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∵CA=CB,∴∠B=∠CAB,∵AB∥CD, ∴∠ACD=∠CAB,∵∠B=∠E,∠ACD=∠E,∴∠ACE+∠ACD=90°,即∠DCO=90°, ∴OC⊥D C,∴CD与⊙O相切. (2)∵CD∥AB,OC⊥D C,∴OC⊥A B, 又∠ACB=120°,∴∠OCA=∠OCB=60°, ∵OA=OC,∴△OAC是等边三角形, ∴∠DOA=60°, ∴在Rt△DCO中,
DCOC?tan?DOA =3,
[来源:21世纪教育网]
∴DC=3OC=3OA=23.
25.(2011湖南衡阳,25,8分)如图,已知A,B两点的坐标分别为A(0,23),B(2,
0)直线AB与反比例函数y?mx的图像交与点C和点D(-1,a).
(1)求直线AB和反比例函数的解析式; (2)求∠ACO的度数;
(3)将△OBC绕点O逆时针方向旋转α角(α为锐角),得到△OB′C′,当α为多少度时OC′⊥AB,并求此时线段AB′的长.
23),【解】(1)设直线AB的解析式为y?kx?b,将A(0,B(2,0)代入解析式y?kx?b???k??3,?b?23,中,得?,解得?.∴直线AB的解析式为y??3x?23;将D
???2k?b?0?b?23(-1,a)代入y??3x?23得a?33,∴点D坐标为(-1,33),将D(-1,
mx33)代入y?中得m??33,∴反比例函数的解析式为y??33x.
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?y??3x?23,????x1?3?x1??1?3)(2)解方程组?得,,∴点C坐标为(3,, ??33??y???y1??3??y1?33x?过点C作CM⊥x轴于点M,则在Rt△OMC中,
CM?3,OM?3,∴tan?COM?CMOM?33,∴?COM?30?,
在Rt△AOB中,tan?ABO?AOOB?232=3,∴?ABO?60?,
∴∠ACO=?ABO??COE?30?.
(3)如图,∵OC′⊥AB,∠ACO=30°,
∴?= ∠COC′=90°-30°=60°,∠BOB′=?=60°,
[来源21世纪教育网]∴∠AOB′=90°-∠BOB′=30°,∵ ∠OAB=90°-∠ABO=30°, ∴∠AOB′=∠OAB,
∴AB′= OB′=2.
答:当α为60度时OC′⊥AB,并求此时线段AB′的长为2.
26.(2011湖南衡阳,26,10分)如图,在矩形ABCD中,AD=4,AB=m(m>4),点P是
AB边上的任意一点(不与A、B重合),连结PD,过点P作PQ⊥PD,交直线BC于
点Q.
(1)当m=10时,是否存在点P使得点Q与点C重合?若存在,求出此时AP的长;若不存在,说明理由;
(2)连结AC,若PQ∥AC,求线段BQ的长(用含m的代数式表示)
(3)若△PQD为等腰三角形,求以P、Q、C、D为顶点的四边形的面积S与m之间的函数关系式,并写出m的取值范围.
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【解】(1) 假设当m=10时,存在点P使得点Q与点C重合(如下图),
∵PQ⊥PD∴∠DPC=90°,∴∠APD+∠BPC=90°, 又∠ADP+∠APD=90°,∴∠BPC=∠ADP, 又∠B=∠A=90°,∴△PBC∽△DAP,∴∴
10?AP4?4APPBDA?BCAP,
,∴AP?2或8,∴存在点P使得点Q与点C重合,出此时AP的
长2 或8.
(2) 如下图,∵PQ∥AC,∴∠BPQ=∠BAC,∵∠BPQ=∠ADP,∴∠BAC=∠ADP,又∠B=∠DAP=90°,∴△ABC∽△DAP,∴
ABDA?BCAPm44AP16m,即?,∴AP?.
∵PQ∥AC,∴∠BPQ=∠BAC,∵∠B=∠B,∴△PBQ∽△ABC,m?16PBAB?BQBC,即
m?BQ,∴BQ?4?16.
2mm4(3)由已知 PQ⊥PD,所以只有当DP=PQ时,△PQD为等腰三角形(如图),
∴∠BPQ=∠ADP,又∠B=∠A=90°,∴△PBQ≌△DAP,
∴PB=DA=4,AP=BQ=m?4,
∴以P、Q、C、D为顶点的四边形的面积S与m之间的函数关系式为:S四边形PQCD= S矩
形ABCD
-S△DAP-S△QBP=DA?AB?12?4??m?4??1212?DA?AP?12?PB?BQ
=4m??4??m?4?=16(4<m≤8).
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27.(2011湖南衡阳,27,10分)已知抛物线y?12x?mx?2m?272.
(1)试说明:无论m为何实数,该抛物线与x轴总有两个不同的交点;
(2)如图,当该抛物线的对称轴为直线x=3时,抛物线的顶点为点C,直线y=x-1与抛物线交于A、B两点,并与它的对称轴交于点D.
①抛物线上是否存在一点P使得四边形ACPD是正方形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,说明理由;
②平移直线CD,交直线AB于点M,交抛物线于点N,通过怎样的平移能使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形.
【
(1)?=??m??4?2解
1】
27??22??2m??=m?4m?7=m?4m?4?3=?m?2??3,∵不2?2?管m为何实数,总有?m?2?≥0,∴?=?m?2??3>0,∴无论m为何实数,该抛物线与x轴总有两个不同的交点.
(2)∵ 抛物线的对称轴为直线x=3,∴m?3, 抛物线的解析式为y?12x?3x?22252=
12?x?3?2?2,顶点C坐标为(3,-2),
?y?x?1,?x1?1?x2?7?解方程组?,解得或,所以A的坐标为(1,0)、B125???y1?0?y2?6?y?x?3x??22的坐标为(7,6),∵x?3时y=x-1=3-1=2,∴D的坐标为(3,2),设抛物线的
对称轴与x轴的交点为E,则E的坐标为(3,0),所以AE=BE=3,DE=CE=2, ① 假设抛物线上存在一点P使得四边形ACPD是正方形,则AP、CD互相垂直平分且
相等,于是P与点B重合,但AP=6,CD=4,AP≠CD,故抛物线上不存在一点P
使得四边形ACPD是正方形.
② (Ⅰ)设直线CD向右平移n个单位(n>0)可使得C、D、M、N为顶点的四边形
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是平行四边形,则直线CD的解析式为x=3?n,直线CD与直线y=x-1交于点M(3?n,2?n),又∵D的坐标为(3,2),C坐标为(3,-2),∴D通过向下平移4个单位得到C.
∵C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,∴四边形CDMN是平行四边形或四边形CDNM是平行四边形.
(ⅰ)当四边形CDMN是平行四边形,∴M向下平移4个单位得N, ∴N坐标为(3?n,n?2), 又N在抛物线y?12x?3x?252上,∴n?2?12?3?n?2?3?3?n??52,
解得n1?0(不合题意,舍去),n2?2,
(ⅱ)当四边形CDNM是平行四边形,∴M向上平移4个单位得N, ∴N坐标为(3?n,n?6), 又N在抛物线y?12x?3x?252上,∴n?6?12?3?n?2?3?3?n??52,
解得n1?1?17(不合题意,舍去),n2?1?17,
(Ⅱ) 设直线CD向左平移n个单位(n>0)可使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,则直线CD的解析式为x=3?n,直线CD与直线y=x-1交于点M(3?n,2?n),又∵D的坐标为(3,2),C坐标为(3,-2),∴D通过向下平移4个单位得到C.
∵C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形,∴四边形CDMN是平行四边形或四边形CDNM是平行四边形.
(ⅰ)当四边形CDMN是平行四边形,∴M向下平移4个单位得N, ∴N坐标为(3?n,?2?n), 又N在抛物线y?12x?3x?252上,∴?2?n?12?3?n?2?3?3?n??52,
解得n1?0(不合题意,舍去),n2??2(不合题意,舍去), (ⅱ)当四边形CDNM是平行四边形,∴M向上平移4个单位得N, ∴N坐标为(3?n,6?n), 又N在抛物线y?12x?3x?252上,∴6?n?12?3?n?2?3?3?n??52,
解得n1??1?17,n2??1?17(不合题意,舍去),
综上所述,直线CD向右平移2或(1?17)个单位或向左平移(?1?17)个单位,可使得C、D、M、N为顶点的四边形是平行四边形.
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