★★13、(2010东阳)如图,P为正方形ABCD的对称中心,A(0,3),B(1,0),直线OP交AB于N,DC于M,点H从原点O出发沿x轴的正半轴方向以1个单位每秒速度运动,同时,点R从O出发沿OM方向以个单位每秒速度运动,运动时间为t。
求:
(1)C的坐标为▲;
(2)当t为何值时,△ANO与△DMR相似?
(3)△HCR面积S与t的函数关系式;
并求以A、B、C、R为顶点的四边形是梯形
时t的值及S的最大值。
解:
(1)C(4,1);
(2)当∠MDR=450时,t=2,点H(2,0)
当∠DRM=450时,t=3,点H(3,0)
(3)S=-t2+2t(0<t≤4);(1分)S=t2-2t(t>4)
当CR∥AB时,t=,S=
当AR∥BC时,t=,S=
当BR∥AC时,t=,S=
★★14、(2010恩施)如图11,在平面直角坐标系中,二次函数的图象与x轴交于A、B两点,A点在原点的左侧,B点的坐标为(3,0),与y轴交于C(0,-3)点,点P是直线BC下方的抛物线上一动点.
(1)求这个二次函数的表达式.
(2)连结PO、PC,并把△POC沿CO翻折,得到四边形POPC,那么是否存在点P,使四边形POPC为菱形?
若存在,请求出此时点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)当点P运动到什么位置时,四边形ABPC的面积最大并求出此时P点的坐标和四边形ABPC的最大面积.
解:
(1)将B、C两点的坐标代入得解得:
所以二次函数的表达式为:
(2)存在点P,使四边形POPC为菱形.设P点坐标为(x,),
PP交CO于E,若四边形POPC是菱形,则有PC=PO.
连结PP则PE⊥CO于E,∴OE=EC=∴=.
∴=
解得=,=(不合题意,舍去)
∴P点的坐标为(,)
(3)过点P作轴的平行线与BC交于点Q,与OB交于点F,设P(x,),
易得,直线BC的解析式为,则Q点的坐标为(x,x-3).
=
当时,四边形ABPC的面积最大
此时P点的坐标为,四边形ABPC的
面积.
★★15、(2010广安)如图,直线y=-x-1与抛物线y=ax2+bx-4都经过点A(-1,0)、B(3,-4).
(1)求抛物线的解析式;
(2)动点P在线段AC上,过点P作x轴的垂线与抛物线相交于点E,求线段PE长度的最大值;
(3)当线段PE的长度取得最大值时,在抛物线上是否存在点Q,使△PCQ是以PC为直角边的直角三角形?
若存在,请求出Q点的坐标;若不存在.请说明理由.
解:
(1)由题知,解得a=1,b=-3,
∴抛物线解析式为y=x2-3x-4
(2)设点P坐标(m,-m-1),则E点坐标(m,m2-3m-4)
∴线段PE的长度为:
-m-1-(m2-3m-4)=-m2+2m+3=-(m-1)2+4
∴由二次函数性质知当m=1时,函数有最大值4,所以线段PE长度的最大值为4。
(3)由
(2)知P(1,-2)
①过P作PC的垂线与x轴交于F,与抛物线交于Q,
设AC与y轴交于G,则G(0,-1),OG=1,又可知A(-1,0)则OA=1,∴△OAG是等腰直角三角形,∴∠OAG=45o
∴△PAF是等腰直角三角形,由对称性知F(3,0)
设直线PF的解析式为y=k1x+b1,则
,解之得k1=1,b1=-3,∴直线PF为y=x-3
由解得
∴Q1(2+,-1)Q2(2-,--1)
②过点C作PC的垂线与x轴交于H,与抛物线交点为Q,由∠HAC=45o,知△ACH是等腰直角三角形,由对称性知H坐标为(7,0),设直线CH的解析式为y=k2x+b2,则
,解之得k2=1,b2=-7,∴直线CH的解析式为y=x-7
解方程组得
当Q(3,-4)时,Q与C重合,△PQC不存在,所以Q点坐标为(1,-6)
综上所述在抛物线上存在点Q1(2+,-1)、Q2(2-,--1)、Q3(1,-6)使得△PCQ是以PC为直角边的直角三角形。
★★16、(2010广州)如图,⊙O的半径为1,点P是⊙O上一点,弦AB垂直平分线段OP,点D是上任一点(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=4,求△ABC的周长.
解:
(1)连接OA,取OP与AB的交点为F,则有OA=1.
∵弦AB垂直平分线段OP,∴OF=OP=,AF=BF.
在Rt△OAF中,∵AF===,∴AB=2AF=.
(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,
因为∠DAE+∠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.
∴
=AB•DE+BC•DH+AC•DG=(AB+BC+AC)•DE=l•DE.
∵=4,∴=4,∴l=8DE.
∵CG,CH是⊙D的切线,∴∠GCD=∠ACB=30°,
∴在Rt△CGD中,CG===DE,∴CH=CG=DE.
又由切线长定理可知AG=AE,BH=BE,
∴l=AB+BC+AC=2+2DE=8DE,解得DE=,
∴△ABC的周长为.
★★17、(2010广州)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=-+交折线OAB于点E.
(1)记△ODE的面积为S,求S与的函数关系式;
(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.
解:
(1)由题意得B(3,1).
若直线经过点A(3,0)时,则b=
若直线经过点B(3,1)时,则b=
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1<b≤,如图25-a,
此时E(2b,0)
∴S=OE·CO=×2b×1=b
②若直线与折线OAB的交点在BA上时,即<b<,如图2
此时E(3,),D(2b-2,1)
∴S=S矩-(S△OCD+S△OAE+S△DBE)
=3-[(2b-1)×1+×(5-2b)·()+×3()]=
∴
(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。
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,
由题易知,tan∠DEN=,DH=1,∴HE=2,
设菱形DNEM的边长为a,
则在Rt△DHM中,由勾股定理知:
,∴
∴S四边形DNEM=NE·DH=
∴矩形OA1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积不发生变化,面积始终为.
★★18、(2010桂林)如图,过A(8,0)、B(0,)两点的直线与直线交于点C.平行于轴的直线从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿轴向右平移,到C点时停止;分别交线段BC、OC于点D、E,以DE为边向左侧作等边△DEF,设△DEF与△BCO重叠部分的面积为S(平方单位),直线的运动时间为t(秒).
(1)直接写出C点坐标和t的取值范围;
(2)求S与t的函数关系式;
(3)设直线与轴交于点P,是否存在这样的点P,使得以P、O、F为顶点的三角形为等腰三角形,若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:
(1)C(4,),的取值范围是:
0≤≤4
(2)∵D点的坐标是(,),E的坐标是(,)
∴DE=-=∴等边△DEF的DE边上的高为:
∴当点F在BO边上时:
=,∴=3
1当0≤<3时,重叠部分为等腰梯形,可求梯形上底为:
-
S=
==
当3≤≤4时,重叠部分为等边三角形
S=
=
(3)存在,P(,0)…
说明:
∵FO≥,FP≥,OP≤4
∴以P,O,F以顶点的等腰三角形,腰只有可能是FO,FP,
若FO=FP时,=2(12-3),=,∴P(,0)