【解题研究】轴对称破题——2026年福建省中考数学第25题

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在人教版八年级下册数学轴对称章节中,我们引入了垂直平分线的概念,通常情况下,它和对称轴关系密切,因此借助轴对称的性质,我们可推导出它的两条定理:线段垂直平分线上的点,到线段两端距离相等;到线段两端距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上。作为一种特殊的全等,轴对称在压轴题中属于常见考点,而二次函数图象也是轴对称图形,在解这一类压轴题的时候,用好轴对称,确实会有意想不到的效果。

题目

已知抛物线y=-x²+bx+c.

(1)若b=1,c=2,求抛物线的顶点坐标;

若抛物线上存在一点在轴上方

求证:抛物线与x轴有两个交点;

(3)抛物线与x轴交于A,B两点,与y轴交于点C(0,2),直线y=bx+2与y=-bx-1相交于点D,E是y轴上不与点C重合的点,若坐标平面内存在点M满足MA=MB=MC=ME,试探究CD和DE的数量关系,并证明.

解析:

抛 物 线 的 顶 点 坐 标 是

我 们 将 代 入 中

得 :

要判断抛物线与x轴有几个交点,需要求判别式

∴抛物线与x轴有两个交点;

(3)作为无图题,正确画出草图至关重要,特别是对于含参数的草图,不妨将参数设为特殊值画出来,以便参考;当然在作图之前,必要的计算不可少。

方法一:数形结合,相似搭桥

由于抛物线与y轴交点已知,所以c=2,抛物线与x轴的两个交点坐标可用含b的式子表示出来:

解得它的两个实数根分别为

解读条件MA=MB=MC=ME,符合“一中同长”,则A,B,C,E在以M为圆心的圆上,如下图:

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可连接AE,则有△AOE∽△COB,得

即OA·OB=OC·OE

2=2OE

∴OE=1即E(0,-1);

联立y=bx+2和y=-bx-1得点D坐标

观察点C,D,E的纵坐标,可发现点D在CE的垂直平分线上,所以CD=DE;

方法二:理解对称,巧用圆心

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由于MA=MB,再加上抛物线的轴对称性,可知点M一定在抛物线的对称轴上,即它的横坐标为b/2,不妨设它的纵坐标为m,由MA=MC得MA²=MC²,可列方程

解 得

所 以 点 坐 标 为

可知MD⊥CE,又由于MC=ME,所以MD是CE的垂直平分线,所以CD=DE.

解题思考

无论哪一种解法,都要求学生对轴对称性质有充分理解,尤其是垂直平分线相关定理,其实在我们学习平面直角坐标系的时候,还没有学习轴对称,但在八年级学习一次函数时,这些知识有没有融汇贯通,非常考验教师的课堂教学。

本题的图是草图,由于参数b的符号未知,所以会有两种情况,但结果是一样的,如下图:

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学生想不到的原因,首先应该回溯课堂,上课的时候,老师有没有想到,在备课的时候,有没有对这些概念有足够深的理解,从而设计出合适的情境,帮助学生加深对概念的辨析,这不仅仅是靠多做题能实现的。

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