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抛物线“牵手”几何图形为哪般

2018-06-23江苏省南京市竹山中学黄秀旺

中学数学杂志 2018年12期
关键词:抛物线

☉江苏省南京市竹山中学 黄秀旺

二次函数是初中数学的重点内容之一,每年全国各地的中考试卷中都会出现以二次函数为背景的解答题,其综合性较强,难度较高.其中,有些问题借助抛物线上一个点或两个点,讨论三角形或四边形的形状或图形之间的关系,此时可以“拿掉”抛物线,似有“假二次函数问题”之嫌;还有一类问题,将抛物线的“轴对称性”与几何图形(轴对称图形)的“轴对称性”相结合,其构思巧妙又不失自然与合理,将函数图像与几何图形因轴对称之缘而“牵手”,凸显抛物线的轴对称性,渗透数形结合、几何直观的数学思想方法.解决此类问题就是要将图像的对称性与图形的对称性结合起来,从对称性的角度进行推理,发现新结论.

一、好题赏析

例1如图1,已知抛物线y=ax2+bx+c经过A(1,0)、B(4,0)、C(0,3)三点.

(1)求抛物线的解析式.

(2)如图1,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得PA+PC最小?若存在,求出PA+PC的最小值;若不存在,请说明理由.

分析:(1)设抛物线的解析式为y=a(x-1)(x-4),把C(0,3)代入得a·(-1)·(-4)=3,解得,所以抛物线的解析式为,即

图1

图2

解:(1)略.

(2)存在.因为A(1,0)、B(4,0),所以抛物线的对称轴为直线

连接BC交直线于点P,如图2,则PA=PB,PA+PC=PC+PB=BC,此时PC+PA最短,因为所以PA+PC的最小值为5.

拓展1:如图2,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得四边形PAOC的周长最小?若存在,求出四边形PAOC周长的最小值;若不存在,请说明理由.

拓展2:如图2,在抛物线的对称轴上是否存在点P,使得抛物线的对称轴平分∠CPB?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

点评:例1中的第(2)小题是典型的“将军饮马”问题,通常我们需要作点A关于一条直线的对称点;……

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