∴Rt△ADB≌Rt△ACB, ∴AD=BC,
又∵AB是⊙O的直径, ∴AB≠CD,
∴四边形ABCD是对等四边形. (3)如图3,点D的位置如图所示:
①若CD=AB,此时点D在D1的位置,CD1=AB=13;
②若AD=BC=11,此时点D在D2、D3的位置,AD2=AD3=BC=11, 过点A分别作AE⊥BC,AF⊥PC,垂足为E,F, 设BE=x, ∵tan∠PBC=∴AE=
,
,
在Rt△ABE中,AE2+BE2=AB2, 即
,
解得:x1=5,x2=﹣5(舍去), ∴BE=5,AE=12, ∴CE=BC﹣BE=6,
由四边形AECF为矩形,可得AF=CE=6,CF=AE=12, 在Rt△AFD2中,∴
,
或12+
.
, ,
综上所述,CD的长度为13、12﹣
【点评】本题主要考查了四边形的综合题,解题的关键是理解并能运用“等对角四边形”这个概念.在(3)中注意分类讨论思想的应用、勾股定理的应用.
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25.抛物线y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,已知A(﹣1,0),C(0,3). (1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,P为线段BC上一点,过点P作y轴平行线,交抛物线于点D,当△BDC的面积最大时,求点P的坐标;
(3)如图2,抛物线顶点为E,EF⊥x轴于F点,M(m,0)是x轴上一动点,N是线段EF上一点,若∠MNC=90°,请指出实数m的变化范围,并说明理由.
【考点】二次函数综合题. 【专题】压轴题.
【分析】(1)由y=﹣x2+bx+c经过点A、B、C,A(﹣1,0),C(0,3),利用待定系数法即可求得此抛物线的解析式;
(2)首先令﹣x2+2x+3=0,求得点B的坐标,然后设直线BC的解析式为y=kx+b′,由待定系数法即可求得直线BC的解析式,再设P(a,3﹣a),即可得D(a,﹣a2+2a+3),即可求得PD的长,由
2
S△BDC=S△PDC+S△PDB,+即可得S△BDC=﹣(a﹣)
,利用二次函数的性质,即可求得当△BDC
的面积最大时,求点P的坐标;
(3)首先过C作CH⊥EF于H点,则CH=EH=1,然后分别从点M在EF左侧与M在EF右侧时去分析求解即可求得答案. 【解答】解:(1)由题意得:解得:
,
,
∴抛物线解析式为y=﹣x2+2x+3;
(2)令﹣x2+2x+3=0, ∴x1=﹣1,x2=3,
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即B(3,0),
设直线BC的解析式为y=kx+b′, ∴
,
解得:,
∴直线BC的解析式为y=﹣x+3,
设P(a,3﹣a),则D(a,﹣a2+2a+3), ∴PD=(﹣a2+2a+3)﹣(3﹣a)=﹣a2+3a, ∴S△BDC=S△PDC+S△PDB =PD?a+PD?(3﹣a) =PD?3 =(﹣a2+3a) =﹣(a﹣)2+
,
∴当a=时,△BDC的面积最大,此时P(,);
(3)由(1),y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4, ∴OF=1,EF=4,OC=3,
过C作CH⊥EF于H点,则CH=EH=1, 当M在EF左侧时, ∵∠MNC=90°, 则△MNF∽△NCH, ∴
,
设FN=n,则NH=3﹣n, ∴
,
即n2﹣3n﹣m+1=0,
关于n的方程有解,△=(﹣3)2﹣4(﹣m+1)≥0,
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得m≥且m≠1;
当M与F重合时,m=1;
当M在EF右侧时,Rt△CHE中,CH=EH=1,∠CEH=45°,即∠CEF=45°, 作EM⊥CE交x轴于点M,则∠FEM=45°, ∵FM=EF=4, ∴OM=5,
即N为点E时,OM=5, ∴m≤5,
综上,m的变化范围为:﹣≤m≤5.
【点评】此题考查了待定系数法求函数的解析式、相似三角形的判定与性质、二次函数的最值问题、判别式的应用以及等腰直角三角形的性质等知识.此题综合性很强,难度较大,注意掌握数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.
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