2027 中考数学 · 压轴题每日一题 第 13 题 底竖着,高横着

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2027 中考数学 · 压轴题每日一题 第 13 题 底竖着,高横着
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★ 2027 中考数学 · 压轴题每日一题 ★第 13 题 底竖着,高横着
一条竖线切成两段底 + 横着量高求最值 + 角平分线翻出等腰
九年级 | 建议用时 40 分钟 | 难度 ★★★★☆

这道题的第二问,很多同学一上手就设坐标、列式子,算到一半发现两个三角形都是斜的,底和高全都不知道。

其实题目已经把答案摆在图上了——两个三角形都有一条边是竖直的。△MCN 的 MN 竖着,△PMQ 的 PM 也竖着,而且这两段还都在同一条竖线 x = m 上。

竖直线段最大的好处是:长度 = 上面那个纵坐标 − 下面那个纵坐标,一个减法就完事。而它对应的「高」,一定是水平的——从三角形第三个顶点,横着量到这条竖线的距离。

一原题呈现

待定系数法竖线当底水平距离当高二次函数最值平移八字诀平行线+角平分线

【2026 · 绥化】(面积最值 + 角平分线平行线等腰三角形模型)综合与探究已知抛物线 y = ax² + bx + 4 与 x 轴交于点 A(−1,0),B(4,0),与 y 轴交于点 C,点 O 为坐标原点,作直线 BC。(1)求该抛物线的解析式。(2)在抛物线上有两个动点 P,Q,点 P 在第一象限,横坐标为 m,过点 P 作 x 轴的垂线,垂足为 N,交 BC 于点 M,点 Q 的横坐标为 m − 3/2。若 △MCN 的面积记作 S₁,△PMQ 的面积记作 S₂,当 S = S₁ + S₂ 有最大值时,求点 P 的坐标。(3)把抛物线 y = ax² + bx + 4 沿射线 BC 方向平移,平移后,新抛物线 y′ 过点 C,点 E 是新抛物线 y′ 对称轴与 x 轴的交点,点 F 是新抛物线 y′ 对称轴上的动点,连接 FC,FO。若 FO 平分 ∠CFE,请直接写出符合条件的点 F 坐标。
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图 1 过 P 作 x 轴的垂线,一下子截出 N、M、P 三点共线;Q 在 P 的左边 3/2 个单位
二第(1)问:两个交点定死解析式

抛物线过 A(−1,0)、B(4,0),还过 C(0,4)——最后这个条件直接告诉你常数项。

把 x = 0 代入 y = ax² + bx + 4,得c = 4(也就是点 C 的纵坐标)。再把 A、B 两点代入:a − b + 4 = 0 ……①16a + 4b + 4 = 0 ……②① 得 b = a + 4,代进 ②:16a + 4(a + 4)+ 4 = 020a + 20 = 0 →a = −1,b = −1 + 4 =3
y = −x² + 3x + 4(顶点(3/2,25/4),对称轴 x = 3/2)

顺手把直线 BC 写出来:B(4,0),C(0,4),两点一连,

BC:y = −x + 4
小提示:看到「与 y 轴交于 C」,常数项就已经知道了,别再去设三个未知数。三个条件用两个,能省一半功夫。
三第(2)问:两个三角形,两条竖底,两个横高

先把三个关键点写出来。P 在抛物线上,横坐标 m,所以

P(m,−m² + 3m + 4)  N(m,0)  M(m,−m + 4)

因为 P 在第一象限,而且 PM 要真的存在(P 得在 M 上方),所以 m 的范围是

−m² + 3m + 4 > −m + 4 → −m² + 4m > 0 →0 < m < 4
① 先看 △MCN:底是 MN,高是横着的 m

MN 是从 M 垂直往下到 x 轴的那一段,长度就是 M 的纵坐标:

MN = 4 − m

那 C 到这条竖线 x = m 有多远?C 的横坐标是 0,竖线的横坐标是 m,横着量,就是 m。

S₁ = ½ × MN ×(C 到直线 x = m 的距离)= ½ ×(4 − m)× m =½ m(4 − m)
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图 2 两个三角形共用同一条竖线 x = m:蓝色 △MCN 的底是 MN,橙色 △PMQ 的底是 PM,两者的高都横着量
② 再看 △PMQ:底是 PM,高是横着的 3/2

PM 是从 P 往下到 M 的那一段。P 在抛物线上、M 在 BC 上,两条纵坐标一减:

PM =(−m² + 3m + 4)−(−m + 4)= −m² + 4m =m(4 − m)

Q 的横坐标是 m − 3/2,竖线的横坐标是 m,两者横着相差:

m −(m − 3/2)=3/2
S₂ = ½ × PM ×(Q 到直线 x = m 的距离)= ½ × m(4 − m)× 3/2 =¾ m(4 − m)
③ 合并:两块面积的底,都长着 m(4 − m)这个因子

注意一个巧合——其实不是巧合:

MN = 4 − m, PM = m(4 − m)= m · MN

所以两块面积都能写成「m(4 − m)」乘以一个常数:

S = S₁ + S₂= ½ m(4 − m)+ ¾ m(4 − m)=(½ + ¾)· m(4 − m)=5/4 · m(4 − m)

这是个开口向下的二次函数,配方看顶点:

S = 5/4 ·(−m² + 4m)= −5/4(m² − 4m)= −5/4(m − 2)² + 5/4 × 4=−5/4(m − 2)² + 5
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图 3 S 关于 m 的函数图像:开口向下,m = 2 时取到最大值 5

m = 2 在 0 < m < 4 之内,取得到。此时

P(2,−4 + 6 + 4)=(2,6), S 最大 =5
易错提醒:很多同学算出 S = 5/4·m(4 − m)就停了,忘了回答「点 P 的坐标」。题目问的是 P 的坐标,不是面积——最后一步必须把 m = 2 代回抛物线,写成(2,6)。
核心一句话:底竖直 = 纵坐标相减;高水平 = 横坐标相减。这两个动作,比用两点间距离公式快十倍,而且不会带根号。
四第(3)问:先平移,再用角平分线翻出等腰
① 平移:沿射线 BC 方向,过点 C

射线 BC 是从 B 出发、经过 C 继续往前。从 B(4,0)到 C(0,4),方向是「向左 4、向上 4」,也就是每走一步左 1、上 1。

把原抛物线配方成顶点式,才好平移:

y = −x² + 3x + 4 = −(x − 3/2)² + 25/4

设沿方向(−1,1)平移 a 个单位(a > 0),顶点跟着动,开口方向和开口大小都不变:

y′ = −(x + a − 3/2)² + 25/4 + a

题目要求新抛物线过 C(0,4),代进去:

−(0 + a − 3/2)² + 25/4 + a = 4−(a − 3/2)² + 25/4 + a = 4−a² + 3a − 9/4 + 25/4 + a = 4−a² + 4a + 4 = 4a(4 − a)= 0 → a = 0 或 a = 4

a = 0 就是没动,扔回去还是原抛物线,不合题意,舍去。所以 a = 4:

y′ = −(x + 5/2)² + 41/4 =−x² − 5x + 4

验一下:x = 0 时 y′ = 4,确实过 C(0,4)。对称轴是

x = −5/2,  E(−5/2,0)
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图 4 原抛物线沿 BC 方向向左上平移 4 个「格」,新抛物线正好回落到点 C 上(两条抛物线在 C 处相交)
② 关键一步:把「平分」翻译成「等腰」

F 在对称轴 x = −5/2 上,设 F(−5/2,f)。题目说 FO 平分 ∠CFE,问 F 在哪。

先盯住图上的两条竖线:CO 在 y 轴上,FE 在对称轴上,两条都是竖直的,所以 CO ∥ FE。

平行线 + 角平分线 → 等腰三角形∵ CO ⊥ x 轴,FE ⊥ x 轴 →CO ∥ FE∵ FO 平分 ∠CFE →∠CFO = ∠OFE∵ CO ∥ FE,被 OF 所截 →∠COF = ∠OFE(内错角相等)∴ ∠CFO = ∠COF∴ 在 △CFO 中,等角对等边:CF = CO

而 CO 就是点 C 的纵坐标,CO = 4。所以问题瞬间变成一句话:

点 F 到点 C 的距离 = 4
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图 5 FO 平分 ∠CFE,且 CO ∥ FE,于是 △CFO 是等腰三角形,CF = CO = 4。对称轴与以 C 为圆心、半径 4 的圆的两个交点,就是两个 F
③ 算出来:两个 F

F(−5/2,f)到 C(0,4)的距离是 4,用横竖两条直角边写:

横向差 = 5/2,纵向差 = 4 − f(5/2)² +(4 − f)² = 4²25/4 +(4 − f)² = 16(4 − f)² = 16 − 25/4 = 39/44 − f = ±√39/2f = 4 ∓ √39/2
F₁(−5/2,4 + √39/2)或F₂(−5/2,4 − √39/2)

两个都要写。题目说「直接写出符合条件的点 F 坐标」——「符合条件的」是复数,本来就该有两个。

换个算法验一验

不用等腰,改用「角平分线上的点到角两边距离相等」,也能算,而且一样干净。

O 到对称轴(即直线 FE)的距离,就是横着量:5/2。那么 O 到直线 FC 的距离也必须等于 5/2。

直线 FC 过 C(0,4),斜率 =(4 − f)÷(5/2)= 2(4 − f)/5,整理成一般式:2(4 − f)x − 5y + 20 = 0把 O(0,0)代进去,点到直线的距离公式:20 ÷ √[4(4 − f)² + 25] = 5/2两边平方整理:4(4 − f)² + 25 = 64(4 − f)² = 39/4 → 同样得到 f = 4 ∓ √39/2

两条路都通向同一组答案,说明没问题。

易错点:平移那一步,a = 0 必须舍。如果不舍,你会得到一个「新抛物线就是原抛物线」的假答案——对称轴成了 x = 3/2,跟着算出来的 F 全是错的。凡是「平移后」,都要检查这个平凡解。
五易错点清单

求解析式

固定动作:看到「与 y 轴交于 C」先写常数项

容易踩的坑:设 y = ax² + bx + c 三个未知数一起解,白算一步

写 m 的范围

固定动作:P 在第一象限 + P 在 M 上方,一起解

容易踩的坑:只写 m > 0,忽略了 0 < m < 4,导致后面取最值时不知道顶点在不在范围内

求 S₁ 的高

固定动作:C 到直线 x = m 的距离 = m

容易踩的坑:把 CN 当成高,多算一个根号;或者把 CM 当高,方向都搞错

求 S₂ 的高

固定动作:Q 到直线 x = m 的距离 = 3/2

容易踩的坑:拿 PQ 的长当底,去套距离公式,越算越乱

合并面积

固定动作:提公因式 m(4 − m),再配方

容易踩的坑:把 ½ 和 ¾ 相加算成 1/4,或者忘了提公因式硬展开

回答问句

固定动作:题目问 P 的坐标,就把 m 代回抛物线

容易踩的坑:只写「S 最大 = 5」,漏掉(2,6)

平移求 a

固定动作:配方成顶点式,设平移 a 个单位

容易踩的坑:忘记 a = 0 是平凡解要舍;或者直接猜 a = 4

角平分线

固定动作:先找平行线(CO ∥ FE),再用内错角

容易踩的坑:硬套角平分线定理,但 O 根本不在 CE 上,定理用不了

最终答案

固定动作:两个 F 都写

容易踩的坑:只写一个,或者把 ± 抄成同一个符号

关于角平分线定理:课本上那条「角平分线上的点到角两边距离相等」随便用;但「CO ÷ OE = CF ÷ FE」那条比例式,必须有 O 落在 CE 上才成立。这道题的 O 不在 CE 上(CE 是斜的,O 在原点),硬套一定出错——这也是很多人卡在第(3)问的真正原因。
六多题一解:这个模型长什么样

把这道题的骨架抽出来,换数字照样能用:

抛物线 + 一条直线,过抛物线上一点作 x 轴垂线

固定打法:垂线与直线交于 M、与 x 轴交于 N,出现两段竖线:MN(到 x 轴)、PM(到抛物线)

要算的两个三角形,都有一条竖直边

固定打法:竖直边当底(纵坐标相减),第三个顶点横着量距离当高

两个面积要相加

固定打法:先各自写成含 m 的式子,找公因式,合并成一个二次函数,再配方

问「面积最大时求点的坐标」

固定打法:先求 m,再代回抛物线,别停在面积上

「沿某条直线方向平移后过某点」

固定打法:配方成顶点式,设平移 a 个单位,代入该点解 a,舍去 a = 0

「动点在对称轴上,某条线平分某个角」

固定打法:找与定直线平行的线,角平分线 + 平行线 → 等腰三角形,把角的关系变成长度关系

七同类题练手(答案在文末)
同类题 1
已知抛物线 y = ax² + bx + 3 与 x 轴交于 A(−1,0),B(3,0),与 y 轴交于 C。(1)求抛物线的解析式;(2)点 P 在第一象限的抛物线上,横坐标为 m,过 P 作 x 轴的垂线交 BC 于 M,交 x 轴于 N。点 Q 在抛物线上,横坐标为 m − 1。设 △MCN 的面积为 S₁,△PMQ 的面积为 S₂,求 S = S₁ + S₂ 的最大值及此时 P 的坐标;(3)把抛物线沿射线 BC 方向平移后过点 C,新抛物线的对称轴与 x 轴交于点 E,F 是新抛物线对称轴上的动点。若 FO 平分 ∠CFE,求 F 的坐标。
同类题 2
已知抛物线 y = ax² + 4 与 x 轴交于 A(−2,0),B(2,0),与 y 轴交于 C。(1)求抛物线的解析式;(2)点 P 在第一象限的抛物线上,横坐标为 m,过 P 作 x 轴的垂线交 BC 于 M,交 x 轴于 N。点 Q 在抛物线上,横坐标为 m − 2。设 △MCN 的面积为 S₁,△PMQ 的面积为 S₂,求 S = S₁ + S₂ 的最大值及此时 P 的坐标;(3)把抛物线沿射线 BC 方向平移后过点 C,新抛物线的对称轴与 x 轴交于点 E,F 是新抛物线对称轴上的动点。若 FO 平分 ∠CFE,求 F 的坐标。
八参考答案
原题(1)y = −x² + 3x + 4;(2)S = 5/4·m(4 − m),m = 2 时取最大值 5,P(2,6);(3)新抛物线y′ = −x² − 5x + 4,对称轴 x = −5/2,由 CF = CO = 4 得(4 − f)² = 39/4,故F₁(−5/2,4 + √39/2)或F₂(−5/2,4 − √39/2)。
同类题 1(1)由 C(0,3)得常数项 3,代入 A、B 得 a = −1,b = 2,y = −x² + 2x + 3;(2)BC:y = −x + 3,MN = 3 − m,PM = −m² + 2m + 3 −(3 − m)= m(3 − m);S₁ = ½ m(3 − m),S₂ = ½ × m(3 − m)× 1 = ½ m(3 − m),S = m(3 − m)= −(m − 3/2)² + 9/4;m = 3/2 时 S 最大 = 9/4,P(3/2,15/4);(3)配方 y = −(x − 1)² + 4,沿(−1,1)平移 a 个:−(a − 1)² + 4 + a = 3 → a(a − 3)= 0,取 a = 3,y′ = −x² − 4x + 3,对称轴 x = −2,E(−2,0);CO = 3,CF = 3 → 4 +(3 − f)² = 9 →(3 − f)² = 5 →F(−2,3 + √5)或(−2,3 − √5)。
同类题 2(1)把 A(−2,0)代入 y = ax² + 4:4a + 4 = 0,a = −1,y = −x² + 4;(2)BC:y = −2x + 4,MN = 4 − 2m,PM = −m² + 4 −(4 − 2m)= m(2 − m);S₁ = ½(4 − 2m)m = m(2 − m),S₂ = ½ × m(2 − m)× 2 = m(2 − m),S = 2m(2 − m)= −2(m − 1)² + 2;m = 1 时 S 最大 = 2,P(1,3);(3)配方 y = −x² + 4,沿(−1,2)方向平移 a 个:顶点升高 2a,−a² + 4 + 2a = 4 → a(a − 2)= 0,取 a = 2,y′ = −x² − 4x + 4,对称轴 x = −2,E(−2,0);CO = 4,CF = 4 → 4 +(4 − f)² = 16 →(4 − f)² = 12 →F(−2,4 + 2√3)或(−2,4 − 2√3)。
最后说一句。这道题第二问和第三问,看着毫不相干,其实考的是同一件事:把看不见的关系,翻译成看得见的长度。第二问里,两个斜着的三角形没法直接算,但它们的底都竖着、高都横着——一句话就变成了两个减法。第三问里,角平分线是个「角」的关系,没法算,可是配上一条平行线,它立刻变成「两条边相等」——又是一个长度关系。初中几何的压轴题,翻来覆去就这么几招:斜的变直的,角变成长度,动的变成函数。你缺的从来不是公式,是那个「换一种看法」的瞬间。

觉得有用,点个「赞」和「在看」,明天继续

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