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∴当CD∥AB时,不存在点D使得四边形A、B、C、D为顶点的四边形是等腰梯形. ②如图1所示:
当AD∥BC时,AB<AC,过点A作BC平行线l,以C为圆心,AB为半径作弧,交l与点D1点,A与D1关于x=﹣1对称, ∴D1(﹣2,﹣6).
BD∥AC时,D2E⊥AC. ③如图2所示:过点C作CM⊥x轴,过点A作AM⊥y轴,过点B作BF⊥AC,
∵CB∥AM, ∴∠BCA=∠CAM. 在△AMC和△CBF中,
,
∴△AMC≌△CBF. ∴CF=AM=6. ∴AF=4.
∵梯形ABD2C是等腰梯形, ∴CE=AF=4.
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∴D2B=EF=2. ∵BD2∥AC, ∴∠D2BH=∠BCA. ∵∠BCA=∠CAM, ∴∠D2BH=∠CAM. 又∵∠M=∠D2HB, ∴BHD2∽△AMC. ∴
.
∵BD2=2, ∴BH=,HD2=, ∴D2(
,
).
,
).
综上所述,点D的坐标为(﹣2,﹣6)或D2(
【点评】本题主要考查的是二次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求一次函数、二次函数的解析式、全等三角形的性质和判定、相似三角形的性质和判定、等腰梯形的性质,求得BD2=2是解题的关键.
25.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=14,tanA=,点D是边AC上一点,AD=8,点E是边AB上一点,以点E为圆心,EA为半径作圆,经过点D,点F是边AC上一动点(点F不与A、C重合),作FG⊥EF,交射线BC于点G.
(1)用直尺圆规作出圆心E,并求圆E的半径长(保留作图痕迹);
(2)当点G的边BC上时,设AF=x,CG=y,求y关于x的函数解析式,并写出它的定义域; (3)联结EG,当△EFG与△FCG相似时,推理判断以点G为圆心、CG为半径的圆G与圆E可能产生的各种位置关系.
【考点】相似形综合题;全等三角形的判定与性质;勾股定理;圆与圆的位置关系;锐角三角函数的定义.
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【专题】综合题.
【分析】(1)由于ED=EA,因此点E在线段AD的垂直平分线上,因而线段AD的垂直平分线与线段AB的交点即为圆心E(如图1),然后只需解Rt△EHA就可解决问题; (2)如图2,易证△GCF∽△FHE,然后运用相似三角形的性质就可解决问题;
(3)由于点G在射线BC上,故需分点G在线段BC上(如图2、图3),点G在线段BC的延长线上(如图4),然后只需求出CG和GE就可解决问题.
【解答】解:(1)作线段AD的垂直平分线,交AB于E,交AC于H,如图1,
点E即为所求作.
在Rt△EHA中,AH=AD=4,tanA=, ∴EH=AH?tanA=4×=3,AE=∴圆E的半径长为5;
(2)当点G的边BC上时,如图2所示. ∵∠C=90°,FG⊥EF,EH⊥AC,
∴∠C=∠EHF=90°,∠CFG=∠FEH=90°﹣∠EFH, ∴△GCF∽△FHE, ∴∴
=
, =
,
(4≤x<14);
=5.
∴y=﹣x2+6x﹣
(3)①当点G在BC上时, Ⅰ.当∠FGE=∠CGF时, 过点E作EN⊥BC于N,如图2,
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∵∠C=∠GFE=90°, ∴△GCF∽△GFE, ∴
=
.
∵△GCF∽△FHE, ∴∴
==
, ,
∴FC=FH=CH=(14﹣4)=5, ∴x=AF=5+4=9, ∴y=CG=∴rG=GC=∴GN=∴EG=
, ,rE=5.
,EN=CH=10, =
,
﹣3=
∴rG﹣rE<GE<rG+rE, ∴⊙E与⊙G相交;
Ⅱ.当∠FGE=∠CFG时,如图3,
则有GE∥AC,
∵∠C=∠AHE=90°,∴CG∥EH, ∴四边形CGEH是矩形, ∴rG=CG=EH=3,GE=CH=10, ∴GE>rE+rG, ∴⊙E与⊙G外离;
②当点G在BC延长线上时,设GE交AC于M,如图4,
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∵∠EHF=∠GCF=90°,∠GFC=∠HEF=90°﹣∠HFE, ∴△EHF∽△FCG, ∴∴
=
, =
,
∴y=(x﹣4)(x﹣14).
∵∠FGE=∠CFG,∠FGE+∠MEF=90°,∠GFM+∠MFE=90°, ∴MG=MF,∠MEF=∠MFE, ∴ME=MF,∴MG=ME. 在△GCM和△EHM中,
∴△GCM≌△EHM, ∴CG=HE=3,CM=MH=5, ∴rG=3,EG=2GM=2∴GE>rG+rE, ∴⊙E与⊙G外离.
综上所述:当△EFG与△FCG相似时,⊙E与⊙G相交或外离.
,
【点评】本题主要考查了相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、圆与圆的位置关系、三角函数的定义、勾股定理等知识,正确进行分类是解决第(3)小题的关键.
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