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本题选自2022年广东中考数学压轴题,难度为往年最简单的一次。不仅简单,而且也是比较常见的类型。
【题目】
(2022广东)如图,抛物线y=x+bx+c(b,c是常数)的顶点为C,与x轴交于A,B两点,A(1,0),AB=4,点P为线段AB上的动点,过P作PQ∥BC交AC于点Q.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)求△CPQ面积的最大值,并求此时P点坐标.
【分析】
(1)知道点A的坐标及AB的长度,可以得到点B的坐标,进而代入解析式可以得到结论,求得抛物线的解析式为:
y=x+2x-3。
(2)求△CPQ面积最大时点P的坐标,一般先设点P的坐标,再用点P的坐标表示出图中线段的长度,求得△CPQ面积的表达式,用配方法得出最值及此时点P的坐标。
本题的关键是用未知数表示△CPQ的面积。首先想到的方法是割补法,如S△CPQ=S△PCA﹣S△PQA,或S△CPQ=S△ABC﹣S△PCB﹣S△PQA,或者根据PQ与BC的比,得出△PCB与△CPQ的面积比。
【方法一】
如图,过点C作CD⊥AB于D,过点Q作QE⊥AB于E。
设P(m,0),则PA=1﹣m,PB=3+m。∵,∴C(﹣1,﹣4)。∴CD=4。∴,。∵PQ∥BC,∴△PQA∽△BCA。∴。∴。∴。∵,∴当m=﹣1时 有最大值2。∴△CPQ面积的最大值为2,此时P点坐标为(﹣1,0)。
【方法二】如图,过点C作CD⊥AB于D,过点Q作QE⊥AB于E。
设P(m,0),则PA=1﹣m。∵,∴C(﹣1,﹣4)。∴CD=4。∵PQ∥BC,∴△PQA∽△BCA。∴,即。∴QE=1﹣m。∴。∵,∴当m=﹣1时 有最大值2。∴△CPQ面积的最大值为2,此时P点坐标为(﹣1,0)。
【方法三】如图,过点C作CD⊥AB于D,过点Q作QE⊥AB于E。
设P(m,0),则PA=1﹣m,PB=3+m。∵,∴C(﹣1,﹣4)。∴CD=4,BD=2。∴。在Rt△BCD中,BC===。∵PQ∥BC,∴△PQA∽△BCA,。∴,即。∴PQ=。∴。∵,∴当m=﹣1时 有最大值2。∴△CPQ面积的最大值为2,此时P点坐标为(﹣1,0)。
【总结】
虽然图形与辅助线都是一样的,但是出发点略有不同,都是通过表示△PCQ的面积来取得最值。
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