初中數學中與拋物線有關的四邊形綜合問題,往往與分類討論策略緊密相連,不僅對考生的邏輯思維能力和細致程度提出了較高要求,而且對學生綜合運用知識解決問題的能力要求也較高.本文中旨在通過剖析一道融合二次函數、平行四邊形特性及點到直線距離等知識的綜合題目,助力學生深化對數學概念的理解,掌握并靈活運用解題方法.通過這一題目的探討,學生不僅能夠鞏固所學,還能使分析問題、解決問題及應對復雜情況的能力得到很好的鍛煉.針對這類典型例題的剖析,不僅能夠激發學生的思維活力,拓展思考深度,還能有效提升學生的數學核心素養,為他們未來的數學學習之路奠定堅實的基礎.
1真題呈現
例 (2024年·廣東清遠初三聯考)拋物線 y=
經過點
,與
軸交于點
(1)求拋物線的解析式;
(2)如圖1,連接 AC ,過點 A 作 AB⊥x 軸,垂足為 B,E,F 分別是線段 CA,OB 上的動點,且不與線段 CA,OB 的端點重合;

圖1① 在直線 EF 變化的過程中,若直線 EF 平分四邊形ACOB的面積,且點 c 到直線 EF 的距離最大,求此時直線 EF 的解析式;
② 如圖2,連接 BE,N 是
軸上一點, M 是二次函數圖象上的一點,當四邊形EBNM為矩形時,求出點 E 的坐標.
圖2

2思路分析
本題融合了拋物線解析式的確定、平行四邊形(尤其是矩形)的幾何性質、點到直線距離的最值分析及相似三角形中的比例運算等多個知識點,解題過程需綜合運用函數與圖形的關系、坐標法和代數計算等手段.
第(1)問通過代入兩個已知點的坐標,解二元一次方程組,迅速確定拋物線的解析式,為后續分析提供基礎.
第(2)問的兩道小題則體現出典型的“圖形構造 + 變換”思想, ① 中通過“ EF 平分面積且距離最大”的條件,轉化為 EF 過對角線交點并垂直于BC,進而構建直線解析式,體現對對稱性與距離最值的深刻理解;② 中利用矩形性質建立坐標表達,進而結合相似三角形比例關系與拋物線代數性質求解,體現了解題中幾何直觀與代數計算的緊密結合.
整體來看,該題解法條理清晰,策略多元,強調分類討論與關鍵量的構造,對提升學生的邏輯推理、綜合建模及圖形分析能力具有重要價值.
3試題解析
(1)根據題意可知,首先將點 B,C 的坐標代入拋
中物線解析式中,列式可以得到 解32+2b+c=2得
所以拋物線的解析式為 
(2) ① 如圖3,連接 AO,BC 相交于點 D ,過點 c 作 CQ⊥EF 于點 Q. 因為點 A 和點 c 的縱坐標相同,所以 AC//x 軸.又因為AB⊥x 軸,所以 ∠ACO= ∠COB=∠OBA=90° ,所以四邊形 ACOB 為矩形.因為直線 EF 平分矩形 ACOB 的面積,所以直線 EF 必經過點 D .因為 CQ⊥EF ,所以CQ?CD
圖3

如圖4,當 CQ=CD 時,點 Q 與 D 重合,即 BC⊥ EF 于點 D ,此時 CQ 最大.因為點 Q 為 BC 的中點,且點
B(2,0) ,所以點
.過點 E 作 EM⊥OB 于點 M ,則四邊形COME為矩形,則 EM=OC=
因為 ∠FEM+∠EFM= ∠EFM+∠CBO=90° ,所以 ∠FEM=∠CBO. 又因為
,所以
,所以
設點 F(α,0) ,則點
設直線 EF 的解析式為 y=kx+b
圖4

代人點 E,F,Q 的坐標,得 ka+b=0 . 解
(2得 
所以直線 EF 的解析式為
業
② 如圖5,過點 M 作 MG⊥ y
GCAC 于點 G ,設點MN(0,n) .因為四邊形EMNB為矩形,所以點
N 0 B x圖5因為 ∠MGE=∠EAB=90° ,所以∠MEG+∠GME=∠MEG+∠AEB=90° ,所以∠GME=∠AEB ,所以 ΔEGM~ΔBAE ,所以
即
,所以
又因為點 M 在拋物線上,所以
,解得m=2 或
.因為點 E 在 AB 左側,所以
,所以點 E 為 

點評:本題主要考查二次函數、特殊平行四邊形的性質、點到直線的距離等基礎知識,先通過構造橫平豎直線找到問題的關鍵點,然后利用三角函數性質及三角形之間的相似關系列出比例式,結合拋物線解析式和性質即可迅速解決問題.
4解法總結
此類題目通常融合幾何、代數等多種知識點,具備較強的綜合性與探究性,其普遍解法可歸納為以下三類策略:
(1)解析式的構建為基礎步驟.在涉及拋物線的綜合問題中,第一步通常是通過將已知點代入一般式,列方程組求解參數.這一過程為后續坐標代人、圖形關系分析提供函數模型基礎,是解題的“人口環節”此類題要求學生熟練掌握“點代式一列方程一解參數”的思維鏈條.
(2)圖形性質與分類討論為核心支點.當四邊形的性質成為研究對象時,常涉及特殊圖形(如平行四邊形、矩形)的判定與利用,解題策略需緊扣題設條件,結合幾何特性進行分類討論.例如,“EF平分面積且距離最大\"提示學生運用對稱性與最值思想,判斷 EF 應過對角線交點并垂直于邊,從而構建函數或方程組進行解析;而在“形成矩形\"的情境下,則需構造出點的對應關系與幾何條件(如垂直、相等)并結合相似三角形、比例關系推導坐標.這類題目的突破口往往來自“構造關鍵點”與“引入輔助線\"的幾何直覺.
(3)坐標設點與代數方程求解為表達手段.完成幾何分析后,需要通過坐標設點與代數運算將圖形問題轉化為函數求解問題.這一環節體現了“圖形—函數—代數”三者間的深度融合,如通過相似關系建立比例式,再聯立拋物線解析式完成計算求解.設點策略(如令點 E 的橫坐標為m)、代數化分析(如求斜率、距離公式、面積計算公式等)是解題的關鍵支撐.
綜上,拋物線與四邊形綜合問題的普遍解法路徑可總結為“構建解析式一識別圖形性質一分類討論定位關鍵條件—構造輔助圖形—設點建模—代數求解”.這一思路不僅有助于學生系統梳理知識結構,也提升了其邏輯推理與綜合建模能力,是發展數學核心素養的重要支撐路徑.
把函數與幾何圖形融合已逐漸成為中考命題趨勢.近年,中考試題多以拋物線為核心,結合平面幾何圖形的性質,考查學生綜合運用多種數學知識解決實際問題的能力.這些題目強調學生不僅要掌握函數的基本運算和圖象特征,還需具備通過構造輔助線、分類討論、運用幾何關系進行定量分析的能力.具體表現為題目常涉及動點、變動直線、多種幾何性質(如平行、垂直、對稱)與代數表達的有機結合,要求學生靈活轉換思維模式,實現“圖形一函數一代數”的多維度融合