点评:本题是一个综合应用题,用到了相似三角形的性质,方程的解法,是一个函数与三角形的综合问题.
8.(云南)如图,在直角坐标系中,半圆直径为OC,半圆圆心D的坐标为(0,2),四边形OABC是矩形,点A的坐标为(6,0).
(1)若过点P(2,0)且与半圆D相切于点F的切线分别与y轴和BC边交于点H与点E,求切线PF所在直线的解析式;
(2)若过点A和点B的切线分别与半圆相切于点P1和P2(点P1、P2与点O、C不重合),请求P1、P2点的坐标并说明理由.(注:第(2)问可利用备用图作答).
考点:一次函数综合题。 专题:压轴题。
分析:(1)设出切线PH所在直线的解析式,过E点作ET⊥x轴于点T,连接DP、DF,则DF⊥PE,构造出直角三角形,利用特殊角的三角函数值求出E点的坐标,根据直线过P、E两点,列出方程组求出未知数的值,进而求出切线的解析式; (2)分当k<0,设过点A且与半圆相切于P1点的切线方程为y=k1x+b1,P1点的坐标为(x1,y1),切线与边BC交于点S,过点S作ST1⊥x轴于点T1.利用三角形相似求出P1点的坐标. k>0时,据圆的对称性知P2点是P1点关于直线y=2对称的点,从而可得P2点的坐标. 解答:解:(1)设切线PH所在直线的解析式为y=kx+b.(1分)
解法一:设E点的坐标为(xE,4),过E点作ET⊥x轴于点T,连接DP、DF,则DF⊥PE, 在Rt△DOP和Rt△DFP中,∵OP=PF,OD=DF,∴△DOP≌△DFP. 在Rt△DOP中,tan∠DPO=
=
.
∴∠DPO=30°,从而知∠OPEe=60度. 在Rt△EPT中,可求得PT=∴E点的坐标为(
,
,4).(4分)
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∵直线过P、E两点,∴
∴切线PF所在直线的解析式为y=﹣
解方程组,得x+6.(6分)
解法二:∵点P的坐标为(2,0),且直线y=kx+b过点P, ∴2k+b=0,b=﹣2k.
设E点的坐标为(xE,4),过E点作ET⊥x轴于点T. ∵切线过E点,
∴kxE+b=4,xE=(4﹣b). ∵EC=EF,PF=PO, ∴PE=EF+FP.(4分)
222
在Rt△ETP中,PE=ET+PT, ∴[(4﹣b)+2
]=4+[2
2
2
﹣(4﹣b)],解方程,得k=﹣
x+6.(6分)
2
,b=6.
∴切线PF所在直线的解析式为y=﹣
(2)如备用图,
(ⅰ)当k<0时,设过点A且与半圆相切于P1点的切线方程为y=k1x+b1,P1点的坐标为(x1,y1),切线与边BC交于点S,过点S作ST1⊥x轴于点T1. 同上理,可得b1=﹣6k1,∴[
(4﹣b1)+6]=4+[6﹣
2
2
(4﹣b1)],
2
解方程,得k1=﹣,b1=.(8分) ∵直线y=k1x+b1与边BC交于点S(x2,4),
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∴4=﹣x2+,解方程,得x2=.
∵=,
∴(+6)y1=6×4,解得y1=,代入y=﹣x+,解得x1=.
).(10分)
∴所求满足条件的P1点的坐标为(,
(ⅱ)当k>0时,据圆的对称性知P2点是P1点关于直线y=2对称的点,从而可得P2点的坐标为(,).(12分)
点评:此题难度很大,把一次函数,圆,三角形的知识结合起来,综合性很强,解答此题的关键是根据题意画出图形,利用数形结合求出结论.
9.(厦门)如图,在直角梯形OABD中,DB∥OA,∠OAB=90°,点O为坐标原点,点A在x轴的正半轴上,对角线OB,AD相交于点M.OA=2,AB=2,BM:MO=1:2. (1)求OB和OM的值;
(2)求直线OD所对应的函数关系式;
(3)已知点P在线段OB上(P不与点O,B重合),经过点A和点P的直线交梯形OABD的边于点E(E异于点A),设OP=t,梯形OABD被夹在∠OAE内的部分的面积为S,求S关于t的函数关系式.
考点:一次函数综合题;相似三角形的判定与性质。 专题:综合题;压轴题。
分析:(1)由于∠OAB=90°,OA=2,AB=2,所以OB=4; 因为
=,所以
=,OM=.
=
=,故DB=1,D(1,2
).故
(2)由(1)得:OM=,即BM=.由于DB∥OA,易证过OD的直线所对应的函数关系式是y=2
x.
(3)依题意:当0<t≤时,E在OD边上,分别过E,P作EF⊥OA,PN⊥OA,垂足分别为F和N,由于tan∠PON=对应的函数关系式是y=2
=x,
,故∠PON=60°,OP=t,故ON=t,PN=t,直线OD所
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设E(n,2)易证得△APN∽△AEF,故
×
,
=,故n=,由此,
S△OAE=OA?EF=×2×2∴S=
(0<t≤);
当<t<4时,点E在BD边上,此时,S梯形OABD=S△ABE 由于DB∥OA,易证:∴△EPB∽△APO, ∴∴
==
, ,BE=
,
可分别求出三角形的值.
解答:解:(1)∵∠OAB=90°,OA=2,AB=2∴OB=4, ∵
=,∴
=,
,
∴OM=.
(2)由(1)得:OM=, ∴BM=, ∵DB∥OA,易证
=
=,
∴DB=1,D(1,2),
∴过OD的直线所对应的函数关系式是y=2
(3)依题意:当0<t≤时,E在OD边上,
x.
分别过E,P作EF⊥OA,PN⊥OA,垂足分别为F和N, ∵tan∠PON=
=
,∴∠PON=60°, t,
,
=
,
OP=t.∴ON=t,PN=
∵直线OD所对应的函数关系式是y=2设E(n,2
)易证得△APN∽△AEF,∴
∴=,
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整理得:=,
∴8n﹣nt=2t,n(8﹣t)=2t, ∴n=
.
×
,
由此,S△OAE=OA?EF=×2×2∴S=
(0<t≤),
当<t<4时,点E在BD边上, 此时,S梯形OABD=S△ABE+S梯形OFED, ∵DB∥OA,
易证:△EPB∽△APO, ∴BE=
=
,∴
=,
×2﹣
×2
==3
×2﹣
, ×2
=﹣
+5
,
,
S△ABE=BE?AB=×∴S=(1+2)×2
综上所述:S=.
(3)解法2:①∵∠AOB=90°,OA=2,AB=2, 易求得:∠OAB=30°,∴OB=4.
解法2:分别过E,P作EF⊥OA,PN⊥OA,垂足分别为F和N, 由①得,∠OBA=30°, ∵OP=t,∴ON=t,PN=即:P(t,
t,
t),又(2,0),
设经过A,P的直线所对应的函数关系式是y=kx+b, 则
,
解得:k=,b=,
x+
.
∴经过A,P的直线所对应的函数关系式是y=
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