解决存在性问题的重要性

    在近年来河南中考数学考试中,存在性问题所占分值大概为6~12分;填空最后一题常考查直角三角形存在性;小证明往往考查特殊四边形的存在性,如平行四边形、菱形、直角梯形等;压轴题中至少有1问会考查存在性问题,如角度的存在性,平行四边形的存在性等。

     以2013年河南中考数学试卷为例,填空最后1题(15题)结合折叠考查直角三角形存在性,小证明(19题)在动点背景下考查菱形存在性和直角梯形存在性,压轴题(23题)第2问考查平行四边形存在性,第3问考查角度的存在性。

    存在性问题往往背景复杂,涉及知识广泛,是中考数学中的一类常见的综合性问题。这类问题不仅仅考查学生应用知识的能力,还对学生在不同情境中提取信息、作图、分析、设计方案的能力有较高的要求。因此该问题不仅能够较为准确的评测出学生的数学素养和思维能力,而且也是巩固知识之间联系、训练学生思维的载体。
 

什么是存在性问题?

     存在性问题是探讨是否存在点,使其满足某种特殊关系或图形状态的问题。常以函数为背景,结合动点、动线,考查分类、画图、建等式计算.大致可分为两类:

系统解决存在性问题三步走

第一步
第二步
第三步

先测试体会存在性问题的处理原则。
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→选择天天练:
平行四边形存在性问题专项训练(一)


测试提交后,熟读学习试卷分析中的解题要点解题过程,并听视频讲解体会存在性问题的处理原则:
1.读题标注、整合信息;
2.分析特征、有序思考、设计方案;
3.依据方案、作出图形、有序操作;
4.检查检验。

 

找同类型天天练进行练习,套用存在性问题的动作要领。

平行四边形存在性问题专项训练(一)
平行四边形存在性问题专项训练(二)
等腰三角形存在性问题专项训练(一)
等腰三角形存在性问题专项训练(二)
直角三角形存在性问题专项训练(一)
直角三角形存在性问题专项训练(二

继续学习试卷分析中的解题要点解题过程和视频讲解,视频中如果有老师提问,可出声回答。练习时,注意及时总结、回顾,不同类型存在性问题解决办法的异同。 

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请同学们和我一起练一练>>

典型存在性类型一:平行四边形存在性问题
做一做
解题要点

如图,抛物线经过A(-1,0),
B(5,0), 三点.点Mx轴上一动点,点N是抛物线上一点,若以ACMN为顶点的四边形为平行四边形,则点N的坐标为?
 

 

 

1.读题标注,整合信息:
已知抛物线与x轴两个交点A(-1,0),B(5,0),故设交点式 ,将 代入,解得 ,即得到抛物线表达式

 

 

2.分析特征,有序思考,设计方案:
①分析定点、动点:以ACMN为顶点的四边形为平行四边形,其中A,C为定点,MN为动点;
②确定分类标准:连接AC得到定线段,四个顶点用逗号隔开,位置不确定,定线段AC可以作为边、也可以作为对角线,分两种情况进行讨论。

 

 

3.据方案作出图形、有序操作:
①当AC作边时
根据平行四边形的判定,需满足AC∥MN,AC=MN,要找MN,借助平移,将线段AC拉出来,由于点M在x轴上,容易平移,故让线段沿x轴左右平移,确保M在x轴上,来找抛物线上的点N,注意需要沿x轴上方、下方分别平移,找出点之后,设计方案,利用平移性质,求它们的坐标;
②当AC作对角线时
利用平行四边形的判定,需满足AC、MN互相平分,先找到AC中点,根据中点坐标公式,由M确定点N,进而求坐标;

 

4.检查验证:
作图验证;分析数据,估算验证。

想一想
解题过程

1.题目中谁是定点、谁是动点?

2.定点和动点怎么用?分类标准是什么?

3.AC作边时怎么找到MN,怎么保证能找全?用平移操作依据的原理是?

4.AC作对角线时先找什么、怎么找MN

5.某一个点计算方法依据的原理是什么?

6.算完后怎么检验?什么时候需要检验?检验哪些方面?

 

设抛物线的解析式为
在抛物线上,


①当AC为边时,AC∥MN,AC=MN,如图所示



②当AC为对角线时,MN与AC相互平分


 

典型存在性类型二:等腰三角形存在性问题
做一做
解题要点

如图,抛物线 与x轴负半轴交于点A,与y轴交于点B.若M是抛物线对称轴上一点,且△ABM是等腰三角形,则点M的坐标为?
 

 

 

①整合信息,读题标注
根据抛物线解析式 ,可以得到A(-2,0),B(0,-4),对称轴为直线x=1.M在抛物线对称轴上,那么

 

 

抓不变特征,有序思考,设计方案
分析定点、动点:△ABM中,A,B是定点,M是动点;
确定分类标准:连接两定点A,B得到定线段AB,在等腰三角形中,定线段AB既可以作为腰(两圆)、也可以作为底(一线),分两种情况进行讨论; 

 

根据方案作出图形,有序操作
两圆:(AB为腰)
以A为圆心,AB为半径作圆,与抛物线对称轴交点记为  ;先看 ,要求点 坐标就是求 的纵坐标,将求纵坐标转为求线段长;要求线段长,考虑 是作圆得到的,连接是斜放置的,且A、B坐标给出,把 ,AB放在直角三角形中,利用勾股定理建立等式求解;求出 可以由对称得到;

以B为圆心,AB为半径作圆,与抛物线对称轴交点记为坐标就是求 的纵坐标,将求纵坐标转为求线段长;要求线段长,考虑是作圆得到的,连接=BM, 、AB是斜放置的,且A、B坐标给出,把 ,AB放在直角三角形中,利用勾股定理建立等式求解;求出可以由对称得到;
一线:(AB为底)

一线即为AB的垂直平分线,AM=BM,那么AB的垂直平分线与对称轴的交点,记为 点;要求点 坐标,考虑是作垂线得到的,由A,B坐标可以得到直线AB斜率为-2,由垂直和AB中点C坐标,CM的表达式为 ,将点横坐标代入,可以得到点纵坐标;  
 

结果检验,总结
作图验证,根据图形对结果进行判断;分析数据,对结果进行验证取舍;

想一想
解题过程

1.常见的等腰三角形存在性问题有哪些类型?


2.什么情形考虑“两圆一线”?什么情形考虑夹角?


3.“一定点两动点的等腰三角形存在性,如何借助夹角分类,如何作图?


4.等腰三角形存在性与平行四边形存在性的异同有哪些?

 
 







 

典型存在性类型三:直角三角形存在性问题
做一做
解题要点

 ,点P是x轴上一点,若△ABP是直角三角形,则点P的坐标为?
 

 

 

1. 理解题意,整合信息
标注已知及求解目标:A、B两点坐标及直线表达式,点P坐标为(?,0) ; 

 

2. 分析特征,有序思考、设计方案
①分析定点、动点:△ABP中,A,B是定点,P是动点;
②根据直角确定分类标准:分别定点(A、B)和动点(P)作为直角顶点进行分类; 

 

3. 根据方案作出图形、有序操作
首先从定点出发来分析,其次考虑动点。
①定点A为直角顶点,即∠PAB=90°时,ABAP
过点A作AB的垂线,与x轴交点即为点P,可利用求解,也可利用相似(三等角模型)建立等式求解;
②定点B为直角顶点,即∠ABP=90°时,ABBP
过点B作AB的垂线,与x轴交点即为点P,可利用求解,也可利用相似(三等角模型)建立等式求解;
③动点P为直角顶点,即∠APB=90°时,APPB
 AB为定线段,P就在以AB为直径的圆上,以AB为直径作圆,与x轴的交点即为点P,可利用相似(三等角模型),也可利用求解; 

4. 结果检验、总结
①作图验证,根据求出的P点坐标,画出对应三角形验证是否符合题意;
②分析数据,点P在x轴上,求出坐标后,需要结合该特征进行取舍验证;

想一想
解题过程

1.直角三角形存在性关键是用好直角,那么见到直角我们都有哪些思考角度?
2.怎么根据题目特征选取适当的方法?举例说明;
3.对比直角三角形存在性、等腰三角形存在性和平行四边形存在性问题,你是否掌握了解决存在性问题的一般方法?总结一下。

 




对想一想的解答

1.边:勾股定理,任意一条直角边小于斜边长;
角:直角三角形两锐角互余;
面积:直角边看成高(等面积结构);


固定模型和用法:
①直角+中点(直角三角形斜边中线等于斜边一半),
②直角+特殊角(由特殊角构造直角三角形),
③直角三角形斜边上的高(母子型相似、射影定理),
④弦图结构,
⑤三等角模型,
⑥斜直角放正;
函数背景:考虑k1·k2=-1;
圆背景:考虑直径所对的圆周角是直角,垂径定理.

 


2.例: 在坐标系中,考虑k1·k2=-1;如果出现斜直角,考虑将其放正;如果题目中还有其他直角,考虑三等角模型;




3.第一,读题标注,理解题意;
第二,研究目标图形,分析定点、动点,抓不变特征,根据不变特征建立分类标准;
第三,根据分类标准,作出对应图形,结合题目信息,选取合适条件求解;
第四,对结果进行验证。

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