初中数学翻折问题(重庆中考数学翻折问题)
导语:中考数学压轴题双经典:翻折经典问题,和分类讨论法经典应用
这是中考数学压轴题一道翻折的经典部题,更是运用分类讨论法解决问题的经典题型中的经典。学会解这种题,对中考数学意义非常重大。题目是这样的:
如图1,□ABCD,AB//x轴,AB=6,点A的坐标为(1,-4),点D的坐标为(-3,4),点B在第四象限,点P是□ABCD边上的一个动点.
(1)假设点P在边BC上,PD=CD,求点P的坐标;
(2)假设点P在边AB,AD上,点P关于坐标轴对称的点Q落在直线y=x-1上,求点P的坐标.
(3)假设点P在边AB,AD,CD上,点G是AD与y轴的交点,如图2,过点P作y轴的平行线PM,过点G作x轴的平行线GM,它们相交于点M,将△PGM沿直线PG翻折,当点M的对应点落在坐标轴上时,求点P的坐标(直接写出答案).
解:易求得B(7,-4), C(3,4),【下面极有可能要运用到这两个点的坐标,因此先把它们求出来。】
(1)当PD=CD时,点P与点C重合,【如果点P不与C点重合,则因为角C是钝角,根据“大角对大边”,就必有PD>CD】
(2)设Q(x,x-1),则P(x,1-x)或P(-x,x-1), 【前者关于x轴对称,后者关于y轴对称】
直线AD的解析式为:y=(4-(-4))(x-1)/(-3-1)-4=-2x-2,【运用了直线的点斜式y-y0=k(x-x0),其中(x0,y0)取的是A点的坐标。斜率k=(yc-yA)/(xc-xA)】
当点P在AB上时, 1-x=±4, 解得x=5或x=-3,【注意1-x=4时,x=5对应的是(x,1-x), 1-x=-4时,x=-3,对应的是(-x,x-1)】
当点P在AD上时, 1-x=-2x-2或x-1=2x-2, 解得x=-3或x=1,【同上,要注意对应问题。这里运用分类讨论法,又包含有交叉分类的情况】
∴P(5,-4)或(3,-4)或(-3,4)或(-1,0).
(3)P(6根号5/5, 4)或(-6根号5/5, 4)或(-5/2,3)或P(2,-4).【答案可以直接写出来,分析过程却非常复杂,仍运用分类讨论的方法。分析部分不必写在解题过程中】
分析:(3)由(2)知G(0,-2), 设P(p,y),则M(p,-2),
当P点在CD上时, P(p,4), (-3≤p≤3)
若M点的对应点在y轴上,则△PMG是等腰直角三角形, 【因为此时对称图形是一个正方形,这是分类中的分类,即分层分类讨论的应用】
MG=PM,即p=(4-(-2))=6>3(舍去).【这种情形不存在】
若M点的对应点M’在x轴上,则设M’(m,0),
MG=M’G, 即|p|=根号(m^2+4),PM=PM’, 6=根号((p-m)^2+16),【就是对称构成全等三角形,三边相等。全等三角形,有公共边和两个公共顶点,这样就形成关于公共边轴对称的关系】
解得:p=±6根号4/5. 【这个方程组很不好解】
P(6根号4/5, 4)或(-6根号4/5, 4).
当P点在AD上时, P(p,-2p-2), (-3≤p≤1)
易知点M的对应点不在y轴上, 同上有【仍利用全等且对称的特殊关系来分析】
|p|=根号(m^2+4),PM=PM’, |-2p-2-(-2)|=根号((p-m)^2+16),
解得:p=-5/2,【这个方程组也特别难解】
-2p-2=3, 有P(-5/2,3),
当P点在AB上时, P(p,-4), (1≤p≤7)
△PMG是等腰直角三角形, MG=MP,即p=(-2-(-4))=2.P(2,-4).
题目虽然挺麻烦,但老黄特别喜欢这样的题目。学生的逻辑思维,就是在解这类题目的过程中,慢慢建立起来的。
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