探索“抛物线”的几何性质(于涵定理)
一、以小见大,培育探究精神
1.如图,抛物线与轴交于点(,),(,),与轴
交于点(,),则该抛物线的解析式为
.2.解题后探究:
(1)猜想:上题中,,存在某种关系,该关系可以表示为:,.(2)论证:若抛物线与轴交于点(,),(,),与轴交于点(,),求证:.3.简单应用:
(1)抛物线与轴交于点(,),(,),与轴交
于点(,),则该抛物线的解析式为;
(2)抛物线与轴交于点(,),(,),与轴
交于点,且,则该抛物线的解析式为
.二、进一步探究(特殊→一般):
1.如图,抛物线与轴交于点,与轴交于点,点在,之间的抛物线上运动.(1)的横坐标为时,比较大小:;
(2)的横坐标为时,比较大小:;
(3)当时,.(呢?)
2.如图,抛物线与轴交于点,与轴交于点,∥轴交
抛物线于另一点,轴于点,为上方的抛物线上任意一点,于点.(1)比较大小:;
(2)比较大小:;
(3)当时,.3.如图,抛物线与轴交于点,与轴交于点,为上方的抛物线上一点,∥轴,于点,分别交轴,于点,.请通过特殊点进行探究,并选出一个正确的式子()
A.B.C.D.4.如图,(,),(,),(,)均在抛物线上,在,且∥轴,过点,分别作,.请完成以下探究过程:
(1)请选取字母,,表示下列各边长:
①;
②;
③;
④;
(2)由∽可得,化简得:;
(3);
5.归纳总结:
三、小试牛刀:
1.(2006·河南压轴题改编)如图,是二次函数的图象,过点(,)的直线交
抛物线于点,过点,分别作轴的垂线,垂足分别为,.则当点在抛
物线上运动时(点不与原点重合),请探究的值.(1)当点横坐标为时,则的值为;
(2)随着点位置的变化,是否定值?若是定值,请求出该定值;若不是定值,请说明理由.2.如图,点在二次函数图象的第三象限部分运动,直线∥轴,且交
抛物线于点,将直线绕点逆时针旋转交抛物线于点,交于
点,于点.(1)当点横坐标为时,则;
(2)随着点横坐标由大变小,的长度()
A.由大变小
B.由小变大
C.不变
D.先变大后变小
(3)若将题中条件“旋转”改为“旋转”,但保证
与抛物线有交点,则
(用“”表示).3.如图,抛物线与轴交于点,与轴交于点,为上方的抛物线上一点,∥轴交于点,设点横坐标为.探究:当为何值时,长度取得最大值?
四、探究抛物线的“内接直角三角形”:
1.如图,将直角三角板的直角顶点置于原点,两直角边与抛物线交于,两点.(1)如图1,当时,也有,则;
(2)对于同一抛物线,将三角板绕点旋转(如图2),分别作轴,轴,与轴交于点,且测得.①;
②点的坐标为;
(3)探究:在上题中,改变三角板位置(设),点的坐标是否发生变化?
(4)猜想点的坐标与的关系.2.如图,(,),(,),(,)均在抛物线上,且是
以为直角顶点的直角三角形.(1)通过图1的探究,我们猜想:斜边
定点(填“经过”或“不经过”);
(2)如图2,通过构造“一线三等角”进行探究:
①由∽可得,选取字母,,表示该比例式:,化简得;
②由于涵定理可得(选取字母,,表示):;
;
(3)综合(1)、(2)的探究结果,发现与中,的长度是定值,因此斜边
(填“经过”或“不经过”)定点
(填“”或“”),且该定
点的坐标可用,表示为
.3.反思:上述探究的意义何在?
五、秒杀难题
1.(2014·武汉压轴题改编)如图,已知直线:与抛物线交于,两点.(1)直线总经过一个定点,点的坐标为;
(2)若抛物线上存在定点,使,求点到直线的最大距离.2.如图,抛物线交轴于点,,且射线与抛物线
交于点,点在抛物线上运动.(1)若点在第三象限运动,求面积的最大值;
(2)当时.①过点作轴的平行线,交抛物线于点,则的面积为;
②求点的坐标.3.(2016·武汉压轴题改编)如图抛物线交轴于点,顶点为,点为抛物线上一动点,且位于轴下方.(1)若点(,),(,)时,求该抛物线解析式;
(2)若直线,分别交轴于点,试探究是否定值?
若是,请用表示;若不是,请说明理由.4.如图,抛物线交轴于点,顶点为,轴于点,为对称
轴右侧,第一象限内的抛物线上一动点,连接交抛物线于点.(1)求点的坐标;
(2)求证:为定值;
(3)直线,分别交轴于点,试探究是否定值?
若是,请用表示;若不是,请说明理由.5.如图,已知抛物线过点(,).(1)求抛物线的解析式;
(2)为点左侧抛物线上一动点,直线交直线于点,过点作轴
平行线交抛物线于点,连接,求证:恒过定点;
(3)在(2)的条件下,当运动时.①求到直线的距离的最大值;
②求面积的最小值.六、反思:
1.留有遗憾:虽然已经解决了为直角三角形时,直角顶点的坐标问题;但是为等腰三角形
时的问题,仍然未能解决!希望和各位老师共同探
讨……
2.李书福曾经说过,造汽车无非就是“四个轮子上面安装两张沙发”.其实于涵定理的应
用,套用一下李书福的话,就是“一条抛物线上三个点”,只要满足这个特征,就有于
涵定理生存的土壤!虽然有些问题运用于涵定理,可能会走一点弯路,但有这种意识终
归是一件好事.