当x=a时,y=x2-3x=a2-3a。所以AB=3a-a2。
所以L=矩形ABCD的周长=2(AB+AD)=2(3a-a2+3-2a)=?2(a?)2?1213。 211315时,L的最大值为。此时点A的坐标为(,?)。 222455如图3,根据对称性,点A的坐标也可以是(,?)。
24因此当a?考点伸展
第(2)①题的思路是:如图2,抛物线的对称轴是直线x?坐标为(1, 0),此时点A的横坐标为1,可以求得AB=2。
第(2)②题中,L随a变化的图像如图4所示。
3,当BC=1时,点B的2
图4
例2 2018年上海市静安区中考模拟第24题
已知⊙O的半径为3,⊙P与⊙O相切于点A,经过点A的直线与⊙O、⊙P分别交于点B、C,cos∠BAO=.设⊙P的半径为x,线段OC的长为y. (1)求AB的长;
(2)如图1,当⊙P与⊙O外切时,求y与x之间的函数关系式,并写出函数的定义域;
(3)当∠OCA=∠OPC时,求⊙P的半径.
13动感体验
图1
请打开几何画板文件名“14静安24”,拖动圆心
P运动,可以体验到,△OAB与△PAC保持相似,∠OCA的大小保持不变.两圆外切和内切,各存在一次∠OPC=∠OCA.从图像中可以体验到,当两圆外切时,y随x的增大而增大.
思路点拨
1.第(1)题求弦AB的长,自然想到垂径定理或三线合一.
2.第(2)题构造直角三角形,使得y成为斜边长,再用勾股定理.
3.第(3)题两圆外切可以直接用第(2)的结论,两圆内切再具体分析. 4.不论两圆外切还是内切,两个等腰△OAB与△PAC相似.
满分解答
(1)如图2,作OE⊥AB,垂足为E,由垂径定理,得AB=2AE. 在Rt△AOE中,cos∠BAO=
AE1?,AO=3,所以AE=1.所以AB=2. AO3(2)如图2,作CH⊥AP,垂足为H. 由△OAB∽△PAC,得
AOAP3x2.所以?.所以AC?x. ?ABAC2AC313在Rt△ACH中,由cos∠CAH=,得
1322. ??AHACCH所以AH?122242AC?x,CH?AC?x. 3939在Rt△OCH中,由OC2=OH2+CH2,得y2?(4222x)?(3?x)2. 99整理,得y?3624x?x?9.定义域为x>0. 813
图2 图3
(3)①如图3,当⊙P与⊙O外切时,如果∠OCA=∠OPC,那么△OCA∽△OPC.
OAOC.所以OC2?OA?OP. ?OCOP36241515解方程x?x?9?3(3?x),得x?.此时⊙P的半径为.
81344因此
②如图4,图5,当⊙P与⊙O内切时,同样的△OAB∽△PAC,AC?如图5,图6,如果∠OCA=∠OPC,那么△ACO∽△APC.
2x. 3AOAC.因此AC2?AO?AP. ?ACAP22727解方程(x)2?3x,得x?.此时⊙P的半径为.
344所以
图4 图5 图6
考点伸展
第(3)题②也可以这样思考:
如图4,图5,图6,当∠OCA=∠OPC时,3个等腰三角形△OAB、△PAC、△CAO都相似,每个三角形的三边比是3∶3∶2.
这样,△CAO的三边长为
9927279、、3.△PAC的三边长为、、. 22442
例3 2017年宁波市中考第26题
如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(0,4),点B的坐标为(4,0),点C的坐标为(-4,0),点P在射线AB上运动,连结CP与y轴交于点D,连结BD.过P、D、B三点作⊙Q,与y轴的另一个交点为E,延长DQ交⊙Q于F,连结EF、BF.
(1)求直线AB的函数解析式;
(2)当点P在线段AB(不包括A、B两点)上时. ①求证:∠BDE=∠ADP;
②设DE=x,DF=y,请求出y关于x的函数解析式;
(3)请你探究:点P在运动过程中,是否存在以B、D、F为顶点的直角三角形,满足两条直角边之比为2∶
1?如果存在,求出此时点P的坐标;如果不存在,请说明理由. 图1
动感体验
请打开几何画板文件名“13宁波26”,拖动点P在射线AB上运动,可以体验到,△DEF保持等腰直角三角形的形状,y是x的一次函数.观察BD∶BF的度量值,可以体验到,BD∶BF可以等于2,也可以等于0.5.
请打开超级画板文件名“13宁波26”,拖动点P在射线AB上运动,可以体验到,△DEF保持等腰直角三角形的形状.观察BD∶BF的度量值,可以体验到,BD∶BF可以等于2,也可以等于0.5.
答案
(1)直线AB的函数解析式为y=-x+4. (2)①如图2,∠BDE=∠CDE=∠ADP;
②如图3,∠ADP=∠DEP+∠DPE,如图4,∠BDE=∠DBP+∠A, 因为∠DEP=∠DBP,所以∠DPE=∠A=45°.
所以∠DFE=∠DPE=45°.因此△DEF是等腰直角三角形.于是得到y?2x.
图2 图3 图4
(3)①如图5,当BD∶BF=2∶1时,P(2,2).思路如下: 由△DMB∽△BNF,知BN?1DM?2. 2设OD=2m,FN=m,由DE=EF,可得2m+2=4-m.解得m?因此D(0,).再由直线CD与直线AB求得交点P(2,2). ②如图6,当BD∶BF=1∶2时,P(8,-4).思路同上.
2. 343图5
图6