中点坐标公式 矩形_压轴题必备|中考数学“动点坐标”问题,这个万能解法人人都能学会!...
中考數學壓軸題考什么?
“存在性問題”一定榜上有名。而再深入研究,你就會發現:這些試題中,有近四分之一都是在考查“平行四邊形的存在性問題(包括矩形和菱形)”。
滑動查看更多“平行四邊形存在性”中考題
所以,今天這篇文章,洋蔥君就為你重點講解這種特殊四邊形的存在性問題(含平行四邊形、矩形和菱形),該如何用一個“通法”來解決。
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▲存在性問題專題第二講之“特殊四邊形”
要想找到解題“通法”,就要找出這類特殊四邊形存在性問題的共同點,進而歸納相應解題策略。
那么,這類問題有什么共同點呢?
經過大量對比分析后,洋蔥君終于發現:大多數這類問題,都是題目中已知四邊形中兩個固定的頂點坐標,求另外兩個移動的頂點坐標。
那如果幾何直觀能力比較差,有什么其他的方法解答呢?
別擔心,今天洋蔥君為你帶來一個非常實用的解題“通法”——對角線平分求解法。(其中,菱形和矩形需要以等腰三角形和直角三角形的方法為基礎,建議先點擊這里回顧“兩圓一線”和“兩線一圓”模型。)
對角線平分求解法
首先,你需要了解的是,解決存在性問題的根本在于“將判定定理代數化”,即:先分析圖形運動方式,然后用含未知數的式子表示出點和線,最后代入判定定理的代數表達,列方程求解。
那么問題來了,對于平行四邊形來說,有五種判定定理呢,我們該選擇哪種來作為“通法”呢?
兩組對邊分別平行?
兩組對邊分別相等?
一組對邊平行且相等?
兩組對角分別相等?
對角線互相平分?
如果你想不出該用哪種,就看一下這個洋蔥解題課視頻的分析過程吧,相信看過之后,很快你就能得到答案了。
▲?完整視頻請在洋蔥APP中觀看,視頻位置:
初中數學人教版-中考二輪-存在性-平行四邊形存在性問題-構成平行四邊形
沒錯,就是選擇“對角線互相平分”來作為常用“通法”,根據視頻可以看出這種判定方法有兩個優點:
(1)具有穩定性??
由于“對角線互相平分”是利用“中點坐標公式”來列方程,列出的方程是整式方程,次數不超過二次,所以它的計算量不依賴于題目條件。
(2)具有全面性??
如視頻所示,在分情況討論時,我們先選定其中一個點;然后利用“找搭檔”的方法分別去選點來做對角線,很容易就得到需要分三種情況來討論;接下來列方程求解;最后再檢驗。這樣就可以做到不重不漏。
? ? ? ?▲利用對角線“找搭檔”方法來分情況討論
應用“對角線平分求解法”
解平行四邊形存在性問題
俗話說“光說不練假把式”,那么該如何使用“對角線平分求解法”來解題呢?下面洋蔥君任選兩道2019年的中考題,來看看這種方法具體是如何應用的。
首先,一起來看這道2019年的山西中考壓軸題:
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▲點擊可查看大圖
我們先對問題進行簡化,這道題前兩問的結果為:拋物線的解析式:y=-3/4x2+3/2x+6,點D(3,15/4)。第(3)問要求的是,點M是x軸上的動點,點N是拋物線上的動點,B,D,M,N四點可以構成一個平行四邊形,求M的坐標?
參考上面洋蔥視頻的解法,已知B(4,0),D(3,15/4),可以分別設點M(s,0),N(t,-3/4t2+3/2t+6)。
當BD為對角線時,有(xB+xD)/2=(xM+xN)/2,(yB+yD)/2=(yM+yN)/2,解得s=8或4,其中當s=4時,點M與B重合,需要舍掉;
當BM為對角線時,解得s=±√14,均符合題意;
當BN為對角線時,解得s=0或4,根據題意s=4時M與B重合,需要舍掉。
綜上,滿足題意的點M有4個,分別為(0,0),(8,0),(√14,0),(-√14,0)。
使用“對角線平分求解法”后,這道題解決起來是不是就很輕松啦?
下面再來看這道2019年湖北咸寧的中考壓軸題。
? ? ? ?▲點擊可查看大圖
首先,對題目進行簡化,已知拋物線y=-1/2x2+3/2x+2,點O(0,0),點B(0,2),點E在直線y=-1/2x+2上運動,點F在拋物線上運動。求點B,O,E,F可以構成平行四邊形時,求點E的坐標?
同樣,設點E(t,-1/2t+2),F(s,-1/2s2+3/2s+2)。分別取BE、BF、BO為對角線,根據“對角線平分求解法”可以得到,滿足題意的點E有5個,分別為(2,1),(2+2√2,1-√2),(2-2√2,1+√2),(-2+2√2,3-√2),(-2-2√2,3+√2)。具體過程請你也自己動手試一試吧!
通過這兩道題目,你有沒有發現:平行四邊形的存在性問題,經常出現4-5種情況滿足題意。如果僅依賴幾何直觀,很容易漏解。而通過“對角線平分求解法”轉化為代數問題后,就可以做到又快又全,省心省力。
應用“對角線平分求解法”
解決矩形的存在性問題
下面來看矩形的存在性問題。
同樣,這類問題通常也是“已知兩個定點坐標,求兩個動點坐標”。
由于矩形是有一個角是90°的平行四邊形,所以,在解決它的存在性問題時,我們可以先找直角三角形確定一個頂點,再根據“對角線平分求解法”確定另外一個頂點。
具體怎么操作呢?相信看完下面這個解題課視頻你就一目了然了。
▲?完整視頻請在洋蔥APP中觀看,視頻位置:
初中數學人教版-中考二輪-存在性-矩形存在性問題-幾何問題與反比例函數(上)
怎么樣?看完視頻后,現在是不是已經躍躍欲試啦?那就用下面這道2018年中考題來練練手吧!
首先對問題進行簡化:已知點B(3,0),D(2,3),點P在直線x=1上運動,點N在平面內運動,點P,B,N,D構成以BD為對角線的矩形,求BN:DN的值?
如前面分析,這道題目有兩個點在運動,所以我們可以仿照視頻中的做法,先找直角三角形確定點P,再根據對角線互相平分確定點N。因為題目要求BD是對角線,也就是說,在直角三角形BPD中,BD是斜邊,那么根據兩線一圓模型,點P同時在以BD為直徑的圓上運動,畫出圓和x=1的交點,就是要找的點P。
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不難算出滿足題意的點P1(1,2),P2(1,1);然后根據對角線互相平分,確定點N1(4,1),N2(4,2);再根據距離公式,計算出BN1:DN1=1:2,BN2:DN2=1:1。
應用“對角線平分求解法”
解決菱形的存在性問題
接著看菱形的存在性問題,和矩形一樣,我們知道,菱形的定義是鄰邊相等的平行四邊形。所以可以找等腰三角形先確定一個點,再根據“對角線平分求解法”確定另外一個點。
比如下面這道2018年浙江衢州的中考題:
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如前所述,這道題有兩個點在運動,如果想直接找點M的位置是非常困難的。因此,可以先確定Q的位置,點M的位置也就隨之確定了。由于題目要求OB是菱形的邊而不是對角線,所以在等腰三角形BOQ中,BO是腰而不是底。
我們分別以O和B為圓心、OB長為半徑畫圓與直線相交,可以求出滿足題意的Q點有4個。
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設Q(m,-1/2m+6),分別表示出OQ和BQ的長。
根據OQ=OB=10列方程,解出Q的橫坐標分別為(12+4√89)/5,(12-4√89)/5。此時BQ是等腰三角形的底,也是菱形的對角線,有xB+xQ=xO+xM,解得xM=(42-4√89)/5或xM=(42+4√89)/5;
根據BQ=OB=10列方程,解出Q的橫坐標分別為-2和12。此時OQ是等腰三角形的底,也是菱形的對角線,有xO+xQ=xB+xM,解得xM=-10或xM=6。
因為M從橫坐標為-10開始運動,對應的運動時間t分別為(92-4√89)/5、(92+4√89)/5、0或16。
?總結
中考中,在考查特殊四邊形的“存在性問題”時,通常都有兩個頂點在動。解決這類問題,可以使用“對角線平分求解法”。
先分析圖形運動方式,然后用含未知數的式子表示出點和線,最后根據對角線互相平分得到代數表達式,并列方程求解。
如果是矩形,則需要先找直角三角形確定一個頂點,再根據對角線互相平分列方程求解。
如果是菱形,則需要先找等腰三角形確定一個頂點,再根據對角線互相平分列方程求解。
怎么樣,你學會了嗎?
如果還有疑問,洋蔥學院app內更詳細的解題課視頻等著你!如果你已掌握,那快去app內做題鞏固吧~
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的中点坐标公式 矩形_压轴题必备|中考数学“动点坐标”问题,这个万能解法人人都能学会!...的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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