1、 1 【中考攻略】专题【中考攻略】专题 17:动态几何之面积问题探讨:动态几何之面积问题探讨 动态题是近年来中考的的一个热点问题,动态包括点动、线动和面动三大类,解这类题目要“以静制 动”,即把动态问题,变为静态问题来解,而静态问题又是动态问题的特殊情况。常见的题型包括最值问 题、面积问题、和差问题、定值问题和图形存在问题等。前面我们已经对最值问题进行了探讨,本专题对 面积问题行探讨。 结合全国各地中考的实例,我们从四方面进行动态几何之面积问题的探讨: (1)静态面积问题; (2) 点动形成的动态面积问题; (3)线动形成的动态面积问题; (4)面动形成的动态面积问题。 一、静态面积问题一、静
2、态面积问题: 典型例题:典型例题: 例例 1: (山西省: (山西省 2 分)分)如图是某公园的一角,AOB=90 ,弧 AB 的半径 OA 长是 6 米,C 是 OA 的中点, 点 D 在弧 AB 上,CDOB,则图中休闲区(阴影部分)的面积是【 】 A 9 103 2 米 2 B 9 3 2 米 2 C 9 63 2 米 2 D 69 3米 2 【答案】【答案】 C。 【考点】【考点】扇形面积的计算,勾股定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。 【分析】【分析】连接 OD,则 DOCAOD SSS 扇形影阴 。 弧 AB 的半径 OA 长是 6 米,C 是 OA 的中点,OC= 1 2
3、 OA= 1 2 6=3。 AOB=90 ,CDOB,CDOA。 在 RtOCD 中, OD=6, OC=3, 2222 CD= ODOC633 3。 又 CD3 33 sin DOC= OD62 ,DOC=60 。 2 DOCAOD 60619 SSS=3 3 3=63 36022 扇形影阴 (米 2) 。故选 C。 例例 2: (湖北恩施: (湖北恩施 3 分)分)如图,菱形 ABCD 和菱形 ECGF 的边长分别为 2 和 3,A=120 ,则图中阴影部 分的面积是【 】 2 A3 B2 C3 D2 例例 3: (湖北随州: (湖北随州 4 分)分)如图,直线 l 与反比例函数 2 y=
4、 x 的图象在第一象限内交于 A、B 两点,交 x 轴的正 半轴于 C 点,若 AB:BC=(m 一 l):1(ml)则OAB 的面积(用 m 表示)为【 】 A. 2 m1 2m B. 2 m1 m C. 2 3 m1 m D. 2 3 m1 2m 【答案】【答案】B。 3 【考点】【考点】反比例函数的应用,曲线上点的坐标与方程式关系,相似三角形的判定和性质,代数式化简。 【分析】【分析】如图,过点 A 作 ADOC 于点 D,过点 B 作 BEOC 于点 E, 设 A(A,A),B (B,B),C(c 0) 。 AB:BC=(m 一 l):1(ml),AC:BC=m:1。 又ADCBEC,
5、AD:BE=DC:EC= AC:BC=m:1。 又AD=A,BE=B,DC= cA,EC= cB, A:B= m:1,即A= mB。 直线 l 与反比例函数 2 y= x 的图象在第一象限内交于 A、B 两点, A A 2 y = x , B B 2 y = x 。 AB 22m = xx , AB 1 x =x m 。 将 又由 AC:BC=m:1 得(cA) : (cB)=m:1,即 B B 1 cx: cxm:1 m ,解得 B xm+1 c= m 。 B OABOCBOBCABABBB xm+11111 S=SS=c yc ycyymyy 2222m 22 2 BB BB x ym12
6、 m1 x ym+1 m11m1 2m2m2mm 。 故选 B。 例例 4: (贵州贵阳: (贵州贵阳 12 分)分)如果一条直线把一个平面图形的面积分成相等的两部分,我们把这条直线称为这 个平面图形的一条面积等分线 (1)三角形有 条面积等分线,平行四边形有 条面积等分线; (2)如图所示,在矩形中剪去一个小正方形,请画出这个图形的一条面积等分线; (3) 如图, 四边形 ABCD 中, AB 与 CD 不平行, ABCD, 且 SABCSACD, 过点 A 画出四边形 ABCD 的面积等分线,并写出理由 4 【答案】【答案】解: (1)6;无数。 (2)这个图形的一条面积等分线如图: 连接
7、2 个矩形的对角线的交点的直线即把这个图形分成 2 个相等的部分 即 OO为这个 图形的一条面积等分线。 (3)四边形 ABCD 的面积等分线如图所示: 理由如下: 过点 B 作 BEAC 交 DC 的延长线于点 E,连接 AE。 BEAC,ABC 和AEC 的公共边 AC 上的高也相等, SABC=SAEC。 ACDABCACDAECAEDABCD SSSSSS 四形边 。 SACDSABC, 面积等分线必与 CD 相交,取 DE 中点 F,则直线 AF 即为要求作的四边形 ABCD 的面积等分线。 【考点】【考点】面积及等积变换,平行线之间的距离,三角形的面积,平行四边形的性质,矩形的性质
8、。 【分析】【分析】 (1)读懂面积等分线的定义,不难得出:三角形的面积等分线是三角形的中线所在的直线;过两 条对角线的交点的直线都可以把平行四边形的面积分成 2 个相等的部分;从而三角形有 3 条面积等分线, 平行四边形有无数条面积等分线。 (2)由(1)知,矩形的一条对角线所在的直线就是矩形的一条面积等分线; 5 (3)过点 B 作 BEAC 交 DC 的延长线于点 E,连接 AE根据ABC 和AEC 的公共边 AC 上 的高也相等推知SABC=SAEC;由“割补法”可以求得 ACDABCACDAECAEDABCD SSSSSS 四形边 。 例例 5: (贵州毕节: (贵州毕节 3 分)分
9、)如图,在正方形 ABCD 中,以 A 为顶点作等边AEF,交 BC 边于 E,交 DC 边于 F;又以 A 为圆心,AE 的长为半径作EF。若AEF 的边长为 2,则阴影部分的面积约是【 】 (参考数据:21.41431.732 , 取 3.14) A. 0.64 B. 1.64 C. 1.68 D. 0.36 【答案】【答案】A。 【考点】【考点】正方形和等边三角形的性质,勾股定理,扇形和三角形面积。 【分析】【分析】由图知, AEFCEFAEF SSSS 扇形影部分阴 。因此,由已知,根据正方形、等边三角形的性质和 勾股定理,可得等边AEF 的边长为 2,高为3;RtAEF 的两直角边长
10、为2;扇形 AEF 的半径为 2 圆心角为 600。 2 AEFCEFAEF 116022 SSSS=2322= 3+10.64 223603 扇形影部分阴 。 故选 A。 例例 6: (山东德州: (山东德州 3 分)分)如图,两个反比例函数 1 y= x 和 2 y= x 的图象分别是 l1和 l2设点 P 在 l1上,PCx 轴,垂足为 C,交 l2于点 A,PDy 轴,垂足为 D,交 l2于点 B,则三角形 PAB 的面积为【 】 A3 B4 C 9 2 D5 【答案】【答案】C。 【考点】【考点】反比例函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,三角形的面积。 6 例例 7: (内蒙古赤
11、峰: (内蒙古赤峰 3 分)分)如图,等腰梯形 ABCD 中,ADBC,以点 C 为圆心,CD 为半径的弧与 BC 交 于点 E,四边形 ABED 是平行四边形,AB=3,则扇形 CDE(阴影部分)的面积是【 】 A 3 2 B 2 C D3 【答案】【答案】A。 【考点【考点】等腰梯形的性质,平行四边形的性质,等边三角形的判定和性质,扇形面积的计算。 【分析】【分析】四边形 ABCD 是等腰梯形,且 ADBC,AB=CD。 又四边形 ABED 是平行四边形,AB=DE(平行四边形的对边相等) 。DE=DC=AB=3。 CE=CD,CE=CD=DE=3,即DCE 是等边三角形。C=60 。 7
12、 扇形 CDE(阴影部分)的面积为: 2 6033 = 3602 。故选 A。 例例 8: (黑龙江绥化: (黑龙江绥化 3 分)分)如图,在平行四边形 ABCD 中,E 是 CD 上的一点,DE:EC=2:3,连接 AE、 BE、BD,且 AE、BD 交于点 F,则 SDEF:SEBF:SABF=【 】 A2:5:25 B4:9:25 C2:3:5 D4:10:25 【答案】【答案】D。 【考点】【考点】平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质。 【分析】【分析】由 DE:EC=2:3 得 DE:DC=2:5,根据平行四边形对边相等的性质,得 DE:AB=2:5 由平行四边形对边平行的性质易
13、得DFEBFA DF:FB= DE:AB=2:5,SDEF:SABF=4:25。 又SDEF和 SEBF是等高三角形,且 DF:FB =2:5,SDEF:SEBF =2:5=4:10。 SDEF:SEBF:SABF =4:10:25。故选 D。 例例 9: (安徽省: (安徽省 5 分)分)如图,P 是矩形 ABCD 内的任意一点,连接 PA、PB、PC、PD,得到PAB、PBC、 PCD、PDA,设它们的面积分别是 S1、S2、S3、S4,给出如下结论: S1+S2=S3+S4 S2+S4= S1+ S3 若 S3=2 S1,则 S4=2 S2 若 S1= S2,则 P 点在矩形的对角线上
14、其中正确的结论的序号是 (把所有正确结论的序号都填在横线上). 【答案】【答案】。 【考点】【考点】矩形的性质,相似 【分析】【分析】如图,过点 P 分别作四个三角形的高, APD 以 AD 为底边,PBC 以 BC 为底边, 8 此时两三角形的高的和为 AB, S1+S3= 1 2 S矩形ABCD; 同理可得出 S2+S4= 1 2 S矩形ABCD。 S2+S4= S1+ S3正确,则S1+S2=S3+S4错误。 若 S3=2 S1,只能得出APD 与PBC 高度之比,S4不一定等于 2S2;故结论错误。 如图,若 S1=S2,则 1 2 PF AD= 1 2 PE AB, APD 与PBA
15、 高度之比为:PF:PE =AB:AD 。 DAE=PEA=PFA=90 ,四边形 AEPF 是矩形, 矩形 AEPF矩形 ABCD。连接 AC。 PF:CD =PE :BC=AP:AC, 即 PF:CD =AF :AD=AP:AC。 APFACD。PAF=CAD。点 A、P、C 共线。P 点在矩形的对角线上。 故结论正确。 综上所述,结论和正确。 例例 10: (福建宁德: (福建宁德 3 分)分)如图,点 M 是反比例函数 y 1 x 在第一象限内图象上的点,作 MBx 轴于 点过点 M 的第一条直线交 y 轴于点 A1,交反比例函数图象于点 C1,且 A1C1 1 2 A1M,A1C1B
16、 的面积 记为 S1;过点 M 的第二条直线交 y 轴于点 A2,交反比例函数图象于点 C2,且 A2C2 1 4 A2M,A2C2B 的 面积记为 S2; 过点 M 的第三条直线交 y 轴于点 A3, 交反比例函数图象于点 C3, 且 A3C3 1 8 A3M, A3C3B 的面积记为 S3;依次类推;则 S1S2S3S8 【答案】【答案】 255 512 。 9 【考点】【考点】反比例函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,平行线分线段成比例定理。 【分析】【分析】过点 M 作 MDy 轴于点 D,过点 A1作 A1EBM 于点 E,过点 C1作 C1FBM 于点 F, 点 M 是反比例函
17、数 y 1 x 在第一象限内图象上的点, OB DM=1。 1 A BM 11 SOB MB 22 。 A1C1= 1 2 A1M,即 C1为 A1M 中点, C1到 BM 的距离 C1F 为 A1到 BM 的距离 A1E 的一半。 11 1BMCA BM 11 SS S 24 。 2 BMA2 111 SBM ABMBM BO 222 到距离。 A2C2 1 4 A2M,C2到 BM 的距离为 A2到 BM 的距离的 3 4 。 222 2A C BBMA 11 SSS 48 。 同理可得:S3= 1 16 ,S4= 1 32 , 1238 89 11111111255 SSSS 48482
18、5651251222 。 练习题:练习题: 1. (广东省(广东省 4 分)分)如图,在ABCD 中,AD=2,AB=4,A=30 ,以点 A 为圆心,AD 的长为半径画弧交 AB 于点 E,连接 CE,则阴影部分的面积是 (结果保留 ) 2. (浙江(浙江温州温州 5 分)分)如图,已知动点 A 在函数 4 y= x (xo)的图象上,ABx 轴于点 B,ACy 轴于点 C, 延长 CA 至点 D,使 AD=AB,延长 BA 至点,使 AE=AC.直线 DE 分别交 x 轴,y 轴于点 P,Q.当 QE: DP=4:9 时,图中的阴影部分的面积等于 _. 10 3. (江苏(江苏常州常州 2
19、 分)分)如图,已知反比例函数 1 1 k y=k0 x 和 2 2 k y=k0 x 。点 A 在 y 轴的正半轴上,过 点 A 作直线 BCx 轴,且分别与两个反比例函数的图象交于点 B 和 C,连接 OC、OB。若BOC 的面积 为 5 2 ,AC:AB=2:3,则 1 k= , 2 k= 。 4. (江苏扬州(江苏扬州 3 分)分)如图,双曲线 k y= x 经过 RtOMN 斜边上的点 A,与直角边 MN 相交于点 B,已知 OA2AN,OAB 的面积为 5,则 k 的值是 5. (湖南岳阳(湖南岳阳 3 分)分)如图,ABC 中,AB=AC,D 是 AB 上的一点,且 AD= 2
20、3 AB,DFBC,E 为 BD 的中点若 EFAC,BC=6,则四边形 DBCF 的面积为 6. (四川攀枝花(四川攀枝花 4 分)分)如图,以 BC 为直径的O1与O2外切,O1与O2的外公切线交于点 D,且 ADC=60 ,过 B 点的O1的切线交其中一条外公切线于点 A若O2的面积为 ,则四边形 ABCD 的 面积是 11 7. (辽宁朝阳(辽宁朝阳 3 分)分)如图,在正方形 ABCD 内有一折线,其中 AEEF,EFFC,并且 AE=4,EF=8, FC=12。则正方形与其外接圆形成的阴影部分的面积为 。 8. (辽宁沈阳辽宁沈阳 4 分)分)如图,菱形 ABCD 的边长为 8cm
21、,A=60 ,DEAB 于点 E,DFBC 于点 F,则 四边形 BEDF 的面积为 _cm2. 9. (辽宁营口辽宁营口 3 分)分)如图,直线bxy与双曲线 x y 1 (x0)交于 A、B 两点,与x轴、y轴 分别交于 E、F 两点,连结 OA、OB,若 AOBOBFOAE SSS ,则b 10. (贵州遵义(贵州遵义 4 分)分) 如图, 平行四边形 ABCD 的顶点为 A、 C 在双曲线 1 1 k y = x 上, B、 D 在双曲线 2 2 k y = x 上,k1=2k2(k10) ,ABy 轴,SABCD=24,则 k1= 12 二、点动形成的动态面积问题:二、点动形成的动态
22、面积问题: 典型例题:典型例题: 例例 1: (广东广州: (广东广州 14 分)分)如图,抛物线 2 33 y=xx+3 84 与 x 轴交于 A、B 两点(点 A 在点 B 的左侧) ,与 y 轴交于点 C (1)求点 A、B 的坐标; (2)设 D 为已知抛物线的对称轴上的任意一点,当ACD 的面积等于ACB 的面积时,求点 D 的坐标; (3)若直线 l 过点 E(4,0) ,M 为直线 l 上的动点,当以 A、B、M 为顶点所作的直角三角形有且只有三 个时,求直线 l 的解析式 【答案】【答案】解: (1)在 2 33 y=xx+3 84 中,令 y=0,即 2 33 xx+3=0
23、84 ,解得 x1=4,x2=2。 点 A 在点 B 的左侧,A、B 点的坐标为 A(4,0) 、B(2,0) 。 (2)由 2 33 y=xx+3 84 得,对称轴为 x=1。 在 2 33 y=xx+3 84 中,令 x=0,得 y=3。 OC=3,AB=6, ACB 11 SAB OC6 39 22 。 在 RtAOC 中, 2222 AC= OA +OC4 +35。 设ACD 中 AC 边上的高为 h,则有 1 2 ACh=9,解得 h=18 5 。 13 如图 1,在坐标平面内作直线平行于 AC,且到 AC 的距离=h=18 5 ,这样的直线有 2 条, 分别是 L1和 L2,则直线
24、与对称轴 x=1 的两个交点即为所求的点 D。 设 L1交 y 轴于 E,过 C 作 CFL1于 F,则 CF=h= 18 5 , 18 CFCF9 5 CE 4 sinCEFsinOCA2 5 。 设直线 AC 的解析式为 y=kx+b, 将 A(4,0) ,B(0,3)坐标代入,得 4k+b=0 b=3 ,解得 3 k= 4 b=3 。来源:21 直线 AC 解析式为 3 yx3 4 。来源: 直线 L1可以看做直线 AC 向下平移 CE 长度单位( 9 2 个长度单位)而形成的, 直线 L1的解析式为 3933 yx3x 4242 。 则 D1的纵坐标为 339 1 424 。D1(4,
25、 9 4 ) 。 同理,直线 AC 向上平移 9 2 个长度单位得到 L2,可求得 D2(1, 27 4 ) 。 综上所述,D 点坐标为:D1(4, 9 4 ) ,D2(1, 27 4 ) 。 (3)如图 2,以 AB 为直径作F,圆心为 F过 E 点作F 的切线,这样的切线有 2 条 连接 FM,过 M 作 MNx 轴于点 N。 A(4,0) ,B(2,0) ,F(1,0) ,F 半径 FM=FB=3。 又 FE=5,则在 RtMEF 中,- ME= 22 534,sinMFE= 4 5 ,cosMFE= 3 5 。 在 RtFMN 中,MN=MNsinMFE=34 12 55 , FN=M
26、NcosMFE=33 9 55 。 则 ON= 4 5 。M 点坐标为( 4 5 , 12 5 ) 。 直线 l 过 M( 4 5 ,12 5 ) ,E(4,0) , 14 设直线 l 的解析式为 y=k1x+b1,则有 412 k+b= 55 4k+b=0 ,解得 3 k= 4 b=3 。 直线 l 的解析式为 y= 3 4 x+3。 同理,可以求得另一条切线的解析式为 y= 3 4 x3。 综上所述,直线 l 的解析式为 y= 3 4 x+3 或 y= 3 4 x3。 例例 2: (广东梅州: (广东梅州 11 分)分)如图,矩形 OABC 中,A(6,0) 、C(0,2) 、D(0,3)
27、 ,射线 l 过点 D 且与 x 轴平行,点 P、Q 分别是 l 和 x 轴正半轴上动点,满足PQO=60 (1)点 B 的坐标是 ;CAO= 度;当点 Q 与点 A 重合时,点 P 的坐标为 ; (直接写 出答案) (2)设 OA 的中心为 N,PQ 与线段 AC 相交于点 M,是否存在点 P,使AMN 为等腰三角形?若存在, 请直接写出点 P 的横坐标为 m;若不存在,请说明理由 15 (3)设点 P 的横坐标为 x,OPQ 与矩形 OABC 的重叠部分的面积为 S,试求 S 与 x 的函数关系式和相 应的自变量 x 的取值范围 【答案【答案】解: (1)(6,23) 。 30。(3,33
28、) 。 (2)存在。m=0 或 m=33或 m=2。 (3)当 0 x3 时, 如图 1,OI=x,IQ=PItan60=3,OQ=OI+IQ=3+x; 由题意可知直线 lBCOA, 可得 EFPEDC31 = OQPODO33 3 ,EF= 1 3 (3+x) , 此时重叠部分是梯形,其面积为: EFQO 14 34 3 SSEFOQOC3xx4 3 233 梯形 ()()= 当 3x5 时,如图 2, HAQEFQOEFQO 2 2 1 SSSSAH AQ 2 4 33313 33 x4 3x3xx 32232 = 梯形梯形 。 当 5x9 时,如图 3, 12 SBEOAOC3 12x
29、23 2 3 =x12 3 3 ()() 。 当 x9 时,如图 4, 1118 354 3 SOA AH6= 22xx 。 综上所述,S 与 x 的函数关系式为: 2 4 3 x4 3 0 x3 3 313 33 xx3x5 232 S 2 3 x12 3 5x9 3 54 3 x9 x 。 16 【考点】【考点】矩形的性质,梯形的性质,锐角三角函数,特殊角的三角函数值,相似三角形的判定和性质,解 直角三角形。 【分析】【分析】 (1)由四边形 OABC 是矩形,根据矩形的性质,即可求得点 B 的坐标: 四边形 OABC 是矩形,AB=OC,OA=BC, A(6,0) 、C(0,23) ,点
30、 B 的坐标为: (6,23) 。 由正切函数,即可求得CAO 的度数: OC2 33 tan CAO= OA63 ,CAO=30 。 由三角函数的性质,即可求得点 P 的坐标;如图:当点Q 与 点 A 重合时,过点 P 作 PEOA 于 E, PQO=60 ,D(0,33) ,PE=33。 0 PE AE3 tan60 。 OE=OAAE=63=3,点 P 的坐标为(3,33) 。 (2)分别从 MN=AN,AM=AN 与 AM=MN 去分析求解即可求得答案: 情况:MN=AN=3,则AMN=MAN=30 , MNO=60 。 PQO=60 ,即MQO=60 ,点 N 与 Q 重合。 点 P
31、 与 D 重合。此时 m=0。 情况,如图 AM=AN,作 MJx 轴、PIx 轴。 MJ=MQsin60=AQsin600 3 OAIQOIsin603m 2 ()() 又 113 MJAM=AN= 222 , 33 3m 22 ()=,解得:m=33。 情况AM=NM,此时 M 的横坐标是 4.5, 过点 P 作 PKOA 于 K,过点 M 作 MGOA 于 G, MG= 3 2 。 17 00 PK3 3MG1 QK3GQ 2tan603tan60 ,。 KG=30.5=2.5,AG= 1 2 AN=1.5。OK=2。m=2。 综上所述,点 P 的横坐标为 m=0 或 m=33或 m=2
32、。 (3)分别从当 0 x3 时,当 3x5 时,当 5x9 时,当 x9 时去分析求解即可求得答案。 例例 3: (广东汕头: (广东汕头 12 分)分)如图,抛物线 2 13 y=xx9 22 与 x 轴交于 A、B 两点,与 y 轴交于点 C,连接 BC、 AC (1)求 AB 和 OC 的长; (2)点 E 从点 A 出发,沿 x 轴向点 B 运动(点 E 与点 A、B 不重合) ,过点 E 作直线 l 平行 BC,交 AC 于点 D设 AE 的长为 m,ADE 的面积为 s,求 s 关于 m 的函数关系式,并写出自变量 m 的取值范围; (3)在(2)的条件下,连接 CE,求CDE
33、面积的最大值;此时,求出以点 E 为圆心,与 BC 相切的圆 的面积(结果保留 ) 【答案】【答案】解: (1)在 2 13 y=xx9 22 中, 令 x=0,得 y=9,C(0,9) ; 令 y=0,即 2 13 xx9=0 22 ,解得:x1=3,x2=6,A(3,0) 、B(6,0) 。 AB=9,OC=9。 (2)EDBC,AEDABC, 2 AED ABC SAE SAB ,即: 2 sm 1 9 9 9 2 。 s= 1 2 m2(0m9) 。 (3)SAEC= 1 2 AEOC= 9 2 m,SAED=s= 1 2 m2, 18 SEDC=SAECSAED = 1 2 m2+
34、9 2 m= 1 2 (m 9 2 )2+ 81 8 。 CDE 的最大面积为 81 8 , 此时,AE=m= 9 2 ,BE=ABAE= 9 2 。 又 22 BC6 +9 =3 13, 过 E 作 EFBC 于 F,则 RtBEFRtBCO,得: EFBE OCBC ,即: 9 EF 2 93 13 。 27 EF13 26 。 以 E 点为圆心,与 BC 相切的圆的面积 SE=EF2= 729 52 。 【考点】【考点】二次函数综合题,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值, 勾股定理,直线与圆相切的性质。 【分析】【分析】 (1)已知抛物线的解析式,当 x=
35、0,可确定 C 点坐标;当 y=0 时,可确定 A、B 点的坐标,从而 确定 AB、OC 的长。 (2)直线 lBC,可得出AEDABC,它们的面积比等于相似比的平方,由此得到关于 s、m 的函数关系式;根据题目条件:点 E 与点 A、B 不重合,可确定 m 的取值范围。 (3)首先用 m 列出AEC 的面积表达式,AEC、AED 的面积差即为CDE 的面积,由此可 得关于 SCDE关于 m 的函数关系式,根据函数的性质可得到 SCDE的最大面积以及此时 m 的值。 过E做BC的垂线EF, 这个垂线段的长即为与BC相切的E的半径, 可根据相似三角形BEF、 BCO 得到的相关比例线段求得该半径
36、的值,由此得解。 例例 4: (贵州铜仁: (贵州铜仁 14 分)分)如图,已知:直线yx3 交 x 轴于点A,交 y 轴于点 B ,抛物线 y=ax2+bx+c 经过 A、B、C(1,0)三点. (1)求抛物线的解析式; (2)若点 D 的坐标为(1,0) ,在直线yx3 上有一点 P,使 ABO 与 ADP 相似,求出点 P 的坐标; (3)在(2)的条件下,在 x 轴下方的抛物线上,是否存在点 E,使 ADE 的面积等于四边形 APCE 的面积?如果存在,请求出点 E 的坐标;如果不存在,请说明理由 19 【答案】【答案】解: (1)由题意得,A(3,0) ,B(0,3) , 抛物线经过
37、 A、B、C 三点, 把 A(3,0) ,B(0,3) ,C(1,0)三点分别代入 y=ax2+bx+c 得方程组 9a3bc0 c3 abc0 ,解得: a1 b4 c3 。 抛物线的解析式为 2 43yxx=-+。 (2)由题意可得:ABO 为等腰三角形,如图 1 所示, 若ABOAP1D,连接 DP1,则 1 AOOB ADOP , DP1=AD=4。P1( 1,4)-。 若ABOADP2 ,过点 P2作 P2 Mx 轴于 M,连接 DP2, ABO 为等腰三角形, ADP2是等腰三角形。 由三线合一可得:DM=AM=2= P2M,即点 M 与点 C 重合。P2(1,2)。 (3)不存在
38、。理由如下: 如图 2 设点 E ( ,) x y,则 ADE 1 SAD |y| 2|y| 2 当 P1(1,4)时, S四边形AP1CE=S三角形ACP1+S三角形ACE 20 1 AP1CEACPACE SSS 11 242 | y| 4y 22 四形边 24yy=+。 4y =。 点 E 在 x 轴下方 4y= -。代入得: 2 434xx-+= -,即 2 x4x70 =(4)24 7=120,此方程无解。 当 P1(1, 4)时, 在 x 轴下方的抛物线上, 不存在点 E, 使 ADE 的面积等于四边形 APCE 的面积。 当 P2(1,2)时, 2 2 ACPACE四边形AP2C
39、E SSSy DD =+=+ 22yy=+。2y =。 点 E 在 x 轴下方,2y= -。代入得: 2 432xx-+= -,即 2 x4x50 =(4)24 5=4 , 得 0t4。 当 t=2 3时,S 有最大值为 3 2 。 例例 6: (四川: (四川内江内江 12 分)分)如图,已知点 A(1,0) ,B(4,0) ,点 C 在 y 轴的正半轴上,且ACB=900, 抛物线 2 yaxbxc经过 A、B、C 三点,其顶点为 M. (1)求抛物线 2 yaxbxc的解析式; (2)试判断直线 CM 与以 AB 为直径的圆的位置关系,并加以证明; (3)在抛物线上是否存在点 N, 使得
40、 BCN S4 ?如果存在, 那么这样的点有几个?如果不存在, 请说明理由。 23 【答案】【答案】解: (1)RtACB 中,OCAB,AO=1,BO=4, ACOABO 。 COAO OBCO ,OC2=OAOB=4。 OC=2。点 C(0,2) 。 抛物线 2 yaxbxc经过 A、B 两点, 设抛物线的解析式为: ya x+1 x4 ,将 C 点代入上式,得: 2a 0+1 04,解得 1 a= 2 。 抛物线的解析式: 1 yx+1x4 2 ,即 2 13 yx +x+2 22 。 (2)直线 CM 与以 AB 为直径的圆相切。理由如下: 如图,设抛物线的对称轴与 x 轴的交点为 D
41、,连接 CD。 由于 A、B 关于抛物线的对称轴对称,则点 D 为 RtABC 斜边 AB 的中 点,CD= 1 2 AB。 由(1)知: 2 2 131325 yx +x+2=x+ 22228 , 则点 M( 325 28 ,) ,ME= 259 2 88 。 而 CE=OD= 3 2 ,OC=2,ME:CE=OD:OC。 又MEC=COD=90 ,CODCEM。CME=CDO。 CME+CDM=CDO+CDM=90 。DCM=90 。 CD 是D 的半径,直线 CM 与以 AB 为直径的圆相切。 (3)由 B(4,0) 、C(0,2)得:BC=2 5, 则: BCN 114 5 SBC h
42、2 5h4h 225 ,。 过点 B 作 BFBC,且使 BF=h= 4 5 h 5 ,过 F 作直线 lBC 交 x 轴于 G。 RtBFG 中,sinBGF=sinCBO= 5 5 , BG=BF sinBGF= 4 55 =4 55 。 G(0,0)或(8,0) 。 易知直线 BC:y= 1 2 x+2,则可设直线 l:y= 1 2 x+b, 24 将 G 点坐标代入,得:b=0 或 b=4,则: 直线 l:y= 1 2 x 或 y= 1 2 x+4; 联立抛物线的解析式,得: 2 1 y x 2 13 y x x2 22 ,或 2 1 y x4 2 13 y xx2 22 。 解得 x
43、2+2 2 y12 或 x22 2 y1+ 2 或 x2 y3 。 抛物线上存在点 N,使得 BCN S4 ,这样的点有 3 个: 123 N 22 21 2N 22 21 2N 2 3 (,)、 (,)、 ( ,)。 【考点】【考点】二次函数综合题,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,相似三角形的判定和性质,二次 函数的性质,直线与的位置关系,平行线的性质。 【分析】【分析】 (1)RtACB 中,OCAB,利用相似三角形能求出 OC 的长,即可确定 C 点坐标,再利用待定 系数法能求出该抛物线的解析式。 (2)证明 CM 垂直于过点 C 的半径即可。 (3)先求出线段 BC 的长,根据
44、BCN 的面积,可求出 BC 边上的高,那么做直线 l,且直线 l 与直线 BC 的长度正好等于 BC 边上的高,那么直线 l 与抛物线的交点即为符合条件的 N 点。 例例 7: (山东: (山东菏泽菏泽 10 分)分)如图,在平面直角坐标系中放置一直角三角板,其顶点为 A(0,1) ,B(2,0) , O(0,0) ,将此三角板绕原点 O 逆时针旋转 90 ,得到ABO (1)一抛物线经过点 A、B、B,求该抛物线的解析式; (2)设点 P 是在第一象限内抛物线上的一动点,是否存在点 P,使四边形 PBAB 的面积是ABO 面积 4 倍?若存在,请求出 P 的坐标;若不存在,请说明理由 (3
45、)在(2)的条件下,试指出四边形 PBAB 是哪种形状的四边形?并写出四边形 PBAB 的两条性质 25 【答案】【答案】解:(1) ABO 是由ABO 绕原点 O 逆时针旋转 900得到的, 且 A(0,1) ,B(2,0) ,O(0,0) A( 1, 0), B(0, 2) 。 设抛物线的解析式为 2 (0)yaxbxc a, 抛物线经过点 A、B、B, 0 2 042 abc c abc ,解之得 1 1 2 a b c 。 满足条件的抛物线的解析式为 2 2yxx。 (2)P 为第一象限内抛物线上的一动点, 设P( , )x y,则0,0 xy ,P 点坐标满足 2 2yxx。 连接
46、PB,PO,PB。 BOA BO OB PBAB SSSS PP四边形 111 1 2+2+2 222 xy 22 (2) 123xxxxx 。 假设四边形 PBAB 的面积是ABO 面积的 4 倍, 则 2 234xx,即 2 210 xx ,解之得1x ,此时 2 11 22y 。 P(1,2) 。 存在点 P(1,2) ,使四边形 PBAB 的面积是ABO 面积的 4 倍。 (3)四边形 PBAB 为等腰梯形。它的性质有: 等腰梯形同一底上的两个内角相等; 26 等腰梯形对角线相等; 等腰梯形上底与下底平行; 等腰梯形两腰相等。 答案不唯一,上面性质中的任意 2 个均可。 【考点】【考点】二次函数综合题,旋转的性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,等腰梯形的判定和 性质。 【分析】【分析】 (1)利用旋转的性质得出 A(1,0) ,B(0,2) ,再利用待定系数法求二次函数解析式即可。 (2)利用 S四边形PBAB=SBOA+SPBO+SPOB,再假设四边形 PBAB 的面积是ABO 面积的 4 倍, 得出一元二次方程,得出 P 点坐标即可。 (3)利用 P 点坐标以及 B 点坐标即可得出四边形 PBAB 为等腰梯形,利用等腰梯形性质得出答 案即可。 例例 8: (广西柳州: (广西柳州 12 分)分)如图,在ABC 中,AB=2,AC=BC=5
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