∵cos∠A=,AE=
.
==,
∴ED=AD﹣AE=1﹣
【点评】本题考查了旋转变换的性质,等角对等边的性质,平行四边形的判定,菱形的判定,等腰三角形的性质以及锐角三角形函数值,经过角度的计算得到相等的角是解题的关键.
五、解答题:(共2个题,每小题12分) 22.(12分)(2011?自贡)阅读下面例题的解答过程,体会、理解其方法,并借鉴该例题的解法解方程.
2
例:解方程x﹣|x﹣1|﹣1=0 解:(1)当x﹣1≥0即x≥1时.|x﹣1|=x﹣1,
22
原方程化为x﹣(x﹣1)﹣1=0,即x﹣x=0, 解得x1=0,x2=1.
∵x≥1,故x=0舍去,x=1是原方程的解
(2)当x﹣1<0即x<1时.|x﹣1|=﹣(x﹣1),
22
原方程化为x+(x﹣1)﹣1=0,即x+x﹣2=0, 解得x1=1,x2=﹣2.
∵x<1,故x=1舍去,x=﹣2是原方程的解. 综上所述,原方程的解为x1=1,x2=﹣2.
2
解方程:x+2|x+2|﹣4=0.
【分析】由于x+2的符号不能确定,故应分x+2≥0和x+2<0两种情况,结合绝对值的性质去掉绝对值符号,再解关于x的一元二次方程即可. 【解答】解:(1)当x+2≥0即x≥﹣2时.|x+2|=x+2,
22
原方程化为x+2(x+2)﹣4=0,即x+2x=0, 解得x1=0,x2=﹣2. ∵x≥﹣2,
故原方程的解为x1=0,x2=﹣2;
(2)当x+2<0即x<﹣2时.|x+2|=﹣(x+2), 原方程化为x﹣2(x+2)﹣4=0,即x﹣2x﹣8=0, 解得x1=4,x2=﹣2. ∵x<﹣2,
故x1=4(不是原方程的解,舍去),x2=﹣2(不是原方程的解,舍去) 综上所述,原方程的解为x=0,x=﹣2. 【点评】本题考查的是含绝对值符号的一元二次方程,在解答此类题目时一定要注意分类讨论.
2
2
23.(12分)(2013?自贡)将两块全等的三角板如图①摆放,其中∠A1CB1=∠ACB=90°,∠A1=∠A=30°. (1)将图①中的△A1B1C顺时针旋转45°得图②,点P1是A1C与AB的交点,点Q是A1B1与BC的交点,求证:CP1=CQ;
(2)在图②中,若AP1=2,则CQ等于多少?
(3)如图③,在B1C上取一点E,连接BE、P1E,设BC=1,当BE⊥P1B时,求△P1BE面积的最大值.
【分析】(1)先判断∠B1CQ=∠BCP1=45°,利用ASA即可证明△B1CQ≌△BCP1,从而得出结论.
(2)作P1D⊥CA于D,在RtADP1中,求出P1D,在Rt△CDP1中求出CP1,继而可得出CQ的长度.
(3)证明△AP1C∽△BEC,则有AP1:BE=AC:BC=出S△P1BE关于x的表达式,利用配方法求最值即可. 【解答】(1)证明:∵∠B1CB=45°,∠B1CA1=90°, ∴∠B1CQ=∠BCP1=45°, ∵在△B1CQ和△BCP1中,
:1,设AP1=x,则BE=
x,得
,
∴△B1CQ≌△BCP1(ASA), ∴CQ=CP1;
(2)作P1D⊥CA于D,
∵∠A=30°, ∴P1D=AP1=1, ∵∠P1CD=45°,
∴=sin45°=, ,
∴CP1=P1D=又∵CP1=CQ, ∴CQ=;
(3)∵∠P1BE=90°,∠ABC=60°, ∴∠A=∠CBE=30°, ∴AC=BC,
由旋转的性质可得:∠ACP1=∠BCE, ∴△AP1C∽△BEC,
∴AP1:BE=AC:BC=:1, 设AP1=x,则BE=
x,
在Rt△ABC中,∠A=30°, ∴AB=2BC=2, ∴S△P1BE=×=﹣
2
x(2﹣x)=﹣
,
.
x+
2
x
(x﹣1)+
故当x=1时,S△P1BE(max)=
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,解答本题需要我们熟练掌握含30°角的直角三角形的性质、勾股定理及配方法求二次函数的最值,有一定难度.
六、解答题(本题满分14分) 24.(14分)(2012?自贡)如图,抛物线l交x轴于点A(﹣3,0)、B(1,0),交y轴于点C(0,﹣3).将抛物线l沿y轴翻折得抛物线l1. (1)求l1的解析式;
(2)在l1的对称轴上找出点P,使点P到点A的对称点A1及C两点的距离差最大,并说出理由;
(3)平行于x轴的一条直线交抛物线l1于E、F两点,若以EF为直径的圆恰与x轴相切,求此圆的半径.
【分析】(1)首先求出翻折变换后点A、B所对应点的坐标,然后利用待定系数法求出抛物线l1的解析式;
(2)如图2所示,连接B1C并延长,与对称轴x=1交于点P,则点P即为所求.利用轴对称的性质以及三角形三边关系(三角形两边之差小于第三边)可以证明此结论.为求点P的坐标,首先需要求出直线B1C的解析式;
(3)如图3所示,所求的圆有两个,注意不要遗漏.解题要点是利用圆的半径表示点F(或点E)的坐标,然后代入抛物线的解析式,解一元二次方程求出此圆的半径. 【解答】解:(1)如图1所示,设经翻折后,点A、B的对应点分别为A1、B1, 依题意,由翻折变换的性质可知A1(3,0),B1(﹣1,0),C点坐标不变, 因此,抛物线l1经过A1(3,0),B1(﹣1,0),C(0,﹣3)三点,
2
设抛物线l1的解析式为y=ax+bx+c,则有:
,
解得a=1,b=﹣2,c=﹣3,
2
故抛物线l1的解析式为:y=x﹣2x﹣3.
(2)抛物线l1的对称轴为:x=
=1,
如图2所示,连接B1C并延长,与对称轴x=1交于点P,则点P即为所求. 此时,|PA1﹣PC|=|PB1﹣PC|=B1C.
设P′为对称轴x=1上不同于点P的任意一点,则有:
|P′A1﹣P′C|=|P′B1﹣P′C|<B1C(三角形两边之差小于第三边), 故|P′B1﹣P′C|<|PA1﹣PC|,即|PA1﹣PC|最大. 设直线B1C的解析式为y=kx+b,则有:
,解得k=b=﹣3,
故直线B1C的解析式为:y=﹣3x﹣3. 令x=1,得y=﹣6, 故P(1,﹣6).
(3)依题意画出图形,如图3所示,有两种情况. ①当圆位于x轴上方时,设圆心为D,半径为r,
由抛物线及圆的对称性可知,点D位于对称轴x=1上, 则D(1,r),F(1+r,r). ∵点F(1+r,r)在抛物线y=x﹣2x﹣3上,
22
∴r=(1+r)﹣2(1+r)﹣3,化简得:r﹣r﹣4=0 解得r1=∴此圆的半径为
,r2=
;
(舍去),
2
②当圆位于x轴下方时,同理可求得圆的半径为综上所述,此圆的半径为
或
.
.
【点评】本题考查内容包括二次函数的图象与性质、待定系数法、翻折变换、轴对称的性质、三角形三边关系、圆的相关性质等,涉及考点较多,有一定的难度.第(2)问中,注意是“两线段之差最大”而不是“两线段之和最大”,后者比较常见,学生们已经有大量的训练基础,
而前者接触较少,但二者道理相通;第(3)问中,首先注意圆有2个,不要丢解,其次注意利用圆的半径表示点的坐标,运用方程的思想求出圆的半径.