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证明抛物线上的线段长不变、求线段长的最值是数学中考的常考题型,本文就例题详细解析这类题型的解题方法,希望能给初三学生的数学学习带来帮助。
例题
如图,已知直线y=-3/4x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C在直线AB上,设以C为顶点的抛物线y=(x+m)^2+n与直线AB的另一个交点为D,抛物线的对称轴与x轴交于点P,
(1)求CD的长;
(2)设△COD的OC边上的高为h,当h的值最大时,求点C的坐标。
解题过程:
1、求CD的长
过点D作DF⊥x轴于点D,过点C作CE⊥DF于点E
根据题目中的条件:直线y=-3/4x+3与x轴交于点A,与y轴交于点B,则点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,3);
根据结论:A(4,0),B(0,3),则OA=4,OB=3;
根据题目中的条件:CE⊥DF,则∠CED=90°;
根据题目中的条件:DF⊥x轴,OB⊥x轴,则DF∥OB;
根据平行线的性质和结论:DF∥OB,则∠CDE=∠ABO;
根据相似三角形的判定和结论:∠CDE=∠ABO,∠CED=∠AOB=90°,则△CDE∽△ABO;
根据相似三角形的性质和结论:△CDE∽△ABO,则CE/DE=OA/OB;
根据结论:OA=4,OB=3,CE/DE=OA/OB,则CE/DE=4/3;
设点C的坐标为(c,-3/4c+3),CE=4m
根据题目中的条件和结论:点C为抛物线y=(x+m)^2+n的顶点,C(c,-3/4c+3),则抛物线的解析式为y=(x-c)^2-3/4c+3;
根据结论:CE=4m,CE/DE=4/3,则DE=3m;
根据勾股定理和结论:CE⊥DF,CE=4m,DE=3m,则CD=5m;
根据结论:C(c,-3/4c+3),CE=4m,DE=3m,则点D的坐标为(c-4m,-3/4c+3+3m);
根据题目中的条件和结论:点D(c-4m,-3/4c+3+3m)在抛物线y=(x-c)^2-3/4c+3上,则m=3/16;
所以,CD的长为3/16。
2、当h的值最大时,求点C的坐标
当CD⊥OC时,△COD的OC边上的高h取得最大值
根据勾股定理和结论:∠AOB=90°,OA=4,OB=3,则AB=5;
根据三角形面积公式和结论:S△AOB=OA*OB/2=AB*OC/2,OA=4,OB=3,AB=5,则OC=12/5;
根据结论:CD⊥OC,∠AOB=90°,则∠AOC+∠OAB=90°,∠ABO+∠OAB=90°,即∠AOC=∠ABO;
根据相似三角形的判定和结论:∠AOC=∠ABO,∠CPO=∠AOB=90°,则△CPO∽△AOB;
根据相似三角形的性质和结论:△CPO∽△AOB,则CP/OC=AO/AB,OP/OC=OB/AB;
根据结论:OA=4,OB=3,AB=5,OC=12/5,CP/OC=AO/AB,OP/OC=OB/AB,则CP=48/25,OP=36/25;
根据结论:CP=48/25,OP=36/25,则点C的坐标为(36/25,48/25)。
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解决本题的关键是根据相似三角形的性质得到线段间的数量关系,利用线段长度与坐标之间的关系就可以求得题目需要的值。
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