29.(2006?西岗区)如图,以△ABC的边AB、AC为直角边向外作等腰直角△ABE和△ACD,M是BC
的中点,请你探究线段DE与AM之间的关系. 说明:(1)如果你经历反复探索,没有找到解决问题的方法,请你把探索过程中的某种思路写出来(要求至少写3步);
(2)在你经历说明(1)的过程之后,可以从下列①、②中选取一个补充或更换已知条件,完成你的证明. ①画出将△ACM绕某一点顺时针旋转180°后的图形; ②∠BAC=90°(如图)
附加题:如图,若以△ABC的边AB、AC为直角边,向内作等腰直角△ABE和△ACD,其它条件不变,
试探究线段DE与AM之间的关系.解答:解:(1)分三种情况;
当∠BAC=90°,M是BC的中点∴AM=BM=MC=
∠EAD=∠BAC=90°,AE=AB,AC=AD
∴△ABC≌△AED∴ED=BC∴ED=2AM同理当∠BAC>90°,易得ED<2AM当∠BAC<90°,易得ED>2AM
2)已知(1)的结论,若∠BAC=90°,可得ED=2AM 附加:结合上题可得:2AM=DE 延长CA到F使AF=AC,连接BF 易证△ABF≌△ADE ∴BF=DE∵2AM=BF∴2AM=DE.
30.(2007?咸宁)如图,在平面直角坐标系xoy中,已知矩形ABCD的边AB、AD分别在x轴、y轴上,点A与坐标原点重合,且AB=2,AD=1. 操作:将矩形ABCD折叠,使点A落在边DC上. 探究:
(1)我们发现折痕所在的直线与矩形的两边一定相交,那么相交的情形有几种请你画出每种情形的图形;(只要用矩形草稿纸动手折一折你会有发现的!)
(2)当折痕所在的直线与矩形的边OD相交于点E,与边OB相交于点F时,设直线的解析式为y=kx+b. ①求b与k的函数关系式; ②求折痕EF的长(用含k的代数式表示),并写出k的取值范围.
解答:解:(1)
(2)令y=0,得x=﹣,令x=0,得y=b, ∴E(0,b),F (0,﹣),
①如图设A折叠后与M点重合,M的坐标为(m,0),连接EM,根据折叠知道EF⊥OM,而MD⊥OD, ∴△EOF∽△MDO, ∴
,而OE=b,OF=﹣,DM=m,OD=1,
代入比例式中得到m=﹣k,在Rt△EDM中,EM2=ED2+DM2,而根据折叠知道OE=EM, ∴b2=(1﹣b)2+(﹣k)2,∴b=
;
=b
,∵k<0,∴EF=﹣
,
②在Rt△OEF中,EF2=OE2+OF2,∴EF=
∵OE=b<1,OF=﹣<2,∴﹣1<k<﹣2.
3.(2010?贵港)如图所示,已知直线y=kx﹣1与抛物线y=ax2+bx+c交于A(﹣3,2)、B(0,﹣1)两点,抛物线的顶点为C(﹣1,﹣2),对称轴交直线AB于点D,连接OC. (1)求k的值及抛物线的解析式;
(2)若P为抛物线上的点,且以P、A、D三点构成的三角形是以线段AD为一条直角边的直角三角形,请求出满足条件的点P的坐标;
(3)在(2)的条件下所得的三角形是否与△OCD相似?请直接写出判断结果,不必写出证明过程.
解答:解:(1)∵直线y=kx﹣1经过A(﹣3,2),∴把点A(﹣3,2)代入y=kx﹣1得: 2=﹣3k﹣1,∴k=﹣1, 把A(﹣3,2)、B(0,﹣1)、C(﹣1,﹣2)代入y=ax2+bx+c得∴抛物线的解析式为y=x2+2x﹣1. (2)由
得D(﹣1,0),即点D在x轴上,
,∴
,
且|OD|=|OB|=1,∴△BDO为等腰直角三角形,∴∠BDO=45°, ①过点D作l1⊥AB,交y轴于E,交抛物线于P1、P2两点,连接P1A、P2A, 则△P1AD、△P2AD都是满足条件的直角三角形, ∵∠EDO=90°﹣∠BDO=45°,∴|OE|=|OD|=1,∴点E(0,1), ∴直线l1的解析式为y=x+1, 由
解得:
或
,
∴满足条件的点为P1(﹣2,﹣1)、P2(1,2); ②过点A作l2⊥AB,交抛物线于另一点P3,连接P3D,则△P3AD是满足条件的直角三角形, ∵l1∥l2且l2过点A(﹣3,2) ∴l2的解析式为y=x+5, 由
解得:
或
(舍去),
∴P3的坐标为(2,7),
综上所述,满足条件的点为P1(﹣2,﹣1)、P2(1,2)、P3(2,7).
(3)∵P1(﹣2,﹣1),A(﹣3,﹣2),D(﹣1,0), ∴P1D=,AD=2;
而OC=1,CD=2,即P1D:AD=OC:CD,又∵∠OCD=∠P1AD=90°,∴△P1AD∽△OCD, 同理可求得△P2AD与△OCD不相似,△P3AD与△OCD不相似; 故判断结果如下: △P1AD∽△OCD,△P2AD与△OCD不相似;△P3AD与△OCD不相似.
4.(2010?顺义区)如图,直线l1:y=kx+b平行于直线y=x﹣1,且与直线l2:
相交于点P(﹣
1,0).
(1)求直线l1、l2的解析式;
(2)直线l1与y轴交于点A.一动点C从点A出发,先沿平行于x轴的方向运动,到达直线l2上的点B1处后,改为垂直于x轴的方向运动,到达直线l1上的点A1处后,再沿平行于x轴的方向运动,到达直线l2上的点B2处后,又改为垂直于x轴的方向运动,到达直线l1上的点A2处后,仍沿平行于x轴的方向运动,…
照此规律运动,动点C依次经过点B1,A1,B2,A2,B3,A3,…,Bn,An,… ①求点B1,B2,A1,A2的坐标; ②请你通过归纳得出点An、Bn的坐标;并求当动点C到达An处时,运动的总路径的长?
解答:解:(1)∵y=kx+b平行于直线y=x﹣1,∴y=x+b∵过P(﹣1,0),∴﹣1+b=0, ∴b=1∴直线l1的解析式为y=x+1;(1分)∵点P(﹣1,0)在直线l2上,∴∴
;∴直线l2的解析式为
;(2分)
;∴x1=1; ;
(2)①A点坐标为(0,1),则B1点的纵坐标为1,设B1(x1,1),∴
∴B1点的坐标为(1,1);(3分)则A1点的横坐标为1,设A1(1,y1)∴y1=1+1=2;∴A1点的坐标为(1,2);(4分)同理,可得B2(3,2),A2(3,4);(6分) ②经过归纳得An(2n﹣1,2n),Bn(2n﹣1,2n﹣1);(7分)
当动点C到达An处时,运动的总路径的长为An点的横纵坐标之和再减去1, 即2n﹣1+2n﹣1=2n+1﹣2.(8分) 5.(2010?淄博)已知直角坐标系中有一点A(﹣4,3),点B在x轴上,△AOB是等腰三角形.
(1)求满足条件的所有点B的坐标;
(2)求过O,A,B三点且开口向下的抛物线的函数表达式(只需求出满足条件的一条即可); (3)在(2)中求出的抛物线上存在点P,使得以O,A,B,P四点为顶点的四边形是梯形,求满足条件的所有点P的坐标及相应梯形的面积.
解答:解:作AC⊥x轴,由已知得OC=4,AC=3,OA=
=5.
(1)当OA=OB=5时,
如果点B在x轴的负半轴上,如图(1),点B的坐标为(﹣5,0); 如果点B在x轴的正半轴上,如图(2),点B的坐标为(5,0);
当OA=AB时,点B在x轴的负半轴上,如图(3),BC=OC,则OB=8,点B的坐标为(﹣8,0); 当AB=OB时,点B在x轴的负半轴上,如图(4),在x轴上取点D,使AD=OA,可知OD=8. 由∠AOB=∠OAB=∠ODA,可知△AOB∽△ODA, 则
,解得OB=
,点B的坐标为(﹣
,0).
(2)当AB=OA时,抛物线过O(0,0),A(﹣4,3),B(﹣8,0)三点, 设抛物线的函数表达式为y=ax2+bx, 可得方程组
.
(3)当OA=AB时,若BP∥OA,如图(5),作PE⊥x轴,则∠AOC=∠PBE,∠ACO=∠PEB=90°, △AOC∽△PBE,代入
.设BE=4m,PE=3m,则点P的坐标为(4m﹣8,﹣3m), ,解得m=3;则点P的坐标为(4,﹣9),S梯形ABPO=S△ABO+S△BPO=48. ,解得a=
,
,∵
;当OA=OB时,同理得