当m?2时,△DCA的面积最大,此时点D的坐标为(2,1).
图5 图6
考点伸展
第(3)题也可以这样解:
如图6,过D点构造矩形OAMN,那么△DCA的面积等于直角梯形CAMN的面积减去△CDN和△ADM的面积.
设点D的横坐标为(m,n)(1?m?4),那么
S?由于n??例6
111(2n?2)?4?m(n?2)?n(4?m)??m?2n?4. 222125m?m?2,所以S??m2?4m. 22如图1,△ABC中,AB=5,AC=3,cosA=重合),作DE//BC交射线CA于点E..
3.D为射线BA上的点(点D不与点B10(1) 若CE=x,BD=y,求y与x的函数关系式,并写出函数的定义域; (2) 当分别以线段BD,CE为直径的两圆相切时,求DE的长度;
(3) 当点D在AB边上时,BC边上是否存在点F,使△ABC与△DEF相似?若存在,请求出线段BF的长;若不存在,请说明理由.
图1 备用图 备用图
思路点拨
1.先解读背景图,△ABC是等腰三角形,那么第(3)题中符合条件的△DEF也是等腰三角形.
2.用含有x的式子表示BD、DE、MN是解答第(2)题的先决条件,注意点E的位置不同,DE、MN表示的形式分两种情况.
3.求两圆相切的问题时,先罗列三要素,再列方程,最后检验方程的解的位置是否符合题意.
4.第(3)题按照DE为腰和底边两种情况分类讨论,运用典型题目的结论可以帮助我们轻松解题. 满分解答
(1)如图2,作BH⊥AC,垂足为点H.在Rt△ABH中,AB=5,cosA=所以AH=
AH3?,AB1031=AC.所以BH垂直平分AC,△ABC 为等腰三角形,AB=CB=5. 22因为DE//BC,所以
ABAC5?,即5?3.于是得到y?x,(x?0). DBEC3yxDEAEMNANDE|3?x|??,,即,?BCACBCAC53(2)如图3,图4,因为DE//BC,所以
1|3?x|MN2.因此DE?5|3?x|,圆心距MN?5|6?x|. ?3653
图2 图3 图4
在⊙M中,rM?11511BD?y?x,在⊙N中,rN?CE?x. 22622①当两圆外切时,
5130x?x?5|6?x|.解得x?或者x??10. 62136305(3?x)15,此时DE??. 13313如图5,符合题意的解为x?②当两圆内切时,
51x?x?5|6?x|. 626当x<6时,解得x?305(x?3)15,如图6,此时E在CA的延长线上,DE??; 7375(x?3)35. ?33当x>6时,解得x?10,如图7,此时E在CA的延长线上,DE?
图5 图6 图7
(3)因为△ABC是等腰三角形,因此当△ABC与△DEF相似时,△DEF也是等腰三角形.
如图8,当D、E、F为△ABC的三边的中点时,DE为等腰三角形DEF的腰,符合题意,此时BF=2.5.根据对称性,当F在BC边上的高的垂足时,也符合题意,此时BF=4.1.
如图9,当DE为等腰三角形DEF的底边时,四边形DECF是平行四边形,此时BF?125. 34
图8 图9 图10 图11
考点伸展
第(3)题的情景是一道典型题,如图10,如图11,AH是△ABC的高,D、E、F为△ABC的三边的中点,那么四边形DEHF是等腰梯形.
例 7 如图1,在直角坐标系xOy中,设点A(0,t),点Q(t,b).平移二次函数
y??tx2的图象,得到的抛物线F满足两个条件:①顶点为Q;②与x轴相交于B、C两点
(∣OB∣<∣OC∣),连结A,B.
(1)是否存在这样的抛物线F,使得OA2?OB?OC?请你作出判断,并说明理由;
(2)如果AQ∥BC,且tan∠ABO=
3,求抛物线F对应的二次函数的解析式. 2
图1
思路点拨
1.数形结合思想,把OA2?OB?OC转化为t2?x1?x2.
2.如果AQ∥BC,那么以OA、AQ为邻边的矩形是正方形,数形结合得到t=b.
3.分类讨论tan∠ABO=
3,按照A、B、C的位置关系分为四种情况.A在y轴正半2轴时,分为B、C在y轴同侧和两侧两种情况;A在y轴负半轴时,分为B、C在y轴同侧和两侧两种情况. 满分解答
(1)因为平移y??tx2的图象得到的抛物线F的顶点为Q(t,b),所以抛物线F对应的解析式为y??t(x?t)2?b.
因为抛物线与x轴有两个交点,因此tb?0.
令y?0,得OB?t?b,OC?t?tb. t所以|OB|?|OC|?|(t?3b)( t?tbbb22222)|?|t? |?t?OA.即t???t.所ttt2以当b?2t时,存在抛物线F使得|OA|?|OB|?|OC|.
(2)因为AQ//BC,所以t=b,于是抛物线F为y??t(x?t)?t.解得
2x1?t?1,x2?t?1.
①当t?0时,由|OB|?|OC|,得B(t?1,0).
如图2,当t?1?0时,由tan?ABO?t3|OA|??,解得t?3.此时二次函数|OB|2t?1的解析式为y??3x?18x?24.
2如图3,当t?1?0时,由tan?ABO?t3|OA|3??,解得t?.此时二次2|OB|?t?15函数的解析式为y??321848x+. x+525125