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本題選自2022年廣西北部灣中考數(shù)學(xué)倒數(shù)第2題,其中第3問考查的是線段與拋物線的交點問題,是近些年的熱點問題。 【題目】 已知拋物線y=-x2+2x+3與x軸交于A,B兩點(點A在點B的左側(cè)). (1)求點A,點B的坐標(biāo); (2)如圖,過點A的直線l:y=-x-1與拋物線的另一個交點為C,點P為拋物線對稱軸上的一點,連接PA,PC,設(shè)點P的縱坐標(biāo)為m,當(dāng)PA=PC時,求m的值; (3)將線段AB先向右平移1個單位長度,再向上平移5個單位長度,得到線段MN,若拋物線y=a(-x2+2x+3)(a≠0)與線段MN只有一個交點,請直接寫出a的取值范圍.
【分析】 (1)求與x軸的交點,只需令y=0即可。 當(dāng)時,, (2)本題屬于等腰三角形的存在性問題。 【方法一】 聯(lián)立直線AC的解析式與拋物線的解析式, 得到點C的坐標(biāo)為(4,-5)。 設(shè)P(1,y), 則AP2=4+y2,CP2=9+(y+5)2, 則4+y2=9+(y+5)2,解得y=-3。 點P的坐標(biāo)為(1,-3)。 【方法二】
如圖,求出點C的坐標(biāo)為(4,-5)。 再過點C作x軸的平行線,過點A作y軸的平行線,交于點G, GC與拋物線的對稱軸交于點Q, 連接GP并延長交AC于點H。 可以得到△GPQ為等腰直角三角形, 那么PQ=GQ=2,所一點P的縱坐標(biāo)為-3, 即P(1,-3)。 (3)求新拋物線與平移后的MN有且只有1個交點。 拋物線y=a(-x2+2x+3)的頂點為(1,4a)。 需要分成兩種情況討論,即a>0或a<0。 ①當(dāng)a>0時,可以得到拋物線的開口是向下的。 當(dāng)拋物線的頂點在MN上時,滿足條件, 此時4a=5,得a=5/4,(紅色拋物線) 當(dāng)a越大時,頂點越高,此時拋物線與MN有兩個交點, 當(dāng)拋物線恰好經(jīng)過點M時,此時仍有2個交點, 代入得,3a=5,得a=5/3,(黃色拋物線) 即a>5/3或a=5/4時,拋物線與MN有且只有1個交點。
②當(dāng)a<0時,拋物線的開口向上。 當(dāng)拋物線經(jīng)過點N時,此時拋物線與MN有一個交點,當(dāng)開口變大(|a|越?。┡c拋物線沒有交點。 把點N的坐標(biāo)代入,得5=a(-16+8+3), a=-1。(綠色拋物線) 當(dāng)拋物線與MN有一個交點時,|a|的絕對值變大,開口變小, 即此時的a≤-1。 經(jīng)過分析,得到a的取值范圍為a>5/3或a=5/4,或a≤-1。 【總結(jié)】 本題的第(3)問是比較典型的題目值得研究。此類問題關(guān)鍵是抓住圖象的變化情況,以及確定臨界位置。 《中考數(shù)學(xué)壓軸題全解析》第309頁11.8有相關(guān)專題介紹。
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