
这是一道今年湖北黄冈的中考压轴大题,涉及知识点较多。
【提醒】
本号在持续分析初中数学、物理的基础上,自暑期开始也会逐渐增加高中数学、物理的解题分享,敬请。
【求解】
(1)将点B、点C代入抛物线方程,易求b=3/2, c=2
抛物线方程为: y= -x2/2 + 3x/2 + 2
点A坐标为(-1,0),
在Rt△CBO中,tan∠ABC=OC/OB = 1/2
(2)
如图一,在Rt△AOC和Rt△BOC中,
OA=1,OC=2
OB=4,显然有OA/OC=OC/OB,∠AOC=∠BOC=90°,
所以Rt△AOC∽Rt△BOC,(对应角相等,角的两边对应成比例,故俩三角形相似)
所以有 ∠ACO=∠OBC

如上图,在Rt△OBC中,
取斜边BC中点G,利用中点坐标公式 ,可求得G点坐标为(2,1),
则OG=GB=BC/2, 故△OGB为等腰三角形,其外角∠OGC=2∠OBC=2∠ACO
又已知∠PCB=2∠ACO
所以∠OGC=∠PCB,故CP∥OG(内错角相等,两直线平行)
显然直线CP的k值(斜率)等于直线OG的斜率,且直线CP过定点C,
易求直线CP方程为:y=x/2 + 2
与抛物线方程联立,可求得P点坐标为(2,3) 或(0,2)(显然与C点重合,且不在第一象限,舍掉)
(3)- ①

依题意,∠QBD=90°,QE=DF
如上图,过点D做DM⊥DQ,令DM=QB,连接MF,
在△DMF和△QBE中,
∠MDF+∠QDB=90°=∠QDB+∠DQB
所以∠MDF=∠DQB
DM=QB(自己设定)
QE=DF(已知条件)
故△DMF≌△QBE
则MF=BE
故m=BE+QF=QF+FM

如上图,点Q和点M都是定点,连接QG,
显然m=QG(两点之间,线段最短)
下面求一下m(即QG的长度):
a. 先求直线BD的方程:OB=OD,故直线BD方程为y=x-4
b. 求直线BQ的方程:BQ的k值(斜率)=-1,且过点B(4,0)
故直线BQ的方程为:y=-x+4
c. 将直线BQ方程与抛物线方程联立,可求得点Q坐标为(1,0)或(4,0)(与点B重合,舍掉)
d. 在Rt△DGQ中,
由两点间距离公式,可求得DQ=5√2
再由两点间距离公式,可求得DG=BQ=3√2
由勾股定理,可求得m=QG= 2√17
(3)- ②

做PN∥y轴,交BC于点N,
则S△PCB= S△PCN + S△PBN
先求直线BC的方程:过点B(4,0),点C(0,2),
直接求出其方程:y=-x/2 + 2
设点P的坐标为(t,-t2/2 + 3t/2 + 2),已知点P是第一象限抛物线上的点,故有 0<t<4
则点N的坐标为(t,-t/2+2)
线段PN = -t2/2 + 3t/2 + 2 - (-t/2+2) = -t2/2 + 2t
注意到△PCN和△PBN有共同的底边PN,其高线之和等于点B的横坐标
S△PCB= S△PCN + S△PBN = PN*OB/2= (-t2/2 + 2t)*4/2 = -t2 + 4t
又已知S=m2/4 - k
将m= 2√17 代入,整理后,
可得 k = t2-4t+17 = (t-2)2 + 13 , 0<t<4
所以13≤k<17
【小结】
这道题综合性较强,并且每一问之间还有强联系,可谓步步为营,可叹出题人真是用心良苦。
涉及的知识点有抛物线方程、直线方程、重点坐标公式、两点间距离公式、两直线平行斜率相等、面积分割、二次函数最值问题