南通市 2014 年中考数学试卷最后一题解析
【试题】如图,抛物线 y=-x
2
+2x+3 与 x 轴相交于 A、B 两点,与 y 轴交于 C,顶点为 D,对称轴与 BC 交
于 E.
(1) 求 DE 的长,
(2) 设过 E 的直线与抛物线 y=-x
2
+2x+3 与 x 轴相交于 M(x 1,y 1),N(x 2 ,y 2 )试判断当 21 xx
的值最小时,直线 MN 与 x 轴的位置关系,
(3) 设 P为 x轴上的一点,∠DAO+∠DPO=∠α,当 tan∠α=4 时,求 P 的坐标.
【解析】(1)略
(2)∵E的坐标为(1,2)∴用待定系数法得直线 MN 的解析式为 y=(2-b)x+b
点 M,N的坐标是方程组
32
)2(
2 xxy
bxby
的解,用代入法将方程组化为关于 x的一元二次方程,得 x
2
-
bx+b-3=0,由韦达定理得,x 1+ x 2 =b,x 1x 2 = b-3,
∵ 21 xx =
2
21 )( xx = 21
2
21 4)( xxxx = )3(42 bb = 8)2( 2 b ,
∴当 b=2 时, 21 xx 最小值=2 2 .∵b=2,∴直线 MN 的解析式为 y=2,∴直线 MN∥x 轴.
(4) 有三种解法:
1 如图 1,这里数学机智灵活的同学易发现 tan∠DOH=4,又∵tan∠α=4,∴∠DOH=∠α,应用三角形外
角定理与∠DAO+∠DPO=∠α,得∠DPO=∠ADO,显然△ADP∽△AOD,从而得 AD
2
=AO·AP 1,而 AD
2
=20,
AO=1,因此 AP 1=20,∴OP 1=19,由对称性 OP 2 =17,∴P 1(19,0) P 2 (-17,0)
②③如图 2,应用三角形外角定理转化出∠α.延长 AD,过 P 1作 P 1F⊥AF 于 F,显然∠FD P 1=∠α,AD=2 5,
∵tan∠α=4,设 DF=m,则 P 1F=4m,△ADH∽△A P 1F,则
m
m
52
4
2
4
解得 m=2 5,∴AF=4 5,P 1F=8 5,在直角三角形 AF P 1中由勾股定理得,AP 1=20,
以下与方法①相同.
③如图 3,如果高中生来解很简单,应用三角公式 tan(β+γ)=
γβ
γβ
tantan1
tantan
∵∠α=∠β+∠γ,tan∠α=4,tan∠β=2 tan∠γ=
1
4
HP
,将以上条件代入三角公式 tan(β+γ)
=
γβ
γβ
tantan1
tantan
,可解得 H P 1=18,以下与方法①相同.