例2015年福州市中考第26题如图1,在平面直角坐标系中,函数y=x2-4x的图像与x轴交于点A
在抛物线上有一点P,经过点P的直线y=x+m与抛物线的对称轴交于点Q.(1)填空:抛物线的对称轴为直线_________,直线PQ与x轴的夹角为______;(2)若有一点P使得S△OQP=S△PAQ,求m的值;(3)当点P在x轴下方时,若直线AC经过点C(2,2)并与直线PQ交于点D.①求PD+QD的最小值;②求PD·QD的最大值
图1图2动感体验请打开几何画板文件名“15福州26”,拖动点P在抛物线上运动,可以体验到,OH∶AH=1∶3存在两种情况.点击屏幕左下角的按钮“第(3)题”,拖动点P在x轴下方的抛物线上运动,观察图像“+随P”和“×随P”,可以体验到,当点P运动到A或O时,PD+QD取得最小值;当点P与点Q重合时,PD·QD取得最大值
思路点拨1.第(2)题△OQP与△PAQ是同底三角形,把面积比转化为对应高的比,进而确定线段OA的分点的位置,从而得到直线PQ与y轴的交点坐标
2.第(3)题中,△CQD保持等腰直角三角形的形状
满分解答(1)抛物线的对称轴为直线x=2,直线PQ与x轴的夹角为45°
(2)因为△OQP与△PAQ有公共边PQ,所以它们的面积比等于对应高的比
作OM⊥PQ于M,AN⊥PQ于N
当S△OQP=S△PAQ时,
设直线PQ与x轴交于点H,那么
由y=x2-4x=x(x-4),得A(4,0)
所以OA=4
当点H在线段OA上时,OH=1,H(1,0)
此时m=-1
当点H在AO的延长线上时,OH=2,H(-2,0)
(3)①由A(4,0)、C(2,2),得直线AC与x轴的夹角为45°,点C在抛物线的对称轴上
又因为直线PQ与x轴的夹角为45°,所以△CDQ是等腰直角三角形,CD=QD
因此PD+QD=PD+CD
在Rt△PCD中,P