“動點問題”是指題設圖形中存在一個或多個動點,它們在線段、射線或弧線上運動的一類開放性題目.通過點的運動,探究圖形有關性質和圖形之間的數量關系、位置關系等,常結合圖形面積、存在性問題等考查.近幾年,各地的中考試題在知識得應用性、開放性和多樣性上均有增強,而在壓軸題上體現的尤為明顯,動點問題正是把觀察、操作、探究、計算融合在一起,蘊含著函數、方程、分類、轉化、數形結合等重要的數學思想方法,所以一直是中考熱點.現結合2013年幾例中考壓軸題,探究由動點產生的圖形的存在性問題.
一、由動點產生的直角三角形的存在性問題
例1 (2013湖北黃岡第24題 本題15分) 如圖,在平面直角坐標系中,四邊形ABCO是梯形,其中A(6,0),B(3,3),C(1,3),動點P從點O以每秒2個單位的速度向點A運動,動點Q也同時從點B沿B→ C →O的線路以每秒1個單位的速度向點O運動,當點P到達A點時,點Q也隨之停止,設點P,Q運動的時間為t(秒).
(1)求經過A,B,C三點的拋物線的解析式;
(2)當點Q在CO邊上運動時,求△OPQ的面積與時間t的函數關系式;
(3)以O,P,Q為頂點的三角形能構成直角三角形嗎?若能,請求出t的值;若不能,請說明理由;
(4)經過A,B,C三點的拋物線的對稱軸、直線OB和PQ能夠交于一點嗎?若能,請求出此時t的值(或范圍);若不能,請說明理由.
滿分解答
點評 (3)本小題是雙動點問題,考查的是直角三角形的存在性,分析時應考慮哪個頂點處可以構成直角,還要注意點的運動路線、速度.狀態轉折點(通常是折線轉折處)也是關鍵點,分析時要特別注意.
二、由動點產生的平行四邊形的存在性問題
易知,當x=32時,四邊形ABPC的面積最大.此時P點坐標為(32,-154),四邊形ABPC的最大面積為758.10分
點評 (2)本小題考查的是由動點產生的菱形的存在性,解決本題的關鍵是熟練掌握菱形的性質,即菱形的四條邊都相等,對角線互相垂直平分.結合圖形,本題應不難解決.
總之這類問題綜合性強,能力要求高,它能全面地考查學生的實踐操作能力、空間想象能力以及分析問題和解決問題的能力. 在解題思想上應重視對數形結合思想、分類討論思想等的靈活運用.