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(3)在不同的时间段运用相似三角形的判定和性质分别求解析式,运用函数性质解
答问题。
6. (2012江苏连云港12分)已知梯形ABCD,AD∥BC,AB⊥BC,AD=1,AB=2,BC=3,
问题1:如图1,P为AB边上的一点,以PD,PC为边作平行四边形PCQD,请问对角线PQ,DC的长能否相等,为什么?
问题2:如图2,若P为AB边上一点,以PD,PC为边作平行四边形PCQD,请问对角线PQ的长是否存在最小值?如果存在,请求出最小值,如果不存在,请说明理由. 问题3:若P为AB边上任意一点,延长PD到E,使DE=PD,再以PE,PC为边作平行四边形PCQE,请探究对角线PQ的长是否也存在最小值?如果存在,请求出最小值,如果不存在,请说明理由.
问题4:如图3,若P为DC边上任意一点,延长PA到E,使AE=nPA(n为常数),以PE、PB为边作平行四边形PBQE,请探究对角线PQ的长是否也存在最小值?如果存在,请求出最小值,如果不存在,请说明理由.
【答案】解:问题1:对角线PQ与DC不可能相等。理由如下:
∵四边形PCQD是平行四边形,若对角线PQ、DC相等,则四边形PCQD是
矩形,
∴∠DPC=90°。
∵AD=1,AB=2,BC=3,∴DC=22。 设PB=x,则AP=2-x,
在Rt△DPC中,PD2+PC2=DC2,即x2+32+(2-x)2+12=8,化简得x2-2x
+3=0,
∵△=(-2)2-4×1×3=-8<0,∴方程无解。
∴不存在PB=x,使∠DPC=90°。∴对角线PQ与DC不可能相等。 问题2:存在。理由如下:
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如图2,在平行四边形PCQD中,设对角线PQ与DC相交于点G, 则G是DC的中点。
过点Q作QH⊥BC,交BC的延长线于H。
∵AD∥BC,∴∠ADC=∠DCH,即∠ADP+∠PDG=∠DCQ+∠QCH。 ∵PD∥CQ,∴∠PDC=∠DCQ。∴∠ADP=∠QCH。 又∵PD=CQ,∴Rt△ADP≌Rt△HCQ(AAS)。∴AD=HC。 ∵AD=1,BC=3,∴BH=4,
∴当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为4。 问题3:存在。理由如下: 如图3,设PQ与DC相交于点G, ∵PE∥CQ,PD=DE,∴∴G是DC上一定点。
作QH⊥BC,交BC的延长线于H,
同理可证∠ADP=∠QCH,∴Rt△ADP∽Rt△HCQ。∴∵AD=1,∴CH=2。∴BH=BG+CH=3+2=5。 ∴当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为5。 问题4:如图3,设PQ与AB相交于点G, ∵PE∥BQ,AE=nPA,∴∴G是DC上一定点。
作QH∥PE,交CB的延长线于H,过点C作CK⊥CD,交
QH的延长线于K。
∵AD∥BC,AB⊥BC,
∴∠D=∠QHC,∠DAP+∠PAG=∠QBH+∠QBG=90° ∠PAG=∠QBG,
∴∠QBH=∠PAD。∴△ADP∽△BHQ,∴
DGPD1=?。 GCCQ2ADPD1=?。 CHCQ2PAAG1。 =?BQBGn+1ADPA1, =?BHBQn+1∵AD=1,∴BH=n+1。∴CH=BH+BC=3+n+1=n+4。 过点D作DM⊥BC于M,则四边形ABND是矩形。
∴BM=AD=1,DM=AB=2。∴CM=BC-BM=3-1=2=DM。
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∴∠DCM=45°。∴∠KCH=45°。 ∴CK=CH?cos45°=
2 (n+4), 22 (n+4)。 2∴当PQ⊥CD时,PQ的长最小,最小值为
【考点】反证法,相似三角形的判定和性质,一元二次方程根的判别式,全等三角形的判定和性质,勾股定理,平行四边形、矩形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质。 【分析】问题1:四边形PCQD是平行四边形,若对角线PQ、DC相等,则四边形PCQD是矩形,然后利用矩形的性质,设PB=x,可得方程x2+32+(2-x)2+1=8,由判别式△<0,可知此方程无实数根,即对角线PQ,DC的长不可能相等。
问题2:在平行四边形PCQD中,设对角线PQ与DC相交于点G,可得G是DC的中点,过点Q作QH⊥BC,交BC的延长线于H,易证得Rt△ADP≌Rt△HCQ,即可求得BH=4,则可得当PQ⊥AB时,PQ的长最小,即为4。
问题3:设PQ与DC相交于点G,PE∥CQ,PD=DE,可得Rt△ADP∽Rt△HCQ,继而求得BH的长,即可求得答案。
问题4:作QH∥PE,交CB的延长线于H,过点C作CK⊥CD,交QH的延长线于K,易证得
DGPD1=?,易证得GCCQ2ADPA1与△ADP∽△BHQ,又由∠DCB=45°,可得△CKH是等腰直角=?BHBQn+1三角形,继而可求得CK的值,即可求得答案。 7. ((2012江苏南京9分)“?”的思考
下框中是小明对一道题目的解答以及老师的批阅。 题目:某村计划建造如图所示的矩形蔬菜温室,要求长与宽的比为2:1,在温室内,沿前侧内墙保留3m的空地,其他三侧内墙各保留1m的通道,当温室的长与宽各为多少时,矩形蔬菜种植区域的面积是288m2? 解:设矩形蔬菜种植区域的宽为xm,则长为2xm, 根据题意,得x?2x=288. 解这个方程,得x1=-12(不合题意,舍去),x2=12 所以温室的长为2×12+3+1=28(m),宽为12+1+1=14(m) 答:当温室的长为28m,宽为14m时,矩形蔬菜种植区域的面积是288m2. ? 我的结果也正确
小明发现他解答的结果是正确的,但是老师却在他的解答中划了一条横线,并打开了一个“?”
结果为何正确呢?
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(1)请指出小明解答中存在的问题,并补充缺少的过程: 变化一下会怎样……
(2)如图,矩形A′B′C′D′在矩形ABCD的内部,AB∥A′B′,AD∥A′D′,且AD:AB=2:1,设AB与A′B′、BC与B′C′、CD与C′D′、DA与D′A′之间的距离分别为a、b、c、d,要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,a、b、c、d应满足什么条件?请说明理由.
dAA'D'cDB'BaC'bC
【答案】解:(1)小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1的理由。
在“设矩形蔬菜种植区域的宽为xm,则长为2xm.”前补充以下过程: 设温室的宽为ym,则长为2ym。
则矩形蔬菜种植区域的宽为(y-1-1)m,长为(2y-3-1)m。 ∵
2y?3?12y?4? 2?,∴矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1。
y?1?1y?2(2)a+c b+d =2。理由如下:
要使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,就要
A?D? AD,即?A?B?ABAD??a?c?AB??b?d??2, 1即
2AB??a?c?AB??b?d??2 ,即a+c b+d =2。 1【考点】一元二次方程的应用(几何问题),相似多边形的性质,比例的性质。
【分析】(1)根据题意可得小明没有说明矩形蔬菜种植区域的长与宽之比为2:1的理由,所以由已知条件求出矩形蔬菜种植区域的长与宽的关系即可。
(2)由使矩形A′B′C′D′∽矩形ABCD,利用相似多边形的性质,可得
然后利用比例的性质。
8. (2012江苏南京10分)如图,A、B为⊙O上的两个定点,P是⊙O上的动点(P不与A、B重合),我们称∠APB为⊙O上关于A、B的滑动角。
A?D? AD ,?A?B?AB由莲山课件提供http://www.5ykj.com/ 资源全部免费
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(1)已知∠APB是?O上关于点A、B的滑动角。 ① 若AB为⊙O的直径,则∠APB= ② 若⊙O半径为1,AB=2,求∠APB的度数
(2)已知O2为?O1外一点,以O2为圆心作一个圆与?O1相交于A、B两点,∠APB为?O1上关于点A、B的滑动角,直线PA、PB分别交?O2于点M、N(点M与点A、点N与点B均不重合),连接AN,试探索∠APB与∠MAN、∠ANB之间的数量关系。 【答案】解:(1)①900。
②如图,连接AB、OA、OB.
在△AOB中,∵OA=OB=1.AB=2,∴OA2+OB2=AB2。 ∴∠AOB=90°。
当点P在优弧 AB 上时(如图1),∠APB=当点P在劣弧 AB 上时(如图2), ∠APB=
1∠AOB=45°; 21(360°-∠AOB)=135°。 2(2)根据点P在⊙O1上的位置分为以下四种情况.
第一种情况:点P在⊙O2外,且点A在点P与点M之间,点B在
点P与点N之间,如图3,
∵∠MAN=∠APB+∠ANB, ∴∠APB=∠MAN-∠ANB。
第二种情况:点P在⊙O2外,且点A在点P与点M之间,点N在
点P与点B之间,如图4,
∵∠MAN=∠APB+∠ANP=∠APB+(180°-∠ANB), ∴∠APB=∠MAN+∠ANB-180°。
第三种情况:点P在⊙O2外,且点M在点P与点A之间,点B在点
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