(3)存在满足条件的点P.
如图,过P作PM⊥y轴于M,作PN⊥x轴于N, 依题意得PC=PM,
在矩形OMPN中,ON=PM,
设ON=x,则PM=PC=x,CN=4-x, 在Rt△ABO中,∵tan∠ABO=
AOBO?232?3,
∴∠ABO=60°,∴∠PCN=∠ABO=60°。 在Rt△PCN中,cos∠PCN=
??CNPC?12,即
434?xx?12,∴x?83。
∴PN=CN?tan∠PCN=?4?8???3?83?433。
∴满足条件的P点的坐标为( , 33)。
【例4】(浙江金华、丽水) 解:(1)连接BC,
∵A(10,0),∴OA=10,CA=5。 ∵∠AOB=30°,∴∠ACB=2∠AOB=60°。 ∴弧AB的长=
60???5180?53?。
(2)连接OD,
∵OA是⊙C直径,∴∠OBA=90°。
又∵AB=BD,∴OB是AD的垂直平分线。∴OD=OA=10。
2222在Rt△ODE中,OE=OD?DE?10?8?6。
∴AE=AO﹣OE=10﹣6=4,
由∠AOB=∠ADE=90°﹣∠OAB,∠OEF=∠DEA, 得△OEF∽△DEA。 ∴
AEDE?EFOE,即
48?EF6,∴EF=3。
(3)设OE=x,
①当交点E在O,C之间时,由以点E、C、F为顶点的三角
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形与△AOB相似,有∠ECF=∠BOA或∠ECF=∠OAB。
当∠ECF=∠BOA时,此时△OCF为等腰三角形,点E为OC中点,即OE=
52,∴E1(
52,0)。
当∠ECF=∠OAB时,有CE=5﹣x,AE=10﹣x, ∴CF∥AB,有CF=
12AB。
CEAE?CFAD∵△ECF∽△EAD,∴∴E2(
103,即
5?x10?x?14,解得,x?103。
,0)。
②当交点E在点C的右侧时, ∵∠ECF>∠BOA,
∴要使△ECF与△BAO相似,只能使∠ECF=∠BAO。 连接BE,
∵BE为Rt△ADE斜边上的中线,
∴BE=AB=BD,∴∠BEA=∠BAO。∴∠BEA=∠ECF。 ∴CF∥BE。∴
CFBE?OCOE。
CFAD?CEAE∵∠ECF=∠BAO,∠FEC=∠DEA=900,∴△CEF∽△AED,∴而AD=2BE,∴
CF2BE?CEAE,
。即
52x?x?510?x,
解得x1?5?5174 , x2?5?5174
∵ x2?5?5174<0,舍去,∴E3(5?5174,0)。
③当交点E在点O的左侧时, ∵∠BOA=∠EOF>∠ECF.
∴要使△ECF与△BAO相似,只能使∠ECF=∠BAO。 连接BE,
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得BE=
12AD =AB,∠BEA=∠BAO,
∴∠ECF=∠BEA。 ∴CF∥BE。∴
CFBE?OCOE。
又∵∠ECF=∠BAO,∠FEC=∠DEA=90°, ∴△CEF∽△AED,∴而AD=2BE,∴
OE2OECEAE??CFAD,
52x?x?510?xCEAE。即,
解得x1??5?5174 , x2??5?5174
∵ x2??5?5174<0,舍去,
又∵点E在x轴负半轴上,∴E4( 5?5174,0)。
综上所述:存在以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似,此时点E坐标为: E1(
52,0)、E2(
103,0)、E3(
5?5174,0)、E4( 5?5174,0)。
【学力训练】
1、(福建泉州)
解:(1) 1,3,60°。
(2)如图,连接TM,ME,EN,QN,QM , ∵OE和OP是⊙Q的切线,
∴QE⊥x轴,QT⊥OT,即∠QTA=90°。 而l∥x轴,∴QE⊥MN。∴MF=NF。 又∵r=2,EF=1,∴QF=2-1=1。
∴四边形QNEM为平行四边形,即QN∥ME。
∴EN=MQ=EQ=QN,即△QEN为等边三角
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形。∴∠NQE=60°,∠QNF=30°。
在四边形OEQT中,∠QTO=∠QEO=90°,∠TOE=60°,
∴∠TQE=360°-90°-90°-60°=120°。∴∠TQE+∠NQE=120°+60°=180°。 ∴T、Q、N三点共线,即TN为直径。∴∠TMN=90°。 ∴TN∥ME,∴∠MTN=60°=∠TNE。
∴以T、M、E、N为顶点的四边形是等腰梯形。
(3)对m、r的不同取值,经过M、D、N三点的抛物线y=ax2+bx+c,a的值不会变化。
理由如下:如图,连DM,ME, ∵DM为直径,∴∠DME=90°。 而DM垂直平分MN, ∴Rt△MFD∽Rt△EFM。 ∴MF2=EF?FD。
设D(h,k),(h>0,k=2r),
则过M、D、N三点的抛物线的解析式为: y=a(x-h)2+k。
又∵M、N的纵坐标都为1,
当y=1时,a(x-h)2+k=1,解得x1=h? 1?ka,x2=h? 1?ka。
∴MN=2 1?ka2。∴MF=
12MN= 1?ka。
?∴???1?k?1?k ?1??k?1?。∴ ?1??k?1?。∴a=-1。 ?a?a?∴对m、r的不同取值,经过M、D、N三点的抛物线y=ax2+bx+c,a的值会变 化,a=-1。
2、(浙江湖州)
(1)证明:设E(x1,y1),F(x2,y2),△AOE与△FOB的面积分别为S1,S2,由题意
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得y1?kx112,y2?12kx2.
1212?S1?x1y1?k,S2?x2y2?k.
?S1?S2,即△AOE与△FOB的面积相等.
?k?,3?,F?3??k??4,?, ?4?(2)由题意知:E,F两点坐标分别为E?12?S△ECF?EC?CF?1?1??1?4?k3?k?, ???2?3??4?12k?12k?S△ECF?12?k?S△ECF
?S△EOF?S矩形AOBC?S△AOE?S△BOF?S△ECF?12??S?S△OEF?S△ECF?12?k?2S△ECF?12?k?2?11221?1??1?4?k3?k? ???2?3??4??S??k?k.
当k??1?1?2?????12??1?1?4?????12??6时,S有最大值.
S最大值??3.
(3)解:设存在这样的点F,将△CEF沿EF对折后,C点恰好落在OB边上的M点,过点E作EN?OB,垂足为N. 由题意得:EN?AO?3,EM?EC?4?13k,MF?CF?3?14k,
???EMN??FMB??FMB??MFB?90,??EMN??MFB.
又??ENM??MBF?90,
?△ENM∽△MBF.
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