21.(9分)(2016?微山县模拟)问题背景(1)如图1,△ABC中,DE∥BC分别交AB,AC于D,E两点,过点E作EF∥AB交BC于点F.请按图示数据填空:△EFC的面积S1= 9 ,△ADE的面积S2= 1 .
2
探究发现(2)在(1)中,若BF=m,FC=n,DE与BC间的距离为h.请证明S=4S1S2. 拓展迁移(3)如图2,?DEFG的四个顶点在△ABC的三边上,若△ADG、△DBE、△GFC的面积分别为3、7、5,试利用(2)中的结论求△ABC的面积.
【解答】(1)解:S1=×6×3=9, 过A作AH⊥BC,交DE于G, ∵DE∥BC,EF∥AB,
∴四边形DEFB是平行四边形, ∴DE=BF=2, ∵DE∥BC,
∴AG⊥DE,△ADE∽△ABC, ∴∴=
=
, ,
解得:AG=1, ∴S2=×DE×AG=
=1,
故答案为:9;1;
(2)证明:∵DE∥BC,EF∥AB,
∴四边形DBFE为平行四边形,∠AED=∠C,∠A=∠CEF, ∴△ADE∽△EFC, ∴
=(
)=
2
,
∵S1=nh,
∴S2=×S1=
,
2
∴4S1S2=4×nh×而S=mh,
=(mh),
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∴S=4S1S2;
(3)解:过点G作GH∥AB交BC于H,则四边形DBHG为平行四边形, ∴∠GHC=∠B,BD=HG,DG=BH,
∵四边形DEFG为平行四边形,∴DG=EF, ∴BH=EF, ∴BE=HF,
在△DBE和△GHF中
,
2
∴△DBE≌△GHF(SAS), ∴△GHC的面积为7+5=12,
由(2)得,平行四边形DBHG的面积S为∴△ABC的面积为3+12+12=27.
=12,
22.(11分)(2014?昆明)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=ax+bx﹣3(a≠0)与x轴交于点A(﹣2,0)、B(4,0)两点,与y轴交于点C. (1)求抛物线的解析式;
(2)点P从A点出发,在线段AB上以每秒3个单位长度的速度向B点运动,同时点Q从B点出发,在线段BC上以每秒1个单位长度的速度向C点运动,其中一个点到达终点时,另一个点也停止运动,当△PBQ存在时,求运动多少秒使△PBQ的面积最大,最大面积是多少?
(3)当△PBQ的面积最大时,在BC下方的抛物线上存在点K,使S△CBK:S△PBQ=5:2,求K点坐标.
2
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【解答】方法一:
2
解:(1)把点A(﹣2,0)、B(4,0)分别代入y=ax+bx﹣3(a≠0),得
,
解得 ,
所以该抛物线的解析式为:y=x﹣x﹣3;
(2)设运动时间为t秒,则AP=3t,BQ=t. ∴PB=6﹣3t.
由题意得,点C的坐标为(0,﹣3). 在Rt△BOC中,BC=
=5.
2
如图1,过点Q作QH⊥AB于点H. ∴QH∥CO,
∴△BHQ∽△BOC, ∴
=
,即
=,
∴HQ=t.
∴S△PBQ=PB?HQ=(6﹣3t)?t=﹣当△PBQ存在时,0<t<2 ∴当t=1时, S△PBQ最大=
.
;
t+t=﹣
2
(t﹣1)+
2
.
答:运动1秒使△PBQ的面积最大,最大面积是
(3)设直线BC的解析式为y=kx+c(k≠0). 把B(4,0),C(0,﹣3)代入,得
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,
解得 ,
∴直线BC的解析式为y=x﹣3. ∵点K在抛物线上.
∴设点K的坐标为(m,m﹣m﹣3).
如图2,过点K作KE∥y轴,交BC于点E.则点E的坐标为(m,m﹣3). ∴EK=m﹣3﹣(m﹣m﹣3)=﹣m+m.
当△PBQ的面积最大时,∵S△CBK:S△PBQ=5:2,S△PBQ=∴S△CBK=.
S△CBK=S△CEK+S△BEK=EK?m+?EK?(4﹣m) =×4?EK =2(﹣m+m) =﹣m+3m. 即:﹣m+3m=. 解得 m1=1,m2=3. ∴K1(1,﹣
),K2(3,﹣
).
22
2
2
2
2
.
方法二: (1)略.
(2)设运动时间为t秒,则AP=3t,BQ=t,PB=6﹣3t, ∴点C的坐标为(0,﹣3), ∵B(4,0),∴lBC:y=x﹣3, 过点Q作QH⊥AB于点H, ∴tan∠HBQ=,∴sin∠HBQ=, ∵BQ=t,∴HQ=t, ∴S△PBQ=PB?HQ=
=﹣
,
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∴当t=1时,S△PBQ最大=
.
(3)过点K作KE⊥x轴交BC于点E, ∵S△CBK:S△PBQ=5:2,S△PBQ=∴S△CBK=,
设E(m,m﹣3),K(m,S△CBK=∴﹣
=,
=
),
=﹣
,
,
∴m1=1,m2=3, ∴K1(1,﹣
),K2(3,﹣
).
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