24.(2010广东广州,24,14分)如图,⊙O的半径为1,点
APB上P是⊙O上一点,弦AB垂直平分线段OP,点D是任一点(与端点A、B不重合),DE⊥AB于点E,以点D为圆心、DE长为半径作⊙D,分别过点A、B作⊙D的切线,两条切线相交于点C. (1)求弦AB的长;
(2)判断∠ACB是否为定值,若是,求出∠ACB的大小;否则,请说明理由;
(3)记△ABC的面积为S,若长.
SDE2=43,求△ABC的周
C P D A O E B 【分析】(1)连接OA,OP与AB的交点为F,则△OAF为直角三角形,且
1OA=1,OF=2
,借助勾股定理可求得AF的长;
C G P D H A F O E B
(2)要判断∠ACB是否为定值,只需判定∠CAB+∠ABC的值是否是定值,由于⊙D是△ABC的内切圆,所以AD和BD分别为∠CAB和∠ABC的角平分线,因此只要∠DAE+∠DBA是定值,那么CAB+∠ABC就是定值,而∠DAE+∠DBA等于弧AB所对的圆周角,这个值等于∠AOB值的一半;
1
1(3)由题可知SSABDSACDSBCD=2DE (AB+AC+BC),又
因为
,所以AB+AC+BC=
83DE,由于DH=DG=DE,所以在Rt△CDH中,CH=3DH=3DE,同理可得CG=3DE,又由于AG=AE,BE=BH,所以AB+AC+BC=CG+CH+AG+AB+BH=23DE+23,可得
183DE=23DE+23,解得:DE=3,代入83即可求得周长为3S43DE2,所以1DE(ABACBC)2432DEAB+AC+BC=83DE,
.
【答案】解:(1)连接OA,取OP与AB的交点为F,则有OA=1.
C G P D H A F O E B ∵弦AB垂直平分线段
1OP,∴OF=222
1OP=2,AF=BF.
32在Rt△OAF中,∵AF=OAOF==,∴AB=2AF=3.
(2)∠ACB是定值.
理由:由(1)易知,∠AOB=120°,
因为点D为△ABC的内心,所以,连结AD、BD,则∠CAB=2∠DAE,∠CBA=2∠DBA,
∠AOB=60°,所以∠CAB+∠CBA
=120°,所以∠ACB=60°;
(3)记△ABC的周长为l,取AC,BC与⊙D的切点分别为G,H,连接DG,DC,DH,则有DG=DH=DE,DG⊥AC,DH⊥BC.
∴SSABDSACDSBCD
2
112()221因为∠DAE+∠DBA=2=AB•DE+BC•DH+AC•DG=(AB+BC+AC)
1•DE=212121212l•DE. =43,∴S∵DE21lDE2DE2=43,∴l=83DE. ∵CG,CH是⊙D
1的切线,∴∠GCD=2DE∠ACB=30°,
∴在Rt△CGD中,CG===3DE,∴CH=CG=
3DE.
又由切线长定理可知AG=AE,BH=BE, ∴l=AB+BC+AC=283的周长为3DGtan30333+23DE=83DE,解得
1DE=3,
∴△ABC.
【涉及知识点】垂径定理 勾股定理 内切圆 切线长定理 三角形面积
【点评】本题巧妙将垂径定理、勾股定理、内切圆、切线长定理、三角形面积等知识综合在一起,需要考生从前往后按顺序解题,前面问题为后面问题的解决提供思路,是一道难度较大的综合题 25.(2010广东广州,25,14分)如图所示,四边形OABC是
矩形,点A、C的坐标分别为(3,0),(0,1),点D是线段BC上的动点(与端点B、C不重合),过点D作直线y=OAB于点E.
(1)记△ODE的面积为S,求S与b的函数关系式;
(2)当点E在线段OA上时,若矩形OABC关于直线DE的对称图形为四边形OA1B1C1,试探究OA1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积是否发生变化,若不变,求出该重叠部分的面积;若改变,请说明理由.
1x-2+b交折线
3
y C O D B
【分析】(1)要表示出△ODE的面积,要分两种情况讨论,①如果点E在OA边上,只需求出这个三角形的底边OE长(E点横坐标)和高(D点纵坐标),代入三角形面积公式即可;②如果点E在AB边上,这时△ODE的面积可用长方形OABC的面积减去△OCD、△OAE、△BDE的面积;
(2)重叠部分是一个平行四边形,由于这个平行四边形上下边上的高不变,因此决定重叠部分面积是否变化的因素就是看这个平行四边形落在OA边上的线段长度是否变化.
【答案】(1)由题意得B(3,1). 若直线经过点A(3,0)时,则
3b=25b=2E A x
若直线经过点B(3,1)时,则 若直线经过点C(0,1)时,则b=1 ①若直线与折线OAB的交点在OA上时,即25-a,
y31<b≤2,如图
DCEOBAx图1 此时E(2b,0) 1∴S=21OE·CO=2
×2b×1=b
3上时,即25<b<2②若直线与折线OAB的交点在BA2
,如图
4
yDCBEOAx图2 此时E(3,
∴S=S矩-(S△OCD+S△OAE +S△DBE )
=
3(
b13-[2b32),D(2b-2,1)
12
(2b-1)×1+
51b×(5-2b)·(2)+2×
35bb22)]=2
bS5bb22∴1b3235b22
(2)如图3,设O1A1与CB相交于点M,OA与C1B1相
交于点N,则矩形OA1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积即为四边形DNEM的面积。
本题答案由无锡市天一实验学校金杨建老师草制!
yC1DCMBO1HONEAA1x
由题意知,DM∥NE,DN∥ME,∴四边形DNEM为平行四边形
根据轴对称知,∠MED=∠NED
又∠MDE=∠NED,∴∠MED=∠MDE,∴MD=ME,∴平行四边形DNEM为菱形.
过点D作DH⊥OA,垂足为H,
1由题易知,tan∠DEN=2图3 B1,DH=1,∴HE=2,
设菱形DNEM 的边长为a,
5
则在Rt△DHM中,由勾股定理知:a(2a)1,∴
5DNEM=NE·DH=4222a54
∴S四边形
∴矩形OA1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积不发生变.
【涉及知识点】轴对称 四边形 勾股定理
【点评】本题是一个动态图形中的面积是否变化的问题,看一个图形的面积是否变化,关键是看决定这个面积的几个量是否变化,本题题型新颖是个不可多得的好题,有利于培养学生的思维能力,但难度较大,具有明显的区分度.
26、(宁波市)如图1、在平面直角坐标系中,O是坐标原点,
□ABCD的顶点A的坐标为(-2,0),点D的坐标为(0,23),点B在x轴的正半轴上,点E为线段AD的中点,过点E的直线l与x轴交于点F,与射线DC交于点G。 (1)求DCB的度数;
(2)连结OE,以OE所在直线为对称轴,△OEF经轴对称变换
后得到△OEF,记直线EF与射线DC的交点为H。
①如图2,当点G在点H的左侧时,求证:△DEG∽△DHE; ②若△EHG的面积为33,请直接写出点F的坐标。 y y y G C D G H C D D F E E E x x B B A O B F A O F A O (图1) (图2) (图3)
6
5化,面积始终为4C x 解:(1)60 (2)(2,23) (3)①略
②过点E作EM⊥直线CD于点M ∵CD∥AB
∴EDMDAB60 y ∴
EmDEsin602SEGH332
MD E A O B C ∵
∴GH6
∵△DHE∽△DEG
DEDHDGDE∴
211GHMEGH33322 x (图3)
即DEDGDH
当点H在点G的右侧时,设DGx,DH∴4x(x6)
解:x13132131
∴点F的坐标为(131,0)
当点H在点G的左侧时,设DGx,DH∴4x(x6)
x6
x6
解:x1313,x1313(舍) ∵△DEG≌△AEF ∴AFDG313
∵OFAOAF3132135 ∴点F的坐标为(135,0)
综上可知,点F的坐标有两个,分别是F1(131,0),F2(135,0)
26.(重庆市)已知:如图(1),在平面直角坐标xOy中,边长为2的等边△OAB的顶点B在第一象限,顶点A在x轴的正半轴上.另一等腰△OCA的顶点C在第四象限,OC=AC,∠C=120°.现
7
有两动点P、Q分别从A、O两点同时出发,点Q以每秒1个单位的速度沿OC向点C运动,点P以每秒3个单位的速度沿A→O→B运动,当其中一个点到达终点时,另一个点也随即停止. (1)求在运动过程中形成的△OPQ的面积S与运动的时间t之间的函数关系,并写出自变量t的取值范围;
(2)在等边△OAB的边上(点A除外)存在点D,使得△OCD
为等腰三角形,请直接写出所有符合条件的点D的坐标; (3)如图(2),现有∠MCN=60°,其两边分别与OB、AB
交于点M、N,连接MN.将∠MCN绕着C点旋转(0°<旋转角<60°),使得M、N始终在边OB和边AB上.试判断在这一过程中,△BMN的周长是否发生变化?若没有变化,请求出其周长;若发生变化,请说明理由.
解:(1)过点C作CDOA于点D.(如图①) ∵OCAC,ACO120,
∴AOCOAC30.
∵OCAC,CDOA, ∴ODDA1.
在RtODC中, (ⅰ)当
0tOCOD123cosAOCcos303. ··········· (1分)
23时,OQt,AP3t,OPOAAP23t;
过点Q作QEOA于点E.(如图①) 在
1tQEOQ22, RtOEQ中,∵AOC30,∴
11t31SOPQOPEQ(23t)t2t22242. ∴
31St2t42 即
. ····················································· (3分)
y223t3(ⅱ)当3时,(如图②)
POQCBOQt,OP3t2.
8 xA26题答图② ∵BOA60,AOC30,∴POQ90.
113SOPQOQOPt(3t2)t2t222∴. 3St2t即2.
故当(2)
D(0t223231tSt2t33时,42,当33St2t时,2.(5
分)
3234232,1)(,0)(,)(,0)3或3或3或33. ···
(9分)
B(3)BMN的周长不发生变化.
y延长BA至点F,使AFOM,连结CF.(如图③)M ∵MOCFAC90,OCAC,
∴MOC≌FAC.
∴MCCF,MCOFCA.…(10分)
NOACF26题答图③ x ∴FCNFCANCAMCONCAOCAMCN60. ∴FCNMCN.
又∵MCCF,CNCN.
∴MCN≌FCN.∴MNNF. ······ (11分)
∴
BMMNBNBMNFBNBOOMBAAFBABO4.
∴BMN的周长不变,其周长为4. ···· (12分)
24.(义乌市卷)如图1,已知梯形OABC,抛物线分别过点O(0,
0)、A(2,0)、B(6,3).
(1)直接写出抛物线的对称轴、解析式及顶点M的坐标; (2)将图1中梯形OABC的上下底边所在的直线OA、CB以相
同的速度同时向上平移,分别交抛物线于点O1、A1、C1、B1,得到如图2的梯形O1A1B1C1.设梯形O1A1B1C1的面积为S,A1、 B1的坐标分别为 (x1,y1)、(x2,y2).用含S的代数式表示x2-x1,并求出当S=36时点A1的坐标;
9
(3)在图1中,设点D坐标为(1,3),动点P从点B出发,
以每秒1个单位长度的速度沿着线段BC运动,动点Q从点D出发,以与点P相同的速度沿着线段DM运动.P、Q两点同时出发,当点Q到达点M时,P、Q两点同时停止运动.设P、Q两点的运动时间为t,是否存在某一时刻t,使得直线PQ、直线AB、x轴围成的三角形与直线PQ、直线AB、抛物线的对称轴围成的三角形相似?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
y y D C B
D C B O A x O M x O M A 图2 解:(1)对称轴:直线图1
x1……………………………………………………..… 1分
1111解
顶
析点
坐
式标
:
y121xx84或1
,
11y(x1)288……………………………….2
分
:M
(
18)……….…………………………………………..3
分
(2)由题意得 y2y13
y2y112111x2x2x12x184843…………………
…………………..1分
得:
…………….………………….……2分
s11(x2x1)[(x2x1)]3842(x11x21)3(x1x2)62
得:
x1x2s23
10
②….………………………………………..………..3分 把②代入①并整理得:
实上,更确切为S>66)4分
x2x172s(S>0) (事
x2x114x16xx2当s36时,21 解得:x28(注:S
>0或S>66不写不扣
分) 把x16代入抛物线解析式得y13
∴点A1(6,3)………5分
(3)存
在………………………………………………………………….…..……1分
解法一:易知直线AB的解析式为
得直线AB与对称轴的
交点E
31,4 的坐标为
y33x42,可
y F B x 得
下面分两种情况讨论: 设直线PQ与直线AB、x
轴的交点分别为点F、G
①当01-1 ∵△FQE∽△FAG ∴∠FGA=∠FEQ
∴∠DPQ=∠DEB 易得△DPQ∽△DEB ∴
DQDPDBDEt5t155 415D P ∴BD=5,DE=4,DP=5-t,DQ= t C DQDPQ 当PQ∥AB时,DEDB G O M A E t15图7………21-1 分
t157时,如图
∴ 得
去)…………………………3分
151t8时,如图② 当7t5t5154t201577 ∴
t207(舍
1-2
11
∵△FQE∽△FAG ∴∠FAG=∠FQE
y ∵∠DQP=∠FQE ∠FAG=∠EBD ∴∠DQP=∠DBE 易得△DPQ∽△DEB DQDPDBDE ∴
C D P B x
t207
t5t5154 ∴
G Q O M A E F 图, ∴
t ∴当
围成的三角形与直线PQ、直线AB、抛物线的对称轴围成的三角形相似………………………………4分
x2xy 解法二:可将84向左平移一个单位得
201-2 7秒时,使直线PQ、直线AB、x轴
x21y88,再用解法一类似的到
方法可求得
7220x2x1tS , A1(5,3), 7
∴
24.(湖州卷)(本小题12分)如图,已知直角梯形OABC的边
OA在y轴的正半轴上,OC在x轴的正半轴上,OA=AB=2,OC=3,过点B作BD⊥BC,交OA于点D.将∠DBC绕点B按顺时针方向旋转,角的两边分别交y轴的正半轴、x轴的正半轴于E和F.
(1)求经过A、B、C三点的抛物线的解析式;
(2)当BE经过(1)中抛物线的顶点时,求CF的长;
(3)连结EF,设△BEF与△BFC的面积之差为S,问:当CF为何值时S最小,并求出这个最小值.
y
E
A B
D O F C x
第24题 12
x2x172S
解:(1)由题意可得A(0,2), B(2,2), C(3,0),
2yaxbxc, 设所求抛物线的解析式为
c2,4a2bc2,9a3bc0, 则 解得
2a,34b,3c2.. ………………..3
∴ 抛物线
分
的解
析式为
24yx2x233 . ….……………………..1
分
G作GH⊥AB,
yEADGHB (2)设抛物线的顶点为垂足为H,
8G(1,)G,则3.过点
则
∵ EA⊥AB, GH⊥AB, ∴ EA∥GH , ∴ GH是△EBA的中位线,
EA2GH43. ………………28223. AH=BH=1,GH=3 ∴ 分 OFM 过点B作BM⊥OC,垂足为M,则BM=OA=AB. ∵ ∠EBF=∠ABM=90 º, ∴ ∠EBA=∠FBM=90 º-∠ABF,
∴ Rt△EBA≌Rt△FBM ,∴ ∵ CM=OC-OM=3-2=1
7CF=FM+CM=3FMEA43.
Cx,∴
. …………….2分
(3)设CF=a,则FM=a-1或1- a,
∴BF2= FM2+BM2=(a-1)2+22=a2-2a+5 . ∵△EBA≌△FBM,∴BE=BF. 则
SBEF111BEBFBF2(a22a5)222, ….1
又
分
∵
13
SBFC11FCBMa2a22, ……….1
S1215(a2a5)aa22a222分
即
∴
S,
分