本文內(nèi)容選自2020年天津中考數(shù)學(xué)壓軸題。符合天津地區(qū)往年的中考命題規(guī)律,都是以含參二次函數(shù)為背景。(此類(lèi)問(wèn)題漸漸普及)
本文內(nèi)容涉及與圓有關(guān)的最值問(wèn)題,根據(jù)點(diǎn)N與C的距離為定值,可以得到點(diǎn)N的軌跡為圓。進(jìn)而得到線段的最值。
此類(lèi)問(wèn)題關(guān)鍵在于閱讀和運(yùn)算,千萬(wàn)不要看到字母就害怕。
【中考真題】
(2020·天津)已知點(diǎn)是拋物線,,為常數(shù),,與軸的一個(gè)交點(diǎn).
(Ⅰ)當(dāng),時(shí),求該拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo);
(Ⅱ)若拋物線與軸的另一個(gè)交點(diǎn)為,與軸的交點(diǎn)為,過(guò)點(diǎn)作直線平行于軸,是直線上的動(dòng)點(diǎn),是軸上的動(dòng)點(diǎn),.
①當(dāng)點(diǎn)落在拋物線上(不與點(diǎn)重合),且時(shí),求點(diǎn)的坐標(biāo);
②取的中點(diǎn),當(dāng)為何值時(shí),的最小值是?
【分析】
題(1)直接代入得到函數(shù)解析式,根據(jù)頂點(diǎn)坐標(biāo)公式得到結(jié)果。
題(2)①求點(diǎn)F的坐標(biāo),需要根據(jù)條件建立等量關(guān)系進(jìn)行求解。那么就需要確定點(diǎn)E與點(diǎn)F的位置。
由于拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)A和M,則把點(diǎn)A和M的坐標(biāo)代入到函數(shù)解析式中,然后用m表示函數(shù)解析式。再用m表示出點(diǎn)E和C的坐標(biāo),然后根據(jù)AE=EF求出點(diǎn)E的坐標(biāo),再求點(diǎn)F的坐標(biāo)即可。
題(2)②根據(jù)點(diǎn)N為EF的中點(diǎn),且EF為定值,可以得到點(diǎn)N的運(yùn)動(dòng)軌跡為以C為圓心EF的一半為半徑的圓。當(dāng)點(diǎn)E和M、C共線且位于MC之間的時(shí)候取最小值,也就是MC-EF令其等于再求出m。不過(guò)本題還需要分類(lèi)討論,因?yàn)橛锌赡茳c(diǎn)M在圓內(nèi),因?yàn)镸C可能小于半徑的長(zhǎng)度,此時(shí)點(diǎn)N位于MC的外側(cè)且靠近點(diǎn)M,然后代入求出m的值。
【答案】解:(Ⅰ)當(dāng),時(shí),拋物線的解析式為.
拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn),
,
解得,
拋物線的解析式為.
,
拋物線的頂點(diǎn)坐標(biāo)為.
(Ⅱ)①拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)和,,
,,即.
,.
拋物線的解析式為.
根據(jù)題意得,點(diǎn),點(diǎn),
過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),由點(diǎn),得點(diǎn).
在中,,,
,
,
,
解得.
此時(shí),點(diǎn),點(diǎn),有.
點(diǎn)在軸上,
在中,.
點(diǎn)的坐標(biāo)為或.
②由是的中點(diǎn),連接,,得.
根據(jù)題意,點(diǎn)在以點(diǎn)為圓心、為半徑的圓上,
由點(diǎn),點(diǎn),得,,
在中,.
當(dāng),即時(shí),滿足條件的點(diǎn)在線段上.
的最小值為,解得;
當(dāng),即時(shí),滿足條件的點(diǎn)落在線段的延長(zhǎng)線上,的最小值為,
解得.
當(dāng)?shù)闹禐榛驎r(shí),的最小值是.