專題7:幾何三大變換相關(guān)問題.
29. (2012黑龍江大慶9分)在直角坐標(biāo)系中,C(2,3),C′(-4,3), C″(2,1),D(-4,1),A(0, ),B( ,O)( 0).
(1)結(jié)合坐標(biāo)系用坐標(biāo)填空.
點C與C′關(guān)于點 對稱; 點C與C″關(guān)于點 對稱; 點C與D關(guān)于點 對稱
(2)設(shè)點C關(guān)于點(4,2)的對稱點是點P,若△PAB的面積等于5,求 值.
【答案】解:(1)(﹣1,3);(2,2);(﹣1,2)。
(2)點C關(guān)于點(4,2)的對稱點P(6,1),
△PAB的面積= (1+a)×6﹣ a2﹣ ×1×(6﹣a)=5,
整理得,a2﹣7a+10=0,解得a1=2,a2=5。
所以,a的值為2或5。
【考點】網(wǎng)格問題,坐標(biāo)與圖形的對稱變化,坐標(biāo)與圖形性質(zhì),三角形的面積。
【分析】(1)根據(jù)對稱的性質(zhì),分別找出兩對稱點連線的中點即可:由圖可知,點C與C′關(guān)于點(﹣1,3)對稱; 點C與C″關(guān)于點(2,2)對稱;點C與D關(guān)于點(﹣1,2)對稱。
(2)先求出點P的坐標(biāo),再利用△APB所在的梯形的面積減去兩個直角三角形的面積,然后列式計算即可得解。
30. (2012湖南懷化10分)如圖1,四邊形ABCD是邊長為 的正方形,長方形AEFG的寬 ,長 .將長方形AEFG繞點A順時針旋轉(zhuǎn)15°得到長方形AMNH (如圖2),這時BD與MN相交于點O.
(1)求 的度數(shù);
(2)在圖2中,求D、N兩點間的距離;
(3)若把長方形AMNH繞點A再順時針旋轉(zhuǎn)15°得到長方形ARTZ,請問此時點B在矩形ARTZ的
內(nèi)部、外部、還是邊上?并說明理由.
圖1 圖2
【答案】解:(1)如圖,設(shè)AB與MN相交于點K,根據(jù)題意得:∠BAM=15°,
∵四邊形AMNH是矩形,∴∠M=90°。∴∠AKM=90°-∠BAM=75°。
∴∠BKO=∠AKM=75°。,
∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABD=45°。
∴∠DOM=∠BKO+⊂ABD=75°+45°=120°。 (2)連接AN,交BD于I,連接DN,
∵NH= ,AH= ,∠H=90°,
∴ ?!唷螲AN=30°。
∴AN=2NH=7。
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì):∠DAH=15°,∴∠DAN=45°。
∵∠DAC=45°,∴A,C,N共線。
∵四邊形ABCD是正方形,∴BD⊥AC。
∵AD=CD= ,∴ 。
∴NI=AN-AI=7-3=4。
在Rt△DIN中, 。
(3)點B在矩形ARTZ的外部。理由如下:
如圖,根據(jù)題意得:∠BAR=15°+15°=30°。
∵∠R=90°,AR= ,
∴ 。
∵ ,∴AB= > 。
∴點B在矩形ARTZ的外部。
【考點】旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),矩形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理,銳角三角函數(shù)定義,特殊角的三角函數(shù)值,實數(shù)的大小比較。
【分析】(1)由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),可得∠BAM=15°,即可得∠OKB=∠AOM=75°,又由正方形的性質(zhì),可得∠ABD=45°,然后利用外角的性質(zhì),即可求得∠DOM的度數(shù)。
(2)首先連接AM,交BD于I,連接DN,由特殊角的三角函數(shù)值,求得∠HAN=30°,又由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),即可求得∠DAN=45°,即可證得A,C,N共線,然后由股定理求得答案。
(3)在Rt△ARK中,利用三角函數(shù)即可求得AK的值,與AB比較大小,即可確定B的位置。
31. (2012福建寧德13分)某數(shù)學(xué)興趣小組開展了一次活動,過程如下:
如圖1,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=90º,小敏將一塊三角板中含45º角的頂點放在點A處,
從AB邊開始繞點A順時針旋轉(zhuǎn)一個角 ,其中三角板斜邊所在的直線交直線BC于點D,直角邊所在的直線交直線BC于點E.
(1)小敏在線段BC上取一點M,連接AM,旋轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn):若AD平分∠MAB,則AE也平分∠MAC.請
你證明小敏發(fā)現(xiàn)的結(jié)論;
(2)當(dāng)0º< ≤45º時,小敏在旋轉(zhuǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)線段BD、CE、DE之間存在如下等量關(guān)系:BD2+CE2
=DE2.同組的小穎和小亮隨后想出了兩種不同的方法進行解決:
小穎的方法:將△ABD沿AD所在的直線對折得到△ADF,連接EF(如圖2);
小亮的方法:將△ABD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)90º得到△ACG,連接EG(如圖3).
請你從中任選一種方法進行證明;
(3)小敏繼續(xù)旋轉(zhuǎn)三角板,在探究中得出:當(dāng)45º< ≤135º且 ≠90º時,等量關(guān)系BD2+CE2=DE2
仍然成立.現(xiàn)請你繼續(xù)探究:當(dāng)135º< <180º時(如圖4),等量關(guān)系BD2+CE2=DE2是否仍然成立?若成立,給出證明:若不成立,說明理由.
【答案】解:(1)證明:∵∠BAC=90º,∠DAE=∠DAM+∠MAE=45º,∴∠BAD+∠EAC=45º。
又∵AD平分∠MAB,∴∠BAD=∠DAM?!唷螹AE=∠EAC。
∴AE平分∠MAC。
(2)證明小穎的方法:
∵將△ABD沿AD所在的直線對折得到△ADF,
∴AF=AB,∠AFD=∠B=45º,∠BAD=∠FAD。
又∵AC=AB,∴AF=AC。
由(1)知,∠FAE=∠CAE。
在△AEF和△AEC中,∵AF= AC,∠FAE=∠CAE,AE=AE,
∴△AEF≌△AEC(SAS)?!郈E=FE,∠AFE=∠C=45º。
∴∠DFE=∠AFD +∠AFE=90º。
在Rt△OCE中,DE2+FE2=DE2,∴BD2+CE2=DE2。
(3)當(dāng)135º< <180º時,等量關(guān)系BD2+CE2=DE2仍然成立。證明如下:
如圖,按小穎的方法作圖,設(shè)AB與EF相交于點G。
∵將△ABD沿AD所在的直線對折得到△ADF,
∴AF=AB,∠AFD=∠ABC=45º,∠BAD=∠FAD。
又∵AC=AB,∴AF=AC。
又∵∠CAE=900-∠BAE=900-(45º-∠BAD)=45º+∠BAD=45º+∠FAD
=∠FAE。
在△AEF和△AEC中,∵AF= AC,∠FAE=∠CAE,AE=AE,
∴△AEF≌△AEC(SAS)。∴CE=FE,∠AFE=∠C=45º。
又∵在△AGF和△BGE中,∠ABC=∠AFE=45º,∠AGF=∠BGE,
∴∠FAG=∠BEG。
又∵∠FDE+∠DEF=∠FDE+∠FAG= (∠ADB+∠DAB)= ∠ABC=90º。
∴∠DFE=90º。
在Rt△OCE中,DE2+FE2=DE2,∴BD2+CE2=DE2。
【考點】角平分線的定義,等腰直角三角形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),折疊對稱的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,三角形外角性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理。
【分析】(1)由角平分線的定義,根據(jù)等腰直角三角形和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),即可得出結(jié)論。
(2)小穎的方法是應(yīng)用折疊對稱的性質(zhì)和SAS得到△AEF≌△AEC,在Rt△OCE中應(yīng)用勾股定理而證明。
小亮的方法是將△ABD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)90º得到△ACG,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)用SAS得到
△ACE≌△ACG,從而在Rt△CEG中應(yīng)用勾股定理而證明。
(3)當(dāng)135º< <180º時,等量關(guān)系BD2+CE2=DE2仍然成立。仿(2)證明即可。
32. (2012福建龍巖13分)矩形ABCD中,AD=5,AB=3,將矩形ABCD沿某直線折疊,使點A的對
應(yīng)點A′落在線段BC上,再打開得到折痕EF.
(1)當(dāng)A′與B重合時(如圖1),EF= ;當(dāng)折痕EF過點D時(如圖2),求線段EF的長;
(2)觀察圖3和圖4,設(shè)BA′=x,①當(dāng)x的取值范圍是 時,四邊形AEA′F是菱形;②在①的
條件下,利用圖4證明四邊形AEA′F是菱形.
【答案】解:(1)5。
由折疊(軸對稱)性質(zhì)知A′D=AD=5,∠A=∠EA′D=900。
在Rt△A′DC中,DC=AB=2,∴ 。
∴A′B=BC-A′C=5-4=1。
∵∠EA′B+∠BEA′=∠EA′B+∠FA′C=900, ∴∠BEA′=∠FA′C。
又 ∵∠B=∠C=900,∴Rt△EBA′∽Rt△A′CF?!?,即
∴ 。
在Rt△A′EF中, 。
(2)① 。
②證明:由折疊(軸對稱)性質(zhì)知∠AEF=∠FEA′,AE=A′E,AF=A′F。
又 ∵AD∥BC,∴∠AFE=∠FEA′ ?!唷螦EF=∠AFE 。
∴AE=AF。∴AE=A′E=AF=A′F。
∴四邊形AEA′F是菱形。
【考點】折疊的性質(zhì),矩形的性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定和性質(zhì),平行的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),菱形的判定。
【分析】(1)根據(jù)折疊和矩形的性質(zhì),當(dāng)A′與B重合時(如圖1),EF= AD=5。
根據(jù)折疊和矩形的性質(zhì),以及勾股定理求出A′B、A′F和FC的長,由Rt△EBA′∽Rt△A′CF求得 ,在Rt△A′EF中,由勾股定理求得EF的長。
(2)①由圖3和圖4可得,當(dāng) 時,四邊形AEA′F是菱形。
②由折疊和矩形的性質(zhì),可得AE=A′E,AF=A′F。由平行和等腰三角形的性質(zhì)可得AE=AF。從而AE=A′E=AF=A′F。根據(jù)菱形的判定得四邊形AEA′F是菱形。
33. (2012福建福州14分)如圖①,已知拋物線y=ax2+bx(a≠0)經(jīng)過A(3,0)、B(4,4)兩點.
(1) 求拋物線的解析式;
(2) 將直線OB向下平移m個單位長度后,得到的直線與拋物線只有一個公共點D,求m的值及點D
的坐標(biāo);
(3) 如圖②,若點N在拋物線上,且∠NBO=∠ABO,則在(2)的條件下,求出所有滿足△POD∽△NOB
的點P的坐標(biāo)(點P、O、D分別與點N、O、B對應(yīng)).
【答案】解:(1) ∵拋物線y=ax2+bx(a≠0)經(jīng)過點A(3,0)、B(4,4).
∴9a+3b=016a+4b=4,解得:a=1b=-3。
∴拋物線的解析式是y=x2-3x。
(2) 設(shè)直線OB的解析式為y=k1x,由點B(4,4),
得:4=4k1,解得k1=1。
∴直線OB的解析式為y=x。
∴直線OB向下平移m個單位長度后的解析式為:y=x-m。
∵點D在拋物線y=x2-3x上,∴可設(shè)D(x,x2-3x)。
又點D在直線y=x-m上,∴ x2-3x =x-m,即x2-4x+m=0。
∵拋物線與直線只有一個公共點, △=16-4m=0,解得:m=4。
此時x1=x2=2,y=x2-3x=-2?!?D點坐標(biāo)為(2,-2)。
(3) ∵直線OB的解析式為y=x,且A(3,0),
∴點A關(guān)于直線OB的對稱點A'的坐標(biāo)是(0,3)。
設(shè)直線A'B的解析式為y=k2x+3,過點B(4,4),
∴4k2+3=4,解得:k2=14。
∴直線A'B的解析式是y=14x+3。
∵∠NBO=∠ABO,∴點N在直線A'B上。
∴設(shè)點N(n,14n+3),又點N在拋物線y=x2-3x上,
∴ 14n+3=n2-3n,解得:n1=-34,n2=4(不合題意,會去)。
∴ 點N的坐標(biāo)為(-34,4516)。
如圖,將△NOB沿x軸翻折,得到△N1OB1,
則N1(-34,-4516),B1(4,-4)。
∴O、D、B1都在直線y=-x上。
∵△P1OD∽△NOB,∴△P1OD∽△N1OB1。
∴ OP1ON1=ODOB1=12?!帱cP1的坐標(biāo)為(-38,-4532)。
將△OP1D沿直線y=-x翻折,可得另一個滿足條件的點P2(4532,38)。
綜上所述,點P的坐標(biāo)是(-38,-4532)或(4532,38)。
【考點】二次函數(shù)綜合題,待定系數(shù)法,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,平移的性質(zhì),一元二次方程根的判別式,翻折對稱的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì)。
【分析】(1) 利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)解析式即可。
(2) 根據(jù)已知可求出OB的解析式為y=x,則向下平移m個單位長度后的解析式為:y=x-m。
由于拋物線與直線只有一個公共點,意味著聯(lián)立解析式后得到的一元二次方程,其根的判別式等于0,由此可求出m的值和D點坐標(biāo)。
(3) 綜合利用幾何變換和相似關(guān)系求解:翻折變換,將△NOB沿x軸翻折。(或用旋轉(zhuǎn))求出P點坐標(biāo)之后,該點關(guān)于直線y=-x的對稱點也滿足題意,即滿足題意的P點有兩個。
34. (2012福建泉州14分)如圖,點O為坐標(biāo)原點,直線 繞著點A(0,2)旋轉(zhuǎn),與經(jīng)過點C(0,1)的二次函數(shù) 交于不同的兩點P、Q.
(1)求h的值;
(2)通過操作、觀察算出△POQ面積的最小值(不必說理);
(3)過點P、C作直線,與x軸交于點B,試問:在直線 的旋轉(zhuǎn)過程中四邊形AOBQ是否為梯形,若是,請說明理由;若不是,請指明其形狀.
【答案】解:(1)∵二次函數(shù) 的圖象經(jīng)過C(0,1),
∴ 。
(2)操作、觀察可知當(dāng)直線 ∥x軸時,其面積最?。?BR> 將y=2帶入二次函數(shù) 中,得 ,
∴ S最小=(2×4)÷2=4。
(3)連接BQ,若l與x軸不平行(如圖),即PQ與x軸不平行,
依題意,設(shè)拋物線 上的點
P(a, )、Q(b, )(a<0<b)。
直線BC:y=k1x+1過點P,
∴ =ak1+1,得k1= 。
∴直線BC:y= x+1
令y=0得:xB=
過點A的直線l:y=k2x+2經(jīng)過點P、Q,
∴ , 。
①×b-②×a得: ,化簡得:b= 。
∴點B與Q的橫坐標(biāo)相同。∴BQ∥y軸,即BQ∥OA。
又∵AQ與OB不平行,∴四邊形AOBQ是梯形。
根據(jù)拋物線的對稱性可得(a>0>b)結(jié)論相同。
若l與x軸平行,由OA=2,BQ=2,OB=2,AQ=2,且∠AOB=900,得四邊形AOBQ是正方形。
故在直線l旋轉(zhuǎn)的過程中:當(dāng)l與x軸不平行時,四邊形AOBQ是梯形;當(dāng)l與x軸平行時,四邊形AOBQ是正方形。
【考點】二次函數(shù)綜合題,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì),一次函數(shù)的運用,梯形和正方形的判定。
【分析】(1)根據(jù)二次函數(shù)圖象上的點的坐標(biāo)特征,利用待定系數(shù)法求得h的值。
(2)操作、觀察可得結(jié)論。實際上,由P(a, )、Q(b, )(a<0<b),可求得b= (參見(3))。
∴
∴當(dāng) 即|a|=|b|(P、Q關(guān)于y軸對稱)時,△POQ的面積最小。
即PQ∥x軸時,△POQ的面積最小,且POQ的面積最小為4。
(3)判斷四邊形AOBQ的形狀,可從四個頂點的坐標(biāo)特征上來判斷.首先設(shè)出P、Q的坐標(biāo),然后根據(jù)點P、C求出直線BC的解析式,從而表示出點B的坐標(biāo),然后再通過直線PQ以及P、A、Q三點坐標(biāo),求出Q、B兩點坐標(biāo)之間的關(guān)聯(lián),從而判斷該四邊形是否符合梯形的特征。
35. (2012遼寧丹東12分)已知:點C、A、D在同一條直線上,∠ABC=∠ADE=α,線段 BD、CE交于
點M.
(1)如圖1,若AB=AC,AD=AE
①問線段BD與CE有怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由;
②求∠BMC的大?。ㄓ忙帘硎荆?;
(2)如圖2,若AB= BC=kAC,AD =ED=kAE
則線段BD與CE的數(shù)量關(guān)系為 ,∠BMC= (用α表示);
(3)在(2)的條件下,把△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)180°,在備用圖中作出旋轉(zhuǎn)后的圖形(要求:尺
規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡),連接 EC并延長交BD于點M.則∠BMC= (用α表示).
【答案】解:(1)如圖1。
①BD=CE,理由如下:
∵AD=AE,∠ADE=α,∴∠AED=∠ADE=α,?!唷螪AE=180°-2∠ADE=180°-2α。同理可得:∠BAC=180°-2α?!唷螪AE=∠BAC。
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE,即:∠BAD=∠CAE。
在△ABD與△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS)。∴BD=CE。
②∵△ABD≌△ACE,∴∠BDA=∠CEA。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE=180°-2α。
(2)如圖2,BD=kCE, α。
(3)作圖如下:
。
【考點】相似三角形的判定和性質(zhì),全等角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理和外角性質(zhì),作圖(旋轉(zhuǎn)變換),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)
【分析】(1)①先根據(jù)等腰三角形等角對等邊的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理得出∠DAE=∠BAC,則∠BAD=∠CAE,再根據(jù)SAS證明△ABD≌△ACE,從而得出BD=CE。
②先由全等三角形的對應(yīng)角相等得出∠BDA=∠CEA,再根據(jù)三角形的外角性質(zhì)即可得出
∠BMC=∠DAE=180°-2α。
(2)∵AD=ED,∠ADE=α,∴∠DAE= 。
同理可得:∠BAC= 。
∴∠DAE=∠BAC。
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE,即:∠BAD=∠CAE。
∵AB=kAC,AD=kAE,∴AB:AC=AD:AE=k。
在△ABD與△ACE中,∵AB:AC=AD:AE=k,∠BDA=∠CEA,∴△ABD∽△ACE。
∴BD:CE=AB:AC=AD:AE=k,∠BDA=∠CEA?!郆D=kCE。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE= 。
(3)先在備用圖中利用SSS作出旋轉(zhuǎn)后的圖形,再根據(jù)等腰三角形等角對等邊的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理得出∠DAE=∠BAC= ,由AB=kAC,AD=kAE,得出AB:AC=AD:AE=k,從而證出△ABD∽△ACE,得出∠BDA=∠CEA,然后根據(jù)三角形的外角性質(zhì)即可得出∠BMC= :
∵AD=ED,∠ADE=α,∴∠DAE=∠AED= 。
同理可得:∠BAC= 。
∴∠DAE=∠BAC,即∠BAD=∠CAE。
∵AB=kAC,AD=kAE,∴AB:AC=AD:AE=k。
在△ABD與△ACE中,∵AB:AC=AD:AE=k,∠BAD=∠CAE,∴△ABD∽△ACE。
∴∠BDA=∠CEA。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,∠MCD=∠CED+∠ADE=∠CED+α,
∴∠BMC=∠CED+α+∠CEA=∠AED+α= +α= 。
36. (2012遼寧阜新12分)(1)如圖,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°.
①當(dāng)點D在AC上時,如圖1,線段BD、CE有怎樣的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系?直接寫出你猜想的結(jié)論;
②將圖1中的△ADE繞點A順時針旋轉(zhuǎn)α角(0°<α<90°),如圖2,線段BD、CE有怎樣的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系?請說明理由.
(2)當(dāng)△ABC和△ADE滿足下面甲、乙、丙中的哪個條件時,使線段BD、CE在(1)中的位置關(guān)系仍然成立?不必說明理由.
甲:AB:AC=AD:AE=1,∠BAC=∠DAE≠90°;
乙:AB:AC=AD:AE≠1,∠BAC=∠DAE=90°;
丙:AB:AC=AD:AE≠1,∠BAC=∠DAE≠90°.
【答案】解:(1)①結(jié)論:BD=CE,BD⊥CE。
②結(jié)論:BD=CE,BD⊥CE。理由如下:
∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE。
在Rt△ABD與Rt△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE ,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS)。∴BD=CE。
延長BD交AC于F,交CE于H。
在△ABF與△HCF中,
∵∠ABF=∠HCF,∠AFB=∠HFC,
∴∠CHF=∠BAF=90°?!郆D⊥CE。
(2)結(jié)論:乙.AB:AC=AD:AE,∠BAC=∠DAE=90°。
【考點】全等三角形的判定和性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。
【分析】(1)①BD=CE,BD⊥CE。根據(jù)全等三角形的判定定理SAS推知△ABD≌△ACE,然后由全等三角形的對應(yīng)邊相等證得BD=CE、對應(yīng)角相等∠ABF=∠ECA;然后在△ABD和△CDF中,由三角形內(nèi)角和定理可以求得∠CFD=90°,即BD⊥CF。
②BD=CE,BD⊥CE。根據(jù)全等三角形的判定定理SAS推知△ABD≌△ACE,然后由全等三角形的對應(yīng)邊相等證得BD=CE、對應(yīng)角相等∠ABF=∠ECA;作輔助線(延長BD交AC于F,交CE于H)BH構(gòu)建對頂角∠ABF=∠HCF,再根據(jù)三角形內(nèi)角和定理證得∠BHC=90°。
(2)根據(jù)結(jié)論①、②的證明過程知,∠BAC=∠DFC(或∠FHC=90°)時,該結(jié)論成立了,所以本條件中的∠BAC=∠DAE≠90°不合適。
37. (2012遼寧鐵嶺12分)已知△ABC是等邊三角形.
(1)將△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)角θ(0°<θ<180°),得到△ADE,BD和EC所在直線相交于點O.
①如圖a,當(dāng)θ=20°時,△ABD與△ACE是否全等? (填“是”或“否”),∠BOE= 度;
②當(dāng)△ABC旋轉(zhuǎn)到如圖b所在位置時,求∠BOE的度數(shù);
(2)如圖c,在AB和AC上分別截取點B′和C′,使AB= AB′,AC= AC′,連接B′C′,將△AB′C′繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)角(0°<θ<180°),得到△ADE,BD和EC所在直線相交于點O,請利用圖c探索∠BOE的度數(shù),直接寫出結(jié)果,不必說明理由.
【答案】解:(1)①是; 120。
②由已知得:△ABC和△ADE是全等的等邊三角形,∴AB=AD=AC=AE。
∵△ADE是由△ABC繞點A旋轉(zhuǎn)θ得到的,∴∠BAD=∠CAE=θ。
∴△BAD≌△CAE(SAS)?!唷螦DB=∠AEC。
∵∠ADB+∠ABD+∠BAD=180°,∴∠AEC+∠ABO+∠BAD=180°。
∵∠ABO+∠AEC+∠BAE+∠BOE=360°,∠BAE=∠BAD+∠DAE,
∴∠DAE+∠BOE=180°。
又∵∠DAE=60°,∴∠BOE=120°。
(2)當(dāng)0°<θ≤30°時,∠BOE =30°,當(dāng)30°<θ<180°時,∠BOE=120°。
【考點】旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形和多邊形內(nèi)角和定理,等邊三角形的性質(zhì)。
【分析】(1)①∵△ADE是由△ABC繞點A旋轉(zhuǎn)θ得到,∴△ABC是等邊三角形。
∴AB=AD=AC=AE,∠BAD=∠CAE=20°,
在△ABD與△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,,
∴△ABD≌△ACE(SAS)。
∵θ=20°,∴∠ABD=∠AEC= (180°﹣20°)=80°。
又∵∠BAE=θ+∠BAC=20°+60°=80°,
∴在四邊形ABOE中,∠BOE=360°﹣80°﹣80°﹣80°=120°。
②利用“SAS”證明△BAD和△CAE全等,根據(jù)全等三角形對應(yīng)角相等可得∠ADB=∠AEC,再利用四邊形ABOE的內(nèi)角和等于360°推出∠BOE+∠DAE=180°,再根據(jù)等邊三角形的每一個角都是60°得到∠DAE=60°,從而得解。
(2)如圖,∵AB= AB′,AC= AC′,∴ ?!郆′C′∥BC。
∵△ABC是等邊三角形,∴△AB′C′是等邊三角形。
根據(jù)旋轉(zhuǎn)變換的性質(zhì)可得AD=AE,∠BAD=∠CAE。
在△ABD和△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS)?!唷螦BD=∠ACE。
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣(∠OBC+∠ACB+∠ACE)
=180°﹣(∠OBC+∠ACB+∠ABD)=180°﹣(∠ACB+∠ABC)
=180°﹣(60°+60°)=60°。
當(dāng)0°<θ≤30°時,∠BOE=∠BOC=30°,
當(dāng)30°<θ<180°時,∠BOE=180°﹣∠BOC=180°﹣60°=120°。
38. 已知,在△ABC中,AB=AC。過A點的直線a從與邊AC重合的位置開始繞點A按順時針方向旋轉(zhuǎn)角 ,直線a交BC邊于點P(點P不與點B、點C重合),△BMN的邊MN始終在直線a上(點M在點N的上方),且BM=BN,連接CN。
(1)當(dāng)∠BAC=∠MBN=90°時,
①如圖a,當(dāng) =45°時,∠ANC的度數(shù)為_______;
②如圖b,當(dāng) ≠45°時,①中的結(jié)論是否發(fā)生變化?說明理由;
(2)如圖c,當(dāng)∠BAC=∠MBN≠90°時,請直接寫出∠ANC與∠BAC之間的數(shù)量關(guān)系,不必證明。
【答案】解:(1)①450。
②不變。理由如下
過B、C分別作BD⊥AP于點D,CE⊥AP于點E。
∵∠BAC =90°,∴∠BAD+∠EAC=90°。
∵BD⊥AP,∴∠ADB =90°?!唷螦BD+∠BAD=90°。
∴∠ABD=∠EAC。
又∵AB=AC,∠ADB =∠CEA=90°,∴△ADB≌△CEA(AAS)。
∴AD=EC,BD=AE。
∵BD是等腰直角三角形NBM斜邊上的高,
∴BD=DN,∠BND=45°。
∴BN=BD=AE?!郉N-DE=AE-DE,即NE=AD=EC。
∵∠NEC =90°,∴∠ANC =45°。
(3)∠ANC =90°- ∠BAC。
【考點】等腰(直角)三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,圓周角定理。
【分析】(1)①∵BM=BN,∠MBN=90°,∴∠BMN=∠BNM=45°。
又∵∠CAN=45°,∴∠BMN=∠CAN。
又∵AB=AC,AN=AN,∴△BMN≌△CAN(SAS)?!唷螦NC=∠BNM=45°。
②過B、C分別作BD⊥AP于點D,CE⊥AP于點E。通過證明△ADB≌△CEA從而證明△CEN是等腰直角三角形即可。
(2)如圖,由已知得:
∠θ=1800-2∠ABC-∠1(∵AB=AC)
=1800-∠2-∠6-∠1(∵∠BAC=∠MBN,BM=BN)
=(1800-∠2-∠1)-∠6
=∠3+∠4+∠5-∠6(三角形內(nèi)角和定理)
=∠6+∠5-∠6=∠5(∠3+∠4=∠ABC=∠6)。
∴點A、B、N、C四點共圓。
∴∠ANC =∠ABC ==90°- ∠BAC。
39. (2012四川南充8分)在Rt△POQ中,OP=OQ=4,M是PQ中點,把一三角尺的直角頂點放在點M處,以M為旋轉(zhuǎn)中心,旋轉(zhuǎn)三角尺,三角尺的兩直角邊與⊿POQ的兩直角邊分別交于點A、B,
(1)求證:MA=MB
(2)連接AB,探究:在旋轉(zhuǎn)三角尺的過程中,△AOB的周長是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在。請說明理由。
【答案】解:(1)證明:連接OM 。
∵ Rt△POQ中,OP=OQ=4,M是PQ的中點,
∴PQ=4 ,OM=PM= PQ=2 ,∠POM=∠BOM=∠P=450 。
∵∠PMA+∠AMO=∠OMB+∠AMO,∴∠PMA=∠OMB。
∴△PMA≌△OMB(ASA)?!?MA=MB。
(2) △AOB的周長存在最小值。理由如下:
∵△PMA≌△OMB ,∴ PA=OB。 ∴OA+OB=OA+PA=OP=4。
令OA=x, AB=y,則y2=x2+(4-x)2=2x2-8x+16=2(x-2)2+8≥8。
∴當(dāng)x=2時y2有最小值8,從而 y的最小值為2 。
∴△AOB的周長存在最小值,其最小值是4+2 。
【考點】直角三角形斜邊上的中線性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,二次函數(shù)的最值。
【分析】(1)連接OM,證△PMA和△OMB全等即可。
(2) 先計算出∴OP=OA+OB=OA+PA=4,再令OA=x,AB=y,則在Rt⊿AOB中,利用勾股定理得
y2=x2+(4-x)2=2x2-8x+16=2(x-2)2+8求出最值即可。
40. (2012廣西貴港12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx+3的頂點為M(2,
-1),交x軸于A、B兩點,交y軸于點C,其中點B的坐標(biāo)為(3,0)。
(1)求該拋物線的解析式;
(2)設(shè)經(jīng)過點C的直線與該拋物線的另一個交點為D,且直線CD和直線CA關(guān)于直線BC對稱,求直線
CD的解析式;
(3)在該拋物線的對稱軸上存在點P,滿足PM2+PB2+PC2=35,求點P的坐標(biāo);并直接寫出此時直線
OP與該拋物線交點的個數(shù)。
【答案】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+3的頂點為M(2,-1),
∴設(shè)拋物線的解析式為線 。
∵點B(3,0)在拋物線上,∴ ,解得 。
∴該拋物線的解析式為 ,即 。
(2)在 中令x=0,得 ?!郈(0,3)。
∴OB=OC=3?!唷螦BC=450。
過點B作BN⊥x軸交CD于點N(如圖),
則∠ABC=∠NBC=450。
∵直線CD和直線CA關(guān)于直線BC對稱,
∴∠ACB=∠NCB。
又∵CB=CB,∴△ACB≌△NCB(ASA)。
∴BN=BA。
∵A,B關(guān)于拋物線的對稱軸x=2對稱,B(3,0),
∴A(1,0)?!郆N=BA=2?!郚(3,2)。
設(shè)直線CD的解析式為 ,
∵C(0,3),N(3,2)在直線CD上,
∴ ,解得, 。
∴直線CD的解析式為 。
(3)設(shè)P(2,p)。
∵M(2,-1),B(3,0),C(0,3),
∴根據(jù)勾股定理,得 , ,
。
∵PM2+PB2+PC2=35,∴ 。
整理,得 ,解得 。
∴P(2,-2)或(2, )。
當(dāng)P(2,-2)時,直線OP與該拋物線無交點;當(dāng)P(2, )時,直線OP與該拋物
線有兩交點。
【考點】二次函數(shù)綜合題,待定系數(shù)法,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,二次函數(shù)的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,一元二次方程根的判別式。
【分析】(1)由于已知拋物線的頂點坐標(biāo),所以可設(shè)拋物線的頂點式,用待定系數(shù)法求解。
(2)由直線CD和直線CA關(guān)于直線BC對稱,構(gòu)造全等三角形:過點B作BN⊥x軸交CD于點N,求出點N的坐標(biāo),由點B,N的坐標(biāo),用待定系數(shù)法求出直線CD的解析式。
(3)設(shè)P(2,p),根據(jù)勾股定理分別求出PM2、PB2和PC2,由PM2+PB2+PC2=35,列式求解即可求得點P的坐標(biāo)(2,-2)或(2, )。
當(dāng)P(2,-2)時,直線OP的解析式為 ,與 聯(lián)立,得 ,
即 。∵△=9-12=-3<0,∴ 無解,即直線OP與拋物線無交點。
當(dāng)P(2, )時,直線OP的解析式為 ,與 聯(lián)立,得 ,
即 。∵△=289-108=181>0,∴ 有兩不相等的實數(shù)根,即直線OP與拋物線有兩個交點。
41. (2012青海省12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸交于A、B兩點,A點在原點的左側(cè),B點的坐標(biāo)為(3,0),與y軸交于C(0,﹣3)點,點P是直線BC下方的拋物線上一動點.
(1)求這個二次函數(shù)的表達式.
(2)連接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四邊形POP′C,那么是否存在點P,使四邊形POP′C為菱形?若存在,請求出此時點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
(3)當(dāng)點P運動到什么位置時,四邊形ABPC的面積并求出此時P點的坐標(biāo)和四邊形ABPC的面積.
【答案】解:(1)將B、C兩點的坐標(biāo)代入y=x2+bx+c得 ,解得 。
∴二次函數(shù)的表達式為:y=x2﹣2x﹣3。
(2)存在點P,使四邊形POP′C為菱形。
設(shè)P點坐標(biāo)為(x,x2﹣2x﹣3),PP′交CO于E,
若四邊形POP′C是菱形,則有PC=PO。
連接PP′,則PE⊥CO于E。
∴OE=EC= 。
∴x2﹣2x﹣3= ,
解得 (不合題意,舍去)。
∴P點的坐標(biāo)為( )。
(3)過點P作y軸的平行線與BC交于點Q,與OB交于點F,設(shè)P(x,x2﹣2x﹣3),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,則
,解得 。∴直線BC的解析式為y=x﹣3。
則Q點的坐標(biāo)為(x,x﹣3)。
∴
∴當(dāng) 時,四邊形ABPC的面積,此時P點的坐標(biāo)為 ,四邊形ABPC的面積的值為 。
【考點】二次函數(shù)綜合題,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,翻折的性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),二次函數(shù)最值。190187
【分析】(1)將B、C的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中即可求得待定系數(shù)的值。
(2)由于菱形的對角線互相垂直平分,若四邊形POP′C為菱形,那么P點必在OC的垂直平分線上,據(jù)此可求出P點的縱坐標(biāo),代入拋物線的解析式中即可求出P點的坐標(biāo)。
(3)由于△ABC的面積為定值,當(dāng)四邊形ABPC的面積時,△BPC的面積;過P作y軸的平行線,交直線BC于Q,交x軸于F,易求得直線BC的解析式,可設(shè)出P點的橫坐標(biāo),然后根據(jù)拋物線和直線BC的解析式求出Q、P的縱坐標(biāo),即可得到PQ的長,以PQ為底,B點橫坐標(biāo)的絕對值為高即可求得△BPC的面積,由此可得到關(guān)于四邊形ACPB的面積與P點橫坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可求出四邊形ABPC的面積及對應(yīng)的P點坐標(biāo)。
29. (2012黑龍江大慶9分)在直角坐標(biāo)系中,C(2,3),C′(-4,3), C″(2,1),D(-4,1),A(0, ),B( ,O)( 0).
(1)結(jié)合坐標(biāo)系用坐標(biāo)填空.
點C與C′關(guān)于點 對稱; 點C與C″關(guān)于點 對稱; 點C與D關(guān)于點 對稱
(2)設(shè)點C關(guān)于點(4,2)的對稱點是點P,若△PAB的面積等于5,求 值.
【答案】解:(1)(﹣1,3);(2,2);(﹣1,2)。
(2)點C關(guān)于點(4,2)的對稱點P(6,1),
△PAB的面積= (1+a)×6﹣ a2﹣ ×1×(6﹣a)=5,
整理得,a2﹣7a+10=0,解得a1=2,a2=5。
所以,a的值為2或5。
【考點】網(wǎng)格問題,坐標(biāo)與圖形的對稱變化,坐標(biāo)與圖形性質(zhì),三角形的面積。
【分析】(1)根據(jù)對稱的性質(zhì),分別找出兩對稱點連線的中點即可:由圖可知,點C與C′關(guān)于點(﹣1,3)對稱; 點C與C″關(guān)于點(2,2)對稱;點C與D關(guān)于點(﹣1,2)對稱。
(2)先求出點P的坐標(biāo),再利用△APB所在的梯形的面積減去兩個直角三角形的面積,然后列式計算即可得解。
30. (2012湖南懷化10分)如圖1,四邊形ABCD是邊長為 的正方形,長方形AEFG的寬 ,長 .將長方形AEFG繞點A順時針旋轉(zhuǎn)15°得到長方形AMNH (如圖2),這時BD與MN相交于點O.
(1)求 的度數(shù);
(2)在圖2中,求D、N兩點間的距離;
(3)若把長方形AMNH繞點A再順時針旋轉(zhuǎn)15°得到長方形ARTZ,請問此時點B在矩形ARTZ的
內(nèi)部、外部、還是邊上?并說明理由.
圖1 圖2
【答案】解:(1)如圖,設(shè)AB與MN相交于點K,根據(jù)題意得:∠BAM=15°,
∵四邊形AMNH是矩形,∴∠M=90°。∴∠AKM=90°-∠BAM=75°。
∴∠BKO=∠AKM=75°。,
∵四邊形ABCD是正方形,∴∠ABD=45°。
∴∠DOM=∠BKO+⊂ABD=75°+45°=120°。 (2)連接AN,交BD于I,連接DN,
∵NH= ,AH= ,∠H=90°,
∴ ?!唷螲AN=30°。
∴AN=2NH=7。
由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì):∠DAH=15°,∴∠DAN=45°。
∵∠DAC=45°,∴A,C,N共線。
∵四邊形ABCD是正方形,∴BD⊥AC。
∵AD=CD= ,∴ 。
∴NI=AN-AI=7-3=4。
在Rt△DIN中, 。
(3)點B在矩形ARTZ的外部。理由如下:
如圖,根據(jù)題意得:∠BAR=15°+15°=30°。
∵∠R=90°,AR= ,
∴ 。
∵ ,∴AB= > 。
∴點B在矩形ARTZ的外部。
【考點】旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),矩形的性質(zhì),正方形的性質(zhì),勾股定理,銳角三角函數(shù)定義,特殊角的三角函數(shù)值,實數(shù)的大小比較。
【分析】(1)由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),可得∠BAM=15°,即可得∠OKB=∠AOM=75°,又由正方形的性質(zhì),可得∠ABD=45°,然后利用外角的性質(zhì),即可求得∠DOM的度數(shù)。
(2)首先連接AM,交BD于I,連接DN,由特殊角的三角函數(shù)值,求得∠HAN=30°,又由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),即可求得∠DAN=45°,即可證得A,C,N共線,然后由股定理求得答案。
(3)在Rt△ARK中,利用三角函數(shù)即可求得AK的值,與AB比較大小,即可確定B的位置。
31. (2012福建寧德13分)某數(shù)學(xué)興趣小組開展了一次活動,過程如下:
如圖1,在等腰△ABC中,AB=AC,∠BAC=90º,小敏將一塊三角板中含45º角的頂點放在點A處,
從AB邊開始繞點A順時針旋轉(zhuǎn)一個角 ,其中三角板斜邊所在的直線交直線BC于點D,直角邊所在的直線交直線BC于點E.
(1)小敏在線段BC上取一點M,連接AM,旋轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn):若AD平分∠MAB,則AE也平分∠MAC.請
你證明小敏發(fā)現(xiàn)的結(jié)論;
(2)當(dāng)0º< ≤45º時,小敏在旋轉(zhuǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)線段BD、CE、DE之間存在如下等量關(guān)系:BD2+CE2
=DE2.同組的小穎和小亮隨后想出了兩種不同的方法進行解決:
小穎的方法:將△ABD沿AD所在的直線對折得到△ADF,連接EF(如圖2);
小亮的方法:將△ABD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)90º得到△ACG,連接EG(如圖3).
請你從中任選一種方法進行證明;
(3)小敏繼續(xù)旋轉(zhuǎn)三角板,在探究中得出:當(dāng)45º< ≤135º且 ≠90º時,等量關(guān)系BD2+CE2=DE2
仍然成立.現(xiàn)請你繼續(xù)探究:當(dāng)135º< <180º時(如圖4),等量關(guān)系BD2+CE2=DE2是否仍然成立?若成立,給出證明:若不成立,說明理由.
【答案】解:(1)證明:∵∠BAC=90º,∠DAE=∠DAM+∠MAE=45º,∴∠BAD+∠EAC=45º。
又∵AD平分∠MAB,∴∠BAD=∠DAM?!唷螹AE=∠EAC。
∴AE平分∠MAC。
(2)證明小穎的方法:
∵將△ABD沿AD所在的直線對折得到△ADF,
∴AF=AB,∠AFD=∠B=45º,∠BAD=∠FAD。
又∵AC=AB,∴AF=AC。
由(1)知,∠FAE=∠CAE。
在△AEF和△AEC中,∵AF= AC,∠FAE=∠CAE,AE=AE,
∴△AEF≌△AEC(SAS)?!郈E=FE,∠AFE=∠C=45º。
∴∠DFE=∠AFD +∠AFE=90º。
在Rt△OCE中,DE2+FE2=DE2,∴BD2+CE2=DE2。
(3)當(dāng)135º< <180º時,等量關(guān)系BD2+CE2=DE2仍然成立。證明如下:
如圖,按小穎的方法作圖,設(shè)AB與EF相交于點G。
∵將△ABD沿AD所在的直線對折得到△ADF,
∴AF=AB,∠AFD=∠ABC=45º,∠BAD=∠FAD。
又∵AC=AB,∴AF=AC。
又∵∠CAE=900-∠BAE=900-(45º-∠BAD)=45º+∠BAD=45º+∠FAD
=∠FAE。
在△AEF和△AEC中,∵AF= AC,∠FAE=∠CAE,AE=AE,
∴△AEF≌△AEC(SAS)。∴CE=FE,∠AFE=∠C=45º。
又∵在△AGF和△BGE中,∠ABC=∠AFE=45º,∠AGF=∠BGE,
∴∠FAG=∠BEG。
又∵∠FDE+∠DEF=∠FDE+∠FAG= (∠ADB+∠DAB)= ∠ABC=90º。
∴∠DFE=90º。
在Rt△OCE中,DE2+FE2=DE2,∴BD2+CE2=DE2。
【考點】角平分線的定義,等腰直角三角形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),折疊對稱的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,三角形外角性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理。
【分析】(1)由角平分線的定義,根據(jù)等腰直角三角形和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),即可得出結(jié)論。
(2)小穎的方法是應(yīng)用折疊對稱的性質(zhì)和SAS得到△AEF≌△AEC,在Rt△OCE中應(yīng)用勾股定理而證明。
小亮的方法是將△ABD繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)90º得到△ACG,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)用SAS得到
△ACE≌△ACG,從而在Rt△CEG中應(yīng)用勾股定理而證明。
(3)當(dāng)135º< <180º時,等量關(guān)系BD2+CE2=DE2仍然成立。仿(2)證明即可。
32. (2012福建龍巖13分)矩形ABCD中,AD=5,AB=3,將矩形ABCD沿某直線折疊,使點A的對
應(yīng)點A′落在線段BC上,再打開得到折痕EF.
(1)當(dāng)A′與B重合時(如圖1),EF= ;當(dāng)折痕EF過點D時(如圖2),求線段EF的長;
(2)觀察圖3和圖4,設(shè)BA′=x,①當(dāng)x的取值范圍是 時,四邊形AEA′F是菱形;②在①的
條件下,利用圖4證明四邊形AEA′F是菱形.
【答案】解:(1)5。
由折疊(軸對稱)性質(zhì)知A′D=AD=5,∠A=∠EA′D=900。
在Rt△A′DC中,DC=AB=2,∴ 。
∴A′B=BC-A′C=5-4=1。
∵∠EA′B+∠BEA′=∠EA′B+∠FA′C=900, ∴∠BEA′=∠FA′C。
又 ∵∠B=∠C=900,∴Rt△EBA′∽Rt△A′CF?!?,即
∴ 。
在Rt△A′EF中, 。
(2)① 。
②證明:由折疊(軸對稱)性質(zhì)知∠AEF=∠FEA′,AE=A′E,AF=A′F。
又 ∵AD∥BC,∴∠AFE=∠FEA′ ?!唷螦EF=∠AFE 。
∴AE=AF。∴AE=A′E=AF=A′F。
∴四邊形AEA′F是菱形。
【考點】折疊的性質(zhì),矩形的性質(zhì),勾股定理,相似三角形的判定和性質(zhì),平行的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),菱形的判定。
【分析】(1)根據(jù)折疊和矩形的性質(zhì),當(dāng)A′與B重合時(如圖1),EF= AD=5。
根據(jù)折疊和矩形的性質(zhì),以及勾股定理求出A′B、A′F和FC的長,由Rt△EBA′∽Rt△A′CF求得 ,在Rt△A′EF中,由勾股定理求得EF的長。
(2)①由圖3和圖4可得,當(dāng) 時,四邊形AEA′F是菱形。
②由折疊和矩形的性質(zhì),可得AE=A′E,AF=A′F。由平行和等腰三角形的性質(zhì)可得AE=AF。從而AE=A′E=AF=A′F。根據(jù)菱形的判定得四邊形AEA′F是菱形。
33. (2012福建福州14分)如圖①,已知拋物線y=ax2+bx(a≠0)經(jīng)過A(3,0)、B(4,4)兩點.
(1) 求拋物線的解析式;
(2) 將直線OB向下平移m個單位長度后,得到的直線與拋物線只有一個公共點D,求m的值及點D
的坐標(biāo);
(3) 如圖②,若點N在拋物線上,且∠NBO=∠ABO,則在(2)的條件下,求出所有滿足△POD∽△NOB
的點P的坐標(biāo)(點P、O、D分別與點N、O、B對應(yīng)).
【答案】解:(1) ∵拋物線y=ax2+bx(a≠0)經(jīng)過點A(3,0)、B(4,4).
∴9a+3b=016a+4b=4,解得:a=1b=-3。
∴拋物線的解析式是y=x2-3x。
(2) 設(shè)直線OB的解析式為y=k1x,由點B(4,4),
得:4=4k1,解得k1=1。
∴直線OB的解析式為y=x。
∴直線OB向下平移m個單位長度后的解析式為:y=x-m。
∵點D在拋物線y=x2-3x上,∴可設(shè)D(x,x2-3x)。
又點D在直線y=x-m上,∴ x2-3x =x-m,即x2-4x+m=0。
∵拋物線與直線只有一個公共點, △=16-4m=0,解得:m=4。
此時x1=x2=2,y=x2-3x=-2?!?D點坐標(biāo)為(2,-2)。
(3) ∵直線OB的解析式為y=x,且A(3,0),
∴點A關(guān)于直線OB的對稱點A'的坐標(biāo)是(0,3)。
設(shè)直線A'B的解析式為y=k2x+3,過點B(4,4),
∴4k2+3=4,解得:k2=14。
∴直線A'B的解析式是y=14x+3。
∵∠NBO=∠ABO,∴點N在直線A'B上。
∴設(shè)點N(n,14n+3),又點N在拋物線y=x2-3x上,
∴ 14n+3=n2-3n,解得:n1=-34,n2=4(不合題意,會去)。
∴ 點N的坐標(biāo)為(-34,4516)。
如圖,將△NOB沿x軸翻折,得到△N1OB1,
則N1(-34,-4516),B1(4,-4)。
∴O、D、B1都在直線y=-x上。
∵△P1OD∽△NOB,∴△P1OD∽△N1OB1。
∴ OP1ON1=ODOB1=12?!帱cP1的坐標(biāo)為(-38,-4532)。
將△OP1D沿直線y=-x翻折,可得另一個滿足條件的點P2(4532,38)。
綜上所述,點P的坐標(biāo)是(-38,-4532)或(4532,38)。
【考點】二次函數(shù)綜合題,待定系數(shù)法,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,平移的性質(zhì),一元二次方程根的判別式,翻折對稱的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì)。
【分析】(1) 利用待定系數(shù)法求出二次函數(shù)解析式即可。
(2) 根據(jù)已知可求出OB的解析式為y=x,則向下平移m個單位長度后的解析式為:y=x-m。
由于拋物線與直線只有一個公共點,意味著聯(lián)立解析式后得到的一元二次方程,其根的判別式等于0,由此可求出m的值和D點坐標(biāo)。
(3) 綜合利用幾何變換和相似關(guān)系求解:翻折變換,將△NOB沿x軸翻折。(或用旋轉(zhuǎn))求出P點坐標(biāo)之后,該點關(guān)于直線y=-x的對稱點也滿足題意,即滿足題意的P點有兩個。
34. (2012福建泉州14分)如圖,點O為坐標(biāo)原點,直線 繞著點A(0,2)旋轉(zhuǎn),與經(jīng)過點C(0,1)的二次函數(shù) 交于不同的兩點P、Q.
(1)求h的值;
(2)通過操作、觀察算出△POQ面積的最小值(不必說理);
(3)過點P、C作直線,與x軸交于點B,試問:在直線 的旋轉(zhuǎn)過程中四邊形AOBQ是否為梯形,若是,請說明理由;若不是,請指明其形狀.
【答案】解:(1)∵二次函數(shù) 的圖象經(jīng)過C(0,1),
∴ 。
(2)操作、觀察可知當(dāng)直線 ∥x軸時,其面積最?。?BR> 將y=2帶入二次函數(shù) 中,得 ,
∴ S最小=(2×4)÷2=4。
(3)連接BQ,若l與x軸不平行(如圖),即PQ與x軸不平行,
依題意,設(shè)拋物線 上的點
P(a, )、Q(b, )(a<0<b)。
直線BC:y=k1x+1過點P,
∴ =ak1+1,得k1= 。
∴直線BC:y= x+1
令y=0得:xB=
過點A的直線l:y=k2x+2經(jīng)過點P、Q,
∴ , 。
①×b-②×a得: ,化簡得:b= 。
∴點B與Q的橫坐標(biāo)相同。∴BQ∥y軸,即BQ∥OA。
又∵AQ與OB不平行,∴四邊形AOBQ是梯形。
根據(jù)拋物線的對稱性可得(a>0>b)結(jié)論相同。
若l與x軸平行,由OA=2,BQ=2,OB=2,AQ=2,且∠AOB=900,得四邊形AOBQ是正方形。
故在直線l旋轉(zhuǎn)的過程中:當(dāng)l與x軸不平行時,四邊形AOBQ是梯形;當(dāng)l與x軸平行時,四邊形AOBQ是正方形。
【考點】二次函數(shù)綜合題,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),二次函數(shù)的性質(zhì),一次函數(shù)的運用,梯形和正方形的判定。
【分析】(1)根據(jù)二次函數(shù)圖象上的點的坐標(biāo)特征,利用待定系數(shù)法求得h的值。
(2)操作、觀察可得結(jié)論。實際上,由P(a, )、Q(b, )(a<0<b),可求得b= (參見(3))。
∴
∴當(dāng) 即|a|=|b|(P、Q關(guān)于y軸對稱)時,△POQ的面積最小。
即PQ∥x軸時,△POQ的面積最小,且POQ的面積最小為4。
(3)判斷四邊形AOBQ的形狀,可從四個頂點的坐標(biāo)特征上來判斷.首先設(shè)出P、Q的坐標(biāo),然后根據(jù)點P、C求出直線BC的解析式,從而表示出點B的坐標(biāo),然后再通過直線PQ以及P、A、Q三點坐標(biāo),求出Q、B兩點坐標(biāo)之間的關(guān)聯(lián),從而判斷該四邊形是否符合梯形的特征。
35. (2012遼寧丹東12分)已知:點C、A、D在同一條直線上,∠ABC=∠ADE=α,線段 BD、CE交于
點M.
(1)如圖1,若AB=AC,AD=AE
①問線段BD與CE有怎樣的數(shù)量關(guān)系?并說明理由;
②求∠BMC的大?。ㄓ忙帘硎荆?;
(2)如圖2,若AB= BC=kAC,AD =ED=kAE
則線段BD與CE的數(shù)量關(guān)系為 ,∠BMC= (用α表示);
(3)在(2)的條件下,把△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)180°,在備用圖中作出旋轉(zhuǎn)后的圖形(要求:尺
規(guī)作圖,不寫作法,保留作圖痕跡),連接 EC并延長交BD于點M.則∠BMC= (用α表示).
【答案】解:(1)如圖1。
①BD=CE,理由如下:
∵AD=AE,∠ADE=α,∴∠AED=∠ADE=α,?!唷螪AE=180°-2∠ADE=180°-2α。同理可得:∠BAC=180°-2α?!唷螪AE=∠BAC。
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE,即:∠BAD=∠CAE。
在△ABD與△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS)。∴BD=CE。
②∵△ABD≌△ACE,∴∠BDA=∠CEA。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE=180°-2α。
(2)如圖2,BD=kCE, α。
(3)作圖如下:
。
【考點】相似三角形的判定和性質(zhì),全等角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理和外角性質(zhì),作圖(旋轉(zhuǎn)變換),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)
【分析】(1)①先根據(jù)等腰三角形等角對等邊的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理得出∠DAE=∠BAC,則∠BAD=∠CAE,再根據(jù)SAS證明△ABD≌△ACE,從而得出BD=CE。
②先由全等三角形的對應(yīng)角相等得出∠BDA=∠CEA,再根據(jù)三角形的外角性質(zhì)即可得出
∠BMC=∠DAE=180°-2α。
(2)∵AD=ED,∠ADE=α,∴∠DAE= 。
同理可得:∠BAC= 。
∴∠DAE=∠BAC。
∴∠DAE+∠BAE=∠BAC+∠BAE,即:∠BAD=∠CAE。
∵AB=kAC,AD=kAE,∴AB:AC=AD:AE=k。
在△ABD與△ACE中,∵AB:AC=AD:AE=k,∠BDA=∠CEA,∴△ABD∽△ACE。
∴BD:CE=AB:AC=AD:AE=k,∠BDA=∠CEA?!郆D=kCE。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,∴∠BMC=∠MCD+∠CEA=∠DAE= 。
(3)先在備用圖中利用SSS作出旋轉(zhuǎn)后的圖形,再根據(jù)等腰三角形等角對等邊的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理得出∠DAE=∠BAC= ,由AB=kAC,AD=kAE,得出AB:AC=AD:AE=k,從而證出△ABD∽△ACE,得出∠BDA=∠CEA,然后根據(jù)三角形的外角性質(zhì)即可得出∠BMC= :
∵AD=ED,∠ADE=α,∴∠DAE=∠AED= 。
同理可得:∠BAC= 。
∴∠DAE=∠BAC,即∠BAD=∠CAE。
∵AB=kAC,AD=kAE,∴AB:AC=AD:AE=k。
在△ABD與△ACE中,∵AB:AC=AD:AE=k,∠BAD=∠CAE,∴△ABD∽△ACE。
∴∠BDA=∠CEA。
∵∠BMC=∠MCD+∠MDC,∠MCD=∠CED+∠ADE=∠CED+α,
∴∠BMC=∠CED+α+∠CEA=∠AED+α= +α= 。
36. (2012遼寧阜新12分)(1)如圖,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°.
①當(dāng)點D在AC上時,如圖1,線段BD、CE有怎樣的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系?直接寫出你猜想的結(jié)論;
②將圖1中的△ADE繞點A順時針旋轉(zhuǎn)α角(0°<α<90°),如圖2,線段BD、CE有怎樣的數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系?請說明理由.
(2)當(dāng)△ABC和△ADE滿足下面甲、乙、丙中的哪個條件時,使線段BD、CE在(1)中的位置關(guān)系仍然成立?不必說明理由.
甲:AB:AC=AD:AE=1,∠BAC=∠DAE≠90°;
乙:AB:AC=AD:AE≠1,∠BAC=∠DAE=90°;
丙:AB:AC=AD:AE≠1,∠BAC=∠DAE≠90°.
【答案】解:(1)①結(jié)論:BD=CE,BD⊥CE。
②結(jié)論:BD=CE,BD⊥CE。理由如下:
∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE。
在Rt△ABD與Rt△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE ,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS)。∴BD=CE。
延長BD交AC于F,交CE于H。
在△ABF與△HCF中,
∵∠ABF=∠HCF,∠AFB=∠HFC,
∴∠CHF=∠BAF=90°?!郆D⊥CE。
(2)結(jié)論:乙.AB:AC=AD:AE,∠BAC=∠DAE=90°。
【考點】全等三角形的判定和性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。
【分析】(1)①BD=CE,BD⊥CE。根據(jù)全等三角形的判定定理SAS推知△ABD≌△ACE,然后由全等三角形的對應(yīng)邊相等證得BD=CE、對應(yīng)角相等∠ABF=∠ECA;然后在△ABD和△CDF中,由三角形內(nèi)角和定理可以求得∠CFD=90°,即BD⊥CF。
②BD=CE,BD⊥CE。根據(jù)全等三角形的判定定理SAS推知△ABD≌△ACE,然后由全等三角形的對應(yīng)邊相等證得BD=CE、對應(yīng)角相等∠ABF=∠ECA;作輔助線(延長BD交AC于F,交CE于H)BH構(gòu)建對頂角∠ABF=∠HCF,再根據(jù)三角形內(nèi)角和定理證得∠BHC=90°。
(2)根據(jù)結(jié)論①、②的證明過程知,∠BAC=∠DFC(或∠FHC=90°)時,該結(jié)論成立了,所以本條件中的∠BAC=∠DAE≠90°不合適。
37. (2012遼寧鐵嶺12分)已知△ABC是等邊三角形.
(1)將△ABC繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)角θ(0°<θ<180°),得到△ADE,BD和EC所在直線相交于點O.
①如圖a,當(dāng)θ=20°時,△ABD與△ACE是否全等? (填“是”或“否”),∠BOE= 度;
②當(dāng)△ABC旋轉(zhuǎn)到如圖b所在位置時,求∠BOE的度數(shù);
(2)如圖c,在AB和AC上分別截取點B′和C′,使AB= AB′,AC= AC′,連接B′C′,將△AB′C′繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)角(0°<θ<180°),得到△ADE,BD和EC所在直線相交于點O,請利用圖c探索∠BOE的度數(shù),直接寫出結(jié)果,不必說明理由.
【答案】解:(1)①是; 120。
②由已知得:△ABC和△ADE是全等的等邊三角形,∴AB=AD=AC=AE。
∵△ADE是由△ABC繞點A旋轉(zhuǎn)θ得到的,∴∠BAD=∠CAE=θ。
∴△BAD≌△CAE(SAS)?!唷螦DB=∠AEC。
∵∠ADB+∠ABD+∠BAD=180°,∴∠AEC+∠ABO+∠BAD=180°。
∵∠ABO+∠AEC+∠BAE+∠BOE=360°,∠BAE=∠BAD+∠DAE,
∴∠DAE+∠BOE=180°。
又∵∠DAE=60°,∴∠BOE=120°。
(2)當(dāng)0°<θ≤30°時,∠BOE =30°,當(dāng)30°<θ<180°時,∠BOE=120°。
【考點】旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形和多邊形內(nèi)角和定理,等邊三角形的性質(zhì)。
【分析】(1)①∵△ADE是由△ABC繞點A旋轉(zhuǎn)θ得到,∴△ABC是等邊三角形。
∴AB=AD=AC=AE,∠BAD=∠CAE=20°,
在△ABD與△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,,
∴△ABD≌△ACE(SAS)。
∵θ=20°,∴∠ABD=∠AEC= (180°﹣20°)=80°。
又∵∠BAE=θ+∠BAC=20°+60°=80°,
∴在四邊形ABOE中,∠BOE=360°﹣80°﹣80°﹣80°=120°。
②利用“SAS”證明△BAD和△CAE全等,根據(jù)全等三角形對應(yīng)角相等可得∠ADB=∠AEC,再利用四邊形ABOE的內(nèi)角和等于360°推出∠BOE+∠DAE=180°,再根據(jù)等邊三角形的每一個角都是60°得到∠DAE=60°,從而得解。
(2)如圖,∵AB= AB′,AC= AC′,∴ ?!郆′C′∥BC。
∵△ABC是等邊三角形,∴△AB′C′是等邊三角形。
根據(jù)旋轉(zhuǎn)變換的性質(zhì)可得AD=AE,∠BAD=∠CAE。
在△ABD和△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE,AD=AE,
∴△ABD≌△ACE(SAS)?!唷螦BD=∠ACE。
∴∠BOC=180°﹣(∠OBC+∠OCB)=180°﹣(∠OBC+∠ACB+∠ACE)
=180°﹣(∠OBC+∠ACB+∠ABD)=180°﹣(∠ACB+∠ABC)
=180°﹣(60°+60°)=60°。
當(dāng)0°<θ≤30°時,∠BOE=∠BOC=30°,
當(dāng)30°<θ<180°時,∠BOE=180°﹣∠BOC=180°﹣60°=120°。
38. 已知,在△ABC中,AB=AC。過A點的直線a從與邊AC重合的位置開始繞點A按順時針方向旋轉(zhuǎn)角 ,直線a交BC邊于點P(點P不與點B、點C重合),△BMN的邊MN始終在直線a上(點M在點N的上方),且BM=BN,連接CN。
(1)當(dāng)∠BAC=∠MBN=90°時,
①如圖a,當(dāng) =45°時,∠ANC的度數(shù)為_______;
②如圖b,當(dāng) ≠45°時,①中的結(jié)論是否發(fā)生變化?說明理由;
(2)如圖c,當(dāng)∠BAC=∠MBN≠90°時,請直接寫出∠ANC與∠BAC之間的數(shù)量關(guān)系,不必證明。
【答案】解:(1)①450。
②不變。理由如下
過B、C分別作BD⊥AP于點D,CE⊥AP于點E。
∵∠BAC =90°,∴∠BAD+∠EAC=90°。
∵BD⊥AP,∴∠ADB =90°?!唷螦BD+∠BAD=90°。
∴∠ABD=∠EAC。
又∵AB=AC,∠ADB =∠CEA=90°,∴△ADB≌△CEA(AAS)。
∴AD=EC,BD=AE。
∵BD是等腰直角三角形NBM斜邊上的高,
∴BD=DN,∠BND=45°。
∴BN=BD=AE?!郉N-DE=AE-DE,即NE=AD=EC。
∵∠NEC =90°,∴∠ANC =45°。
(3)∠ANC =90°- ∠BAC。
【考點】等腰(直角)三角形的判定和性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,圓周角定理。
【分析】(1)①∵BM=BN,∠MBN=90°,∴∠BMN=∠BNM=45°。
又∵∠CAN=45°,∴∠BMN=∠CAN。
又∵AB=AC,AN=AN,∴△BMN≌△CAN(SAS)?!唷螦NC=∠BNM=45°。
②過B、C分別作BD⊥AP于點D,CE⊥AP于點E。通過證明△ADB≌△CEA從而證明△CEN是等腰直角三角形即可。
(2)如圖,由已知得:
∠θ=1800-2∠ABC-∠1(∵AB=AC)
=1800-∠2-∠6-∠1(∵∠BAC=∠MBN,BM=BN)
=(1800-∠2-∠1)-∠6
=∠3+∠4+∠5-∠6(三角形內(nèi)角和定理)
=∠6+∠5-∠6=∠5(∠3+∠4=∠ABC=∠6)。
∴點A、B、N、C四點共圓。
∴∠ANC =∠ABC ==90°- ∠BAC。
39. (2012四川南充8分)在Rt△POQ中,OP=OQ=4,M是PQ中點,把一三角尺的直角頂點放在點M處,以M為旋轉(zhuǎn)中心,旋轉(zhuǎn)三角尺,三角尺的兩直角邊與⊿POQ的兩直角邊分別交于點A、B,
(1)求證:MA=MB
(2)連接AB,探究:在旋轉(zhuǎn)三角尺的過程中,△AOB的周長是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在。請說明理由。
【答案】解:(1)證明:連接OM 。
∵ Rt△POQ中,OP=OQ=4,M是PQ的中點,
∴PQ=4 ,OM=PM= PQ=2 ,∠POM=∠BOM=∠P=450 。
∵∠PMA+∠AMO=∠OMB+∠AMO,∴∠PMA=∠OMB。
∴△PMA≌△OMB(ASA)?!?MA=MB。
(2) △AOB的周長存在最小值。理由如下:
∵△PMA≌△OMB ,∴ PA=OB。 ∴OA+OB=OA+PA=OP=4。
令OA=x, AB=y,則y2=x2+(4-x)2=2x2-8x+16=2(x-2)2+8≥8。
∴當(dāng)x=2時y2有最小值8,從而 y的最小值為2 。
∴△AOB的周長存在最小值,其最小值是4+2 。
【考點】直角三角形斜邊上的中線性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,二次函數(shù)的最值。
【分析】(1)連接OM,證△PMA和△OMB全等即可。
(2) 先計算出∴OP=OA+OB=OA+PA=4,再令OA=x,AB=y,則在Rt⊿AOB中,利用勾股定理得
y2=x2+(4-x)2=2x2-8x+16=2(x-2)2+8求出最值即可。
40. (2012廣西貴港12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,拋物線y=ax2+bx+3的頂點為M(2,
-1),交x軸于A、B兩點,交y軸于點C,其中點B的坐標(biāo)為(3,0)。
(1)求該拋物線的解析式;
(2)設(shè)經(jīng)過點C的直線與該拋物線的另一個交點為D,且直線CD和直線CA關(guān)于直線BC對稱,求直線
CD的解析式;
(3)在該拋物線的對稱軸上存在點P,滿足PM2+PB2+PC2=35,求點P的坐標(biāo);并直接寫出此時直線
OP與該拋物線交點的個數(shù)。
【答案】解:(1)∵拋物線y=ax2+bx+3的頂點為M(2,-1),
∴設(shè)拋物線的解析式為線 。
∵點B(3,0)在拋物線上,∴ ,解得 。
∴該拋物線的解析式為 ,即 。
(2)在 中令x=0,得 ?!郈(0,3)。
∴OB=OC=3?!唷螦BC=450。
過點B作BN⊥x軸交CD于點N(如圖),
則∠ABC=∠NBC=450。
∵直線CD和直線CA關(guān)于直線BC對稱,
∴∠ACB=∠NCB。
又∵CB=CB,∴△ACB≌△NCB(ASA)。
∴BN=BA。
∵A,B關(guān)于拋物線的對稱軸x=2對稱,B(3,0),
∴A(1,0)?!郆N=BA=2?!郚(3,2)。
設(shè)直線CD的解析式為 ,
∵C(0,3),N(3,2)在直線CD上,
∴ ,解得, 。
∴直線CD的解析式為 。
(3)設(shè)P(2,p)。
∵M(2,-1),B(3,0),C(0,3),
∴根據(jù)勾股定理,得 , ,
。
∵PM2+PB2+PC2=35,∴ 。
整理,得 ,解得 。
∴P(2,-2)或(2, )。
當(dāng)P(2,-2)時,直線OP與該拋物線無交點;當(dāng)P(2, )時,直線OP與該拋物
線有兩交點。
【考點】二次函數(shù)綜合題,待定系數(shù)法,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,二次函數(shù)的性質(zhì),軸對稱的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,一元二次方程根的判別式。
【分析】(1)由于已知拋物線的頂點坐標(biāo),所以可設(shè)拋物線的頂點式,用待定系數(shù)法求解。
(2)由直線CD和直線CA關(guān)于直線BC對稱,構(gòu)造全等三角形:過點B作BN⊥x軸交CD于點N,求出點N的坐標(biāo),由點B,N的坐標(biāo),用待定系數(shù)法求出直線CD的解析式。
(3)設(shè)P(2,p),根據(jù)勾股定理分別求出PM2、PB2和PC2,由PM2+PB2+PC2=35,列式求解即可求得點P的坐標(biāo)(2,-2)或(2, )。
當(dāng)P(2,-2)時,直線OP的解析式為 ,與 聯(lián)立,得 ,
即 。∵△=9-12=-3<0,∴ 無解,即直線OP與拋物線無交點。
當(dāng)P(2, )時,直線OP的解析式為 ,與 聯(lián)立,得 ,
即 。∵△=289-108=181>0,∴ 有兩不相等的實數(shù)根,即直線OP與拋物線有兩個交點。
41. (2012青海省12分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,二次函數(shù)y=x2+bx+c的圖象與x軸交于A、B兩點,A點在原點的左側(cè),B點的坐標(biāo)為(3,0),與y軸交于C(0,﹣3)點,點P是直線BC下方的拋物線上一動點.
(1)求這個二次函數(shù)的表達式.
(2)連接PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四邊形POP′C,那么是否存在點P,使四邊形POP′C為菱形?若存在,請求出此時點P的坐標(biāo);若不存在,請說明理由.
(3)當(dāng)點P運動到什么位置時,四邊形ABPC的面積并求出此時P點的坐標(biāo)和四邊形ABPC的面積.
【答案】解:(1)將B、C兩點的坐標(biāo)代入y=x2+bx+c得 ,解得 。
∴二次函數(shù)的表達式為:y=x2﹣2x﹣3。
(2)存在點P,使四邊形POP′C為菱形。
設(shè)P點坐標(biāo)為(x,x2﹣2x﹣3),PP′交CO于E,
若四邊形POP′C是菱形,則有PC=PO。
連接PP′,則PE⊥CO于E。
∴OE=EC= 。
∴x2﹣2x﹣3= ,
解得 (不合題意,舍去)。
∴P點的坐標(biāo)為( )。
(3)過點P作y軸的平行線與BC交于點Q,與OB交于點F,設(shè)P(x,x2﹣2x﹣3),
設(shè)直線BC的解析式為y=kx+b,則
,解得 。∴直線BC的解析式為y=x﹣3。
則Q點的坐標(biāo)為(x,x﹣3)。
∴
∴當(dāng) 時,四邊形ABPC的面積,此時P點的坐標(biāo)為 ,四邊形ABPC的面積的值為 。
【考點】二次函數(shù)綜合題,曲線上點的坐標(biāo)與方程的關(guān)系,翻折的性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),二次函數(shù)最值。190187
【分析】(1)將B、C的坐標(biāo)代入拋物線的解析式中即可求得待定系數(shù)的值。
(2)由于菱形的對角線互相垂直平分,若四邊形POP′C為菱形,那么P點必在OC的垂直平分線上,據(jù)此可求出P點的縱坐標(biāo),代入拋物線的解析式中即可求出P點的坐標(biāo)。
(3)由于△ABC的面積為定值,當(dāng)四邊形ABPC的面積時,△BPC的面積;過P作y軸的平行線,交直線BC于Q,交x軸于F,易求得直線BC的解析式,可設(shè)出P點的橫坐標(biāo),然后根據(jù)拋物線和直線BC的解析式求出Q、P的縱坐標(biāo),即可得到PQ的長,以PQ為底,B點橫坐標(biāo)的絕對值為高即可求得△BPC的面積,由此可得到關(guān)于四邊形ACPB的面積與P點橫坐標(biāo)的函數(shù)關(guān)系式,根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)即可求出四邊形ABPC的面積及對應(yīng)的P點坐標(biāo)。