平面直角坐标系的建立,将代数与几何、数与形有机统一起来,体现在中考中就是一类比较典型的图
形、坐标与函数综合型问题 .
这类问题通常以某一种或两种函数图象为背景,结合特殊三角形或四边形的有关性质考查点坐标或函数
表达式的确定 .
解析此类问题首先要准确把握坐标的概念及特殊点的坐标的特点,其次要熟悉各种基本图形的性质,
第三要熟悉各种基本函数的表达式及图象特征,更重要的是要对数形结合思想有深刻的领悟,熟练地进
行线段长与坐标的转化 .
本节主要来介绍下图形、坐标与函数的类型及题型归纳如下:
类型一:图形、坐标与一次函数
【例题1】已知在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点 A 坐标为(0,8),点 B 坐标为(4,0),
点 E 是直线 y = x + 4 上的一个动点,若 ∠EAB = ∠ABO,则点 E 的坐标为多少 .
【分析】分两种情况来讨论:
① 当点 E 在 y 轴右侧时,由条件可判定 AE∥BO,容易求得 E 点坐标;
② 当点 E 在 y 轴左侧时,可设 E 点坐标为(a , a + 4),过 AE 作直线交 x 轴于点 C,
可表示出直线 AE 的解析式,可表示出 C 点坐标,再根据勾股定理可表示出 AC 的长,
由条件可得到 AC = BC,可得到关于 a 的方程,可求得 E 点坐标 .
【解析】
① 当点 E 在 y 轴右侧时,如图 1 所示,连接 AE,
∵ ∠EAB = ∠ABO,
∴ AE∥OB,
∵ A(0,8),
∴ E 点纵坐标为 8,
又 ∵ E 点在直线 y = x + 4 上,把 y = 8 代入可求得 x = 4 ,
∴ E 点坐标为(4,8).
② 当点 E 在 y 轴左侧时,过 A , E 作直线交 x 轴于点 C,如图 2 所示,
∵ ∠EAB = ∠ABO,
∴ AC = BC .
设 OC = m , 则 BC = 4 + m .
解得 m = 6 ,
∴ C(-6,0).
由 A(0,8),C(-6,0)可得直线 AC 的解析式为 y = 4/3 x + 8 .
∵ 点 E 为直线 y = 4/3 x + 8 与直线 y = x + 4 的交点,
∴ 点 E 的坐标为(-12,-8).
综上,点 E 的坐标为(4,8)或(-12,-8).
【解题策略】本题中点 E 的位置没有明确,因此要根据点 E 在 y 轴的左侧、右侧进行分类讨论 .
在画出符合题意得图形后,解析的关键即为求点 E 的坐标 .
在本题中,用到了两种求点坐标的方法:
第一种情况是根据角的相等关系得出点 E 的纵坐标,然后代入表达式求出结果;
第二种情况是通过解二元一次方程组求出两条直线的交点坐标 .
在两种情况求解过程中,都用到了图形的性质,特别是第二种情况中求点 C 的坐标是关键 .
类型二:图形、坐标与反比例函数
【例题2】如图,点 A 的坐标是(-2,0),点 B 的坐标是(0,6),C 为 OB 的中点,
将 △ABC 绕点 B 逆时针旋转 90° 后得到 △A'BC',
若反比例函数 y = k/x 的图象恰好经过 A'B 的中点 D,求 k 的值是多少 .
【分析】
作 A'H⊥y 轴于 H .
证明 △AOB≌△BHA'(AAS),
得出 OA = BH , OB = A'H , 求出点 A' 的坐标,
再利用中点坐标公式求出点 D 坐标即可解决问题 .
【解析】作 A'H⊥y 轴于 H .
∵ ∠AOB = ∠A'HB = ∠ABA' = 90°,
∴ ∠ABO + ∠A'BH = 90°,∠ABO + ∠BAO = 90°,
∴ ∠BAO = ∠A'BH,
∵ BA = BA' ,
∴ △AOB≌△BHA'(AAS),
∴ OA = BH , OB = A'H ,
∵ 点 A 的坐标是(-2,0),点 B 的坐标是(0,6),
∴ OA = 2 , OB = 6 ,
∴ BH = OA = 2 , A'H = OB = 6 ,
∴ OH = 4,
∴ A'(6,4),
∵ 点 D 为 A'B 的中点,
∴ D(3,5),
∵ 反比例函数 y = k/x 的图象经过点 D,
∴ k = 15 .
【解题策略】本题主要考查反比例函数图象上的点的坐标特征,坐标与图形的变化——旋转等知识,
解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题 .
类型三:图形、坐标与二次函数
【例题3】如图,正方形 OABC 和正方形 CDEF 在平面直角坐标系中,点 O , C , F 在 y 轴上,
点 O 为坐标原点,点 M 为 OC 的中点,抛物线 y = ax2 + b 经过 M , B , E 三点,
则 FE/CB 的值是多少 .
【分析】设正方形 OABC 的边长为 m , 正方形 CDEF 的边长为 n , 由此表示出点 M 、点 B 和点 E 的坐
标,代入点 B 的坐标求得函数解析式,进一步代入点 E,用 m 表示出 n ,
进一步求得 FE/CB 的值即可 .
【解析】设正方形 OABC 的边长为 m , 正方形 CDEF 的边长为 n .
∵ 点 M 为 OC 的中点,
∴ 点 M 为(0,m/2), 点 B 为(m , m )和点 E 为(n , m + n ),
∵ 抛物线经过 M , B , E 三点,
解得 n = m + √2 m 或 n = m - √2 m (不合题意,舍去),
即 CB = m , EF = m + √2 m ,
∴ FE/CB = 1 + √2 .
【解题策略】本题的难点在于抛物线的表达式、两个正方形边长以及顶点坐标均未知,
看似无从下手,但可以设所需线段的长,这样就能表示出相应的点的坐标 .
当然也可以用 “特殊值法”,设正方形 OABC 的边长为 1 求解 .