倍角公式和半角公式,倍角公式和半角公式推导

中考几何压轴 30 几何与函数 抛物线中倍角模型 三垂直 以及12345模型

这一系列,不限专题,解析系列经典几何题,提高几何分析解决问题能力

题33. 《倍角点坐标》

已知抛物线G过A(-1.0)、B(4,0)、C(0.2)三点,D是第一象限内抛物线上一点,DE⊥BC于E。如果∠CDE=2∠ABC,求D点的坐标。

〖一般性提点〗

[1]. 在二次曲线几何综合类题型中,一线三直角是频度较高的辅助线手段。

要问为什么,大概是有直角坐标系的缘故,特别是二次函数与坐标轴有三个交点时(y轴必有一个,x轴交点个数则取决于判别式),这些交点至少构成了两个直角三角形。

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[2]. tanα=1/2,tan2α=4/3,tanβ=1/3,tan2β=3/4。几何证明来自特殊Rt三角形:勾3股4弦必5。

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当然,若熟悉正切倍角公式,三角证明简洁而抽象。

这个模型辅助你在特殊条件下,快速计算相关角度的正切值,或者辅助迅速判断题设Rt三角形的形状(三边之比)。

[3]. 求抛物线上点的问题,一般方法是根据题设求出该点所在直线方程(或一次函数),然后与抛物线方程联立求解交点坐标。

[4]. 也有设交点坐标为(m, f(m)),然后根据题设和几何原理,找到m所满足的方程并求解m。这里得到的方程和[3]中消去y后的方程应该是一样的。

重新写下题设,方便阅读。

已知抛物线G过A(-1,0)、B(4,0)、C(0,2)三点,D是第一象限内抛物线上一点,DE⊥BC于E。如果∠CDE=2∠ABC,求D点的坐标。

〖题目分析〗

[1]. 抛物线方程

设抛物线V:y=a(x+1)(x-4),又经过C(0,2):a=-1/2,得

V:y=-(1/2)x2+(3/2)x+2

计算一下顶点坐标,便于画出题解图:(3/2,25/8)。

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[2]. 构造三垂直结构

本题关键在依据题设倍角关系,求出CD所在直线L的方程。若能在L上找到一点G,易求其坐标,则目标就可实现。

为此构造三垂直结构:

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过B作BG⊥BC交直线L于G,作GF⊥x轴于F。

角度分析如图所示。易知△BFG∽△COB。

利用相似和倍角关系,可求出G点坐标。

在Rt △COB中,求得BC=2√5;

tanθ=1/2;

? tan2θ=4/3;

? 在Rt △CBG中,BG=(3/4)BC

得BG=(3/2)√5;

?

在Rt△BFG中,设BF=λ,则GF=2λ,由勾股定理求得λ=3/2,即

BF=3/2,GF=3;

? 由此解得G点坐标G(11/2,3)

[3]. CD所在直线L的方程

斜率k:过C(0,2)和G(11/2,3)

∴ k=(3-2)/(11/2-0)=2/11;

L:y=(2/11)x+2.

[4]. 求交点D

解联立方程:

V:y=-(1/2)x2+(3/2)x+2

L:y=(2/11)x+2

得x=0(舍),或x=29/11,

相应的 y=(2/11)×(29/11)+2

y=300/121,

D(29/11, 300/121).

............试读结束............

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