关于圆的判断题带答案(请尊重圆的基本概念)

请尊重圆的基本概念(2020年天津第25题)

关于圆的判断题带答案(请尊重圆的基本概念)(1)

很多时候,关于圆的基本概念,我们的印象中便会出现定义、基本性质等,在课堂教学中,对于它们的挖掘并不会很深,因为无论例题或习题,在难度上控制得非常好,然而并不意味着它们很简单(好像也不难哦!),在压轴题的解题过程中,很多描述和圆的概念吻合,但如果思维到不了这条路上,卡顿在所在免,所以对于圆的基本概念,要以尊重的态度去对待,简单点讲,要深入理解。

题目

已知点A(1,0)是抛物线y=ax² bx m(a,b,m为常数,a≠0,m<0)与x轴的一个交点.

(I)当a=1,m=-3时,求该抛物线的顶点坐标;

(II)若抛物线与x轴的另一个交点为M(m,0),与y轴的交点为C,过点C作直线l平行于x轴,E是直线l上的动点,F是y轴上的动点,EF=2√2.

①当点E落在抛物线上(不与点C重合),且AE=EF时,求点F的坐标;

②取EF的中点N,当m为何值时,MN的最小值是√2/2?

解析:

(I)这是一道无图二次函数压轴题,当然针对第一小题还是比较容易的,将点A坐标代入得a b m=0,然后便可求出b=2,于是解析式为y=x² 2x-3=(x 1)²-4,顶点坐标为(-1,-4);

(II)请注意参数m,另一个交点M(m,0),而抛物线与y轴交点C(0,m),我们可将原抛物线用交点式写一遍,y=a(x-1)(x-m)=ax²-a(m 1)x am,与y=ax² bx m比较便可发现,常数项am=m,于是a=1,一次项系数-a(m 1)=b,可解出b=-m-1,所以抛物线解析式可写成y=x²-(m 1)x m以上便是解题前的准备工作,下面分别解决两个小问题:

①当点E落在抛物线上,直线l的解析式是y=m,我们联立得方程x²-(m 1)x m=m,解得x=m 1或0,由于不能与C点重合,所以x=m 1,即E(m 1,m);

现在可以表示AE了,用两点间距离公式AE=√(2m²),此时请注意小坑,由于m<0,千万不要直接把结果符号弄错,应该是-√2m,由AE=EF=2√2,解得m=-2,得E(-1,-2),C(0,-2);

如何确定点F呢?我们根据条件EF=2√2可知,以点E为圆心,2√2为半径作弧,与y轴的交点就是点F,如下图:

关于圆的判断题带答案(请尊重圆的基本概念)(2)

图中CE=1,EF=2√2,可求出CF=√7,所以点F有两种结果,(0,-2 √7)和(0,-2-√7);

②这个小问的作图是困难的,因为参数m,但又是容易的,因为只有参数m未定,所以分类讨论是必须的。我们知道EF=2√2是定值,且点C与E,F能围成一个直角三角形,且EF是斜边,此时再来看条件中对点N的描述,便容易联想到直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,即CN=√2.

点M(m,0),点C(0,m),CN为定值,要想知道MN的值何时最小,我们还需要了解点N的位置,在以点C为圆心,半径为√2的圆上,当这个圆与点M的位置关系如下图时:

关于圆的判断题带答案(请尊重圆的基本概念)(3)

当点M在圆C外时,连接MC,当点N恰好落在MC上时,MN的值最小,再次回顾前面的坐标信息,△COM是等腰直角三角形,MC=-√2m,CN=√2,则MN=-√2m-√2=√2/2,解得m=-3/2;

而当点M在圆C内时,如下图:

关于圆的判断题带答案(请尊重圆的基本概念)(4)

只需要连接CM并延长交圆C于N点,计算与前一种情况类似,MN=√2-(-√2m)=√2/2,解得m=-1/2;

解题反思

无图含参抛物线,历来都是“纸老虎”,参数通常是相互关联的,即利用“消元”思想达到消参目的,本题便只剩下一个参数m,像a啊!b啊!都是假的。

如果在后面两小问中,深刻理解了圆的概念,那么对于点和圆的位置关系这一课内容,才算是功德圆满。记得在讲这一课时,许多学生都显得不屑一顾,这有何难?不就是连接圆心和某点,比较线段长短么?现在以这道题为例,只能说这样理解实在是too naive了,这是后话。

学习数学里的概念,并不能仅仅在某个章节习题或单元测试中使用它,而是遇到类似的问题或情景,都要能想到它们,即用数学的思维去理解世界,用数学语言描述世界,只有形成数学思维习惯,用得勤,对概念的理解才能足够深入,用一个成语叫熟能生巧。

雪浪纸

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