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面积问题2012年中考压轴题(含答案)

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2012-11-19

设直线ED的解析式为 ,则 ,解得 。

∴直线ED的解析式为 。

又点P的坐标为 ,

∴S = = 。

∴当 时,S有最大值。

但 ,∴△PEF的面积S没有最大值 。

(3)直线CM与⊙G相切。理由如下:

∵抛物线m的解析式为 ,令 得 。∴ 。

∵抛物线m的对称轴与 轴的交点为G,∴OC=4,OG=3, 。

∴由勾股定理得CG=5。

又∵AB=10,∴⊙G的半径为5,∴点C在⊙G上。

过M点作y轴的垂线,垂足为N,

则 。

又 ,

∴ 。

∴根据勾股定理逆定理,得∠GCM=900。∴ 。

∴直线CM与⊙G相切。

【考点】二次函数综合题,二次函数的性质,旋转的性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,直线与圆的位置关系,勾股定理和逆定理。

【分析】(1)由抛物线m的顶点坐标写出抛物线m的顶点式方程,化为交点式方程即可求出A、B两点的坐标,根据旋转的性质即可求出抛物线n的解析式。

(2)求出直线ED的解析式,由点P在直线ED,可知P ,从而求出△PEF的面积S的函数关系式,由点P在线段ED上得 。从而根据二次函数最值的求法得出结果。

(3)要判断直线CM与⊙G的位置关系首先要判断CG与⊙G半径的关系,由AB=10,得⊙G的半径为5。求出CG,知点C在⊙G上。由勾股定理和逆定理,得出 。从而得出 ,得出直线CM与⊙G相切的结论。

26. (2012湖南娄底10分)如图,在△ABC中,AB=AC,∠B=30°,BC=8,D在边BC上,E在线段DC上,DE=4,△DEF是等边三角形,边DF交边AB于点M,边EF交边AC于点N.

(1)求证:△BMD∽△CNE;

(2)当BD为何值时,以M为圆心,以MF为半径的圆与BC相切?

(3)设BD=x,五边形ANEDM的面积为y,求y与x之间的函数解析式(要求写出自变量x的取值范围);当x为何值时,y有最大值?并求y的最大值.

【答案】解:(1)证明:∵AB=AC,∠B=30°,∴∠B=∠C=30°。

∵△DEF是等边三角形,∴∠FDE=∠FED=60°。∴∠MDB=∠NEC=120°。

∴∠BMD=∠B=∠C=∠CNE=30°。∴△BMD∽△CNE。

(2)过点M作MH⊥BC,

∵以M为圆心,以MF为半径的圆与BC相切,

∴MH=MF。

设BD=x,

∵△DEF是等边三角形,∴∠FDE=60°。

∵∠B=30°,∴∠BMD=∠FDE﹣∠B=60°﹣30°=30°=∠B。∴DM=BD=x。

∴MH=MF=DF﹣MD=4﹣x。

在Rt△DMH中,sin∠MDH=sin60°= ,解得:x=16﹣8 。

∴当BD=16﹣8 时,以M为圆心,以MF为半径的圆与BC相切。

(3)过点M作MH⊥BC于H,过点A作AK⊥BC于K,

∵AB=AC,∴BK= BC= ×8=4

∵∠B=30°,∴AK=BK•tan∠B=4× 。

∴S△ABC= BC•AK= ×8× 。

由(2)得:MD=BD=x

∴MH=MD•sin∠MDH= x,

∴S△BDM= •x• x= x2。

∵△DEF是等边三角形且DE=4,BC=8,∴EC=BC﹣BD﹣DE=8﹣x﹣4=4﹣x。

∵△BMD∽△CNE,∴S△BDM:S△CEN= 。∴S△CEN= (4﹣x)2。

∴y=S△ABC﹣S△CEN﹣S△BDM= ﹣ x2﹣ (4﹣x)2=﹣ x2+2 x+

=﹣ (x﹣2)2+ (0≤x≤4)。

∴当x=2时,y有最大值,最大值为 。

【考点】等腰(边)三角形的性质,相似三角形的判定和性质,二次函数的最值,切线的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。

【分析】(1)由AB=AC,∠B=30°,根据等边对等角,可求得∠C=∠B=30°,又由△DEF是等边三角形,根据等边三角形的性质,易求得∠MDB=∠NEC=120°,∠BMD=∠B=∠C=∠CNE=30°,即可判定:△BMD∽△CNE。

(2)首先过点M作MH⊥BC,设BD=x,由以M为圆心,以MF为半径的圆与BC相切,可得MH=MF=4﹣x,由(1)可得MD=BD,然后在Rt△DMH中,利用正弦函数,即可求得答案。

(3)首先求得△ABC的面积,继而求得△BDM的面积,然后由相似三角形的性质,可求得△BCN的面积,再利用二次函数的最值问题,即可求得答案。

27. (2012湖南湘潭10分)如图,抛物线 的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,已知B点坐标为(4,0).

(1)求抛物线的解析式;

(2)试探究△ABC的外接圆的圆心位置,并求出圆心坐标;

(3)若点M是线段BC下方的抛物线上一点,求△MBC的面积的最大值,并求出此时M点的坐标.

【答案】解:(1)∵B(4,0)在抛物线 的图象上

∴ ,即: 。

∴抛物线的解析式为: 。

(2)由(1)的函数解析式可求得:A(﹣1,0)、C(0,﹣2)。

∴OA=1,OC=2,OB=4。∴ 。

又∵OC⊥AB,∴△OAC∽△OCB。∴∠OCA=∠OBC。

∴∠ACB=∠OCA+∠OCB=∠OBC+∠OCB=90°。

∴△ABC为直角三角形,AB为△ABC外接圆的直径。

∴该外接圆的圆心为AB的中点,且坐标为:( ,0)。

(3)已求得:B(4,0)、C(0,﹣2),可得直线BC的解析式为:y= x﹣2。

设直线l∥BC,则该直线的解析式可表示为:y=x+b,当直线l与抛物线只有一个交点时,可列方程: x+b= ,即: x2﹣4x﹣4﹣2b=0,且△=0。

∴16﹣4×(﹣4﹣2b)=0,解得b=4。∴直线l:y= x﹣4。

∵ ,当h最大(即点M到直线BC的距离最远)时,△ABC的面积最大。

∴点M是直线l和抛物线的唯一交点,有:

,解得: 。∴ M(2,﹣3)。

【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,圆周角定理,一元二次方程根的判别式,解方程和方程组。

【分析】(1)该函数解析式只有一个待定系数,只需将B点坐标代入解析式中即可。

(2)根据抛物线的解析式确定A点坐标,然后通过证明△ABC是直角三角形来推导出直径AB和圆心的位置,由此确定圆心坐标。

(3)△MBC的面积可由 表示,若要它的面积最大,需要使h取最大值,即点M到直线BC的距离最大,若设一条平行于BC的直线,那么当该直线与抛物线有且只有一个交点时,该交点就是点M。

28. (2012辽宁沈阳14分)已知,如图,在平面直角坐标系中,点A坐标为(-2,0),点B坐标为 (0,2 ),点E为线段AB上的动点(点E不与点A,B重合),以E为顶点作∠OET=45°,射线ET交线段OB于点F,C为y轴正半轴上一点,且OC=AB,抛物线y= x2+mx+n的图象经过A,C两点.

(1) 求此抛物线的函数表达式;

(2) 求证:∠BEF=∠AOE;

(3) 当△EOF为等腰三角形时,求此时点E的坐标;

(4) 在(3)的条件下,当直线EF交x轴于点D,P为(1) 中抛物线上一动点,直线PE交x轴于点G,在直线EF上方的抛物线上是否存在一点P,使得△EPF的面积是△EDG面积的( ) 倍.若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由.

温馨提示:考生可以根据题意,在备用图中补充图形,以便作答.

【答案】解:(1)∵A (-2, 0), B (0, 2),∴OA=OB=2 。

∴AB2=OA2+OB2=22+22=8。∴AB=2 。

∵OC=AB,∴OC=2 , 即C (0, 2 )。

∵抛物线y=- x2+mx+n的图象经过A、C两点,得

,解得: 。

∴抛物线的表达式为y=- x2- x+2 。

(2)证明:∵OA=OB,∠AOB=90° ,∴∠BAO=∠ABO=45°。

又∵∠BEO=∠BAO+∠AOE=45°+∠AOE,∠BEO=∠OEF+∠BEF=45°+∠BEF ,∴∠BEF=∠AOE。

(3)当△EOF为等腰三角形时,分三种情况讨论

①当OE=OF时, ∠OFE=∠OEF=45°,

在△EOF中, ∠EOF=180°-∠OEF-∠OFE=180°-45°-45°=90°。

又∵∠AOB=90°,则此时点E与点A重合, 不符合题意, 此种情况不成立。

②如图①, 当FE=FO时,∠EOF=∠OEF=45°。

在△EOF中,∠EFO=180°-∠OEF-∠EOF=180°-45°-45°=90°,

∴∠AOF+∠EFO=90°+90°=180°。∴EF∥AO。

∴ ∠BEF=∠BAO=45° 。

又∵ 由 (2) 可知 ,∠ABO=45°,∴∠BEF=∠ABO。

∴BF=EF。∴EF=BF=OF= OB= ×2=1 。∴ E(-1, 1)。

③如图②, 当EO=EF时, 过点E作EH⊥y轴于点H ,

在△AOE和△BEF中,

∵∠EAO=∠FBE, EO=EF, ∠AOE=∠BEF,

∴△AOE≌△BEF(AAS)。∴BE=AO=2。

∵EH⊥OB ,∴∠EHB=90°。∴∠AOB=∠EHB。

∴EH∥AO。 ∴∠BEH=∠BAO=45°。

在Rt△BEH中, ∵∠BEH=∠ABO=45° ,∴EH=BH=BEcos45°=2× = 。

∴OH=OB-BH=2-2 。∴ E(- , 2- )。

综上所述, 当△EOF为等腰三角形时,点E坐标为E(-1, 1)或E(- , 2- )。

(4) P(0, 2 )或P (-1, 2 )。

【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,勾股定理,等腰直角三角形的性质,平行的判定和性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。

【分析】(1)应用勾股定理求出点C的坐标,根据点在曲线上,点的坐标满足方程的关系,用待定系数法求出抛物线的函数表达式。

(2)应用等腰直角三角形等边对等角的性质可证。

(3)分OE=OF,FE=FO,EO=EF三种情况讨论即可。

(4)假设存在这样的点P。当直线EF与x轴有交点时,由(3)知,此时E(- , 2- )。

如图④所示,过点E作EH⊥y轴于点H,则OH=FH=2- 。

由OE=EF,易知点E为Rt△DOF斜边上的中点,即DE=EF。

过点F作FN∥x轴,交PG于点N。

易证△EDG≌△EFN,因此S△EFN=S△EDG。

依题意,可得S△EPF=( )S△EDG=( )S△EFN,

∴PE:NE= 。

过点P作PM⊥x轴于点M,分别交FN、EH于点S、T,则ST=TM=2- 。

∵FN∥EH,∴PT:ST=PE:NE= 。

∴PT=( )ST=( )(2- )=3 -2。

∴PM=PT+TM=2 ,即点P的纵坐标为2 。

∴2 =- x2- x+2 ,解得x1=0,x2=-1。

∴P点坐标为(0, 2 )或(-1, 2 )。

综上所述,在直线EF上方的抛物线上存在点P,使得△EPF的面积是△EDG面积的( )倍,点P的坐标为(0, 2 )或(-1, 2 )。

29. (2012广东河源9分)如图,矩形OABC中,A(6,0)、C(0,23)、D(0,33),射线l过点D且

与x轴平行,点P、Q分别是l和x轴的正半轴上的动点,满足∠PQO=60º.

(1)点B的坐标是 ,∠CAO= º,当点Q与点A重合时,点P的坐标

为 ;

(2)设点P的横坐标为x,△OPQ与矩形OABC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】解:(1)(6,2 )。 30。(3,3 )。

(2)当0≤x≤3时,

如图1,OI=x,IQ=PI•tan60°=3,OQ=OI+IQ=3+x;

由题意可知直线l∥BC∥OA,

可得 ,∴EF= (3+x),

此时重叠部分是梯形,其面积为:

当3

当5

当x>9时,如图4,

综上所述,S与x的函数关系式为:

【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】(1)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(0,2 ),∴点B的坐标为:(6,2 )。

②由正切函数,即可求得∠CAO的度数:

∵ ,∴∠CAO=30°。

③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PE⊥OA于E,

∵∠PQO=60°,D(0,3 ),∴PE=3 。

∴ 。

∴OE=OA﹣AE=6﹣3=3,∴点P的坐标为(3,3 )。

(2)分别从当0≤x≤3时,当39时去分析求解即可求得答案。

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