透了数形结合和分类讨论思想,△ODF为等腰三角形时,谁是它的腰,要分类讨论。

第五种,是否存在某点,使得某个三角形的周长或面积最小(大)。若存在,求出某点的坐标,若不存在,说明理由。

例如,如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(-2,0),连接OA,将线段OA绕原点O顺时针旋转120°,得到线段OB。

(1)求点B的坐标;

(2)求经过A、O、B三点的抛物线的解析式;

(3)在(2)中抛物线的对称轴上是否存在点C,使ABOC的周长最小?若存在,求出点C的坐标;若不存在,请说明理由;

(4)如果点P是(2)中的抛物线上的动点,且在x轴的下方,那么△PAB是否有最大面积?若有,求出此时P点的坐标及△PAB的最大面积;若没有,请说明理由。

解:(1)(2)略

(3)如图,抛物线的对称轴是直线x=-1,当点C位于对称轴与线段AB的交点时,△BOC的周长最小。

解后反思:能够找出关键点的坐标,建立一个合适的函数关系式,根据自变量的取值范围来确定相应的最大值或最小值。

第六种,是否存在某点,使得某个图形为直角三角形、平行四边形、正方形、菱形。若存在,求出某点的坐标,若不存在,说明理由。

例如,如图,对称轴为直线的抛物线经过点A(6,0)和B(0,4)。

(1)求抛物线解析式及顶点坐标;

(2)设点E(x,y)是抛物线上的一动点,且位于第四象限,四边形OEAF是以OA为对角线的平行四边形。求OEAF的面积S与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;

(3)当OEAF的面积为24时,请判断OEAF是否为菱形?

(4)是否存在点E,使OEAF为正方形?若存在,求出点E的坐标;若不存在,请说明理由。

解:(1)(2)(3)略

(4)当OA⊥EF,且OA=EF时,OEAF不是正方形,此时点E的坐标只能是(3,-3)。

而坐标为(3,-3)的点不在抛物线上,故不存在这样的点E,使平行四边形为正方形。

解后反思:首先假设存在点E,使OEAF为正方形,则会有OA⊥EF,且OA=EF,此时点E的坐标只能是(3,-3),而(3,-3)不满足条件(不在抛物线上),结果与题意不符,故不存在这样的点。第②问是以前几问为前提,环环相扣,要熟练掌握二次函数的相关知识。

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