2007年江蘇省泰州市中考數(shù)學(xué)壓軸題是:
如圖1,Rt△ABC中,∠B=90°,∠CAB=30°,頂點(diǎn)A的坐標(biāo)為(10,0),頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(5,5■),AB=10,點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿A→B→C的方向勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)D(0,2)出發(fā),沿y軸正方向以相同速度運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)C時(shí),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.
(1)求∠BAO的度數(shù).
(2)當(dāng)點(diǎn)P在AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),△OPQ的面積S(平方單位)與時(shí)間t(秒)之間的函數(shù)圖象為拋物線的一部分(如圖2),求點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度.
(3)求(2)中面積S與時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系式及面積S取最大值時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo).
(4)如果點(diǎn)P、Q保持(2)中的速度不變,那么點(diǎn)P沿AB邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)間t的增大而增大;沿BC邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)間t的增大而減小,當(dāng)點(diǎn)P沿這兩邊運(yùn)動(dòng)時(shí),使∠OPQ=90°的點(diǎn)P有幾個(gè)?請(qǐng)說(shuō)明理由.
思路要點(diǎn)(1)由A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)特征,易聯(lián)想到含特殊角的直角三角形,因此,作BE⊥OA,垂足為E,則AE=AO-EO=10-5=5,又AB=10,所以∠EBA
=30°,從而∠BAO=60°.也可用三角函數(shù)來(lái)直接求出∠BAO的度數(shù),或由
Rt△ABC與Rt△BEA的對(duì)應(yīng)邊成比例,利用相似三角形來(lái)得到結(jié)果.可見(jiàn)本題不僅簡(jiǎn)單,而且解題思路很寬,每位考生都可以根據(jù)自己的情況選擇解題的方法.
(2)這是一道圖形信息題,由圖1知點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的路程是10個(gè)單位,由圖2知點(diǎn)P 從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的時(shí)間是5秒,故點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)速度為2個(gè)單位/秒.
(3)解決本題關(guān)鍵是求出二次函數(shù)的解析式,再利用配方法求出面積的最大值.主要方法有:
方法一:由圖2知,拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)(0,10)和(5,30),再取t=2,如圖1,作PM⊥OQ,PN⊥OA,垂足分別為M、N,此時(shí)AP=4 , AN=2 , PM=ON=8 , OQ=2+2×2
=6,易求得S=24,即拋物線經(jīng)過(guò)點(diǎn)(2 , 24).設(shè)二次函數(shù)的解析式為S=at2+bt+c,則c
=10,再解方程組4a+2b+10=24,25a+5b+10=30得a=-1,b=9.所以S=-t2+9t+10=-t-■■+■,所以當(dāng)t=■時(shí), S有最大值■,此時(shí)P■,■.
方法二:因?yàn)辄c(diǎn)P的速度為2單位/秒,時(shí)間為t秒,如圖1,作PM⊥OQ,PN⊥OA,垂足分別為M、N,則由AP=2t有AN=t,PM=ON=10-t,PN=■t,從而
P10-t,■t(0≤t≤5).又OQ=2+2t,所以S=■(10-t)(2+2t)=-t2+9t+10
=-t-■■+■,所以當(dāng)t=■時(shí),S有最大值■,此時(shí)P■,■.
(4)當(dāng)點(diǎn)P沿這兩邊運(yùn)動(dòng)時(shí),使∠OPQ=90°的點(diǎn)P有2個(gè),理由如下(方法不唯一):①當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)A重合時(shí),∠OPQ<90°.當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),OQ的長(zhǎng)是12個(gè)單位長(zhǎng)度.如圖3,作∠OPM=90°交y軸于點(diǎn)M,作PH⊥y軸于點(diǎn)H,由△OHP∽△OPM,得OM=■≈11.5,所以O(shè)Q>OM,從而∠OPQ>90°.所以當(dāng)點(diǎn)P沿AB邊運(yùn)動(dòng)時(shí),使∠OPQ=90°的點(diǎn)P有1個(gè).
② 同理,當(dāng)點(diǎn)P在BC邊上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí),可算得OQ=12+■
≈17.8,而構(gòu)成直角時(shí)PM交y軸于0,■, ■≈20.2>17.8,所以∠OCQ<90°,從而使∠OPQ=90°的點(diǎn)P也有1個(gè).即當(dāng)點(diǎn)P沿BC邊運(yùn)動(dòng)時(shí),使∠OPQ=90°的點(diǎn)P也有1個(gè).所以當(dāng)點(diǎn)P沿這兩邊運(yùn)動(dòng)時(shí),使∠OPQ=90°的點(diǎn)P有2個(gè).
典型錯(cuò)誤 從閱卷情況來(lái)看,考生的得分率較低,其主要原因有:
1.誤認(rèn)為第(1)題中AC與x軸垂直,直接由∠BAO=90°-30°=60°得到結(jié)果,犯這種錯(cuò)誤的人數(shù)不少,這與命題者的“精心”設(shè)計(jì)有關(guān)(圖形中確實(shí)給人以AC與x軸垂直的感覺(jué)).
2.對(duì)于第(2)題,不能從圖形中獲取有用的信息來(lái)簡(jiǎn)捷求解,有些考生由于得不到第(2)題的正確結(jié)論而使解題半途而廢.
3.對(duì)于第(3)題,不善于進(jìn)行數(shù)形轉(zhuǎn)換,求出解析式之后由于配方不熟練或頂點(diǎn)坐標(biāo)公式記憶有誤而出現(xiàn)錯(cuò)誤.
4.對(duì)于第(4)題,不會(huì)應(yīng)用分類(lèi)思想去思考而出現(xiàn)漏解, 不善于利用題設(shè)條件“點(diǎn)P沿AB邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)間t的增大而增大;沿BC邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ的大小隨著時(shí)間t的增大而減小”,將說(shuō)明∠OPQ=90°的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為說(shuō)明點(diǎn)P沿AB邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ隨著時(shí)間t的增大由銳角增大為鈍角,從而必有一個(gè)時(shí)間使它為直角;同樣,當(dāng)點(diǎn)P沿BC邊運(yùn)動(dòng)時(shí),∠OPQ隨著時(shí)間t的增大由鈍角減小為銳角, 必有一個(gè)時(shí)間使它為直角.
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