探究存在性问题(数学)

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1、探究存在性问题“三部曲”（江苏杨大为）存在性开放问题大多数是运用类比的方法，通过类比归纳、猜想、论证，即通过分析类比、提出猜想，再进行必要的论证。具体的思路是，假设结论存在或成立，若推证出矛盾，则结论确实存在或成立；若推证出矛盾，则结论不存在或不成立。说的明白一点就是，探究“存在性”问题，一般遵循“三部曲”：假设存在——推理论证——得出结论（合理或矛盾两种情形）。但任何事情都不是绝对的，有的存在性问题很明显，并不需要严格按照上面的三个步骤进行。现以几道中考压轴大题为例，相信对你的中考复习会有所帮助。例1

2、（2007年湖北省荆门市第28题）．如图1，在平面直角坐标系中，有一张矩形纸片OABC，已知O(0，0)，A(4，0)，C(0，3)，点P是OA边上的动点(与点O、A不重合)．现将△PAB沿PB翻折，得到△PDB；再在OC边上选取适当的点E，将△POE沿PE翻折，得到△PFE，并使直线PD、PF重合．(1)设P(x，0)，E(0，y)，求y关于x的函数关系式，并求y的最大值；(2)如图2，若翻折后点D落在BC边上，求过点P、B、E的抛物线的函数关系式；(3)在(2)的情况下，在该抛物线上是否存在点Q，使

3、△PEQ是以PE为直角边的直角三角形？若不存在，说明理由；若存在，求出点Q的坐标．图1图2分析：此题将矩形纸片放在平面直角坐标系中操作，利用折叠探究函数关系式，融对称、相似、函数等众多知识点于一体，属常规的存在性问题探究题，难度不是太大，相信同学们能顺利求解。（下面给出详细解答，有的还附上了原分值，以供同学们参考。）解：(1)由已知PB平分∠APD，PE平分∠OPF，且PD、PF重合，则∠BPE=90°．∴∠OPE＋∠APB=90°．又∠APB＋∠ABP=90°，∴∠OPE=∠PBA．∴Rt△POE∽R

4、t△BPA．……………………………………………………………………2分∴．即．∴y=(0＜x＜4)．且当x=2时，y有最大值．………………………………………………………………4分(2)由已知，△PAB、△POE均为等腰三角形，可得P(1，0)，E(0，1)，B(4，3)．……6分设过此三点的抛物线为y=ax2＋bx＋c，则∴y=．……………………………………………………………………………8分(3)由(2)知∠EPB=90°，即点Q与点B重合时满足条件．………………………………9分直线PB为y=x－1，与y

5、轴交于点(0，－1)．将PB向上平移2个单位则过点E(0，1)，∴该直线为y=x＋1．………………………………………………………………………10分由得∴Q(5，6)．故该抛物线上存在两点Q(4，3)、(5，6)满足条件．……………………………………12分例2（2007年扬州市第26题）．如图，矩形中，厘米，厘米（）．动点同时从点出发，分别沿，运动，速度是厘米／秒．过作直线垂直于，分别交，于．当点到达终点时，点也随之停止运动．设运动时间为秒．（1）若厘米，秒，则______厘米；（2）若厘米，求时间，使，

6、并求出它们的相似比；（3）若在运动过程中，存在某时刻使梯形与梯形的面积相等，求的取值范围；DQCPNBMADQCPNBMA（4）是否存在这样的矩形：在运动过程中，存在某时刻使梯形，梯形，梯形的面积都相等？若存在，求的值；若不存在，请说明理由．分析：此题仍然以矩形为依托，放弃了上例的平面直角坐标系，融入了物理上的运动、数学上的相似、梯形、面积、方程等知识点。与上例类似，作为中考压轴大题，也不是很难。解：（1），（2），使，相似比为（3），，即，当梯形与梯形的面积相等，即化简得，，，则，（4）时，梯形与梯形

7、的面积相等梯形的面积与梯形的面积相等即可，则，把代入，解之得，所以．所以，存在，当时梯形与梯形的面积、梯形的面积相等．例3（2007年辽宁省十二市第26题）．如图，平面直角坐标系中有一直角梯形OMNH，点H的坐标为（－8，0），点N的坐标为（－6，－4）．（1）画出直角梯形OMNH绕点O旋转180°的图形OABC，并写出顶点A，B，C的坐标（点M的对应点为A，点N的对应点为B，点H的对应点为C）；（2）求出过A，B，C三点的抛物线的表达式；（3）截取CE=OF=AG=m，且E，F，G分别在线段CO，OA

8、，AB上，求四边形BEFG的面积S与m之间的函数关系式，并写出自变量m的取值范围；面积S是否存在最小值?若存在，请求出这个最小值；若不存在，请说明理由；（4）在（3）的情况下，四边形BEFG是否存在邻边相等的情况，若存在，请直接写出此时m的值，并指出相等的邻边；若不存在，说明理由．第26题图分析：此题与例1类似，但它加入了作图、中心对称、确定最值等知识点，难度要比例1大一点，但由于第（4）小问降低了要求，所以得分应该不是太难。解：（1）利用