20、(2013•益陽(yáng)壓軸題)材料:如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(x1,y1),B(x2,y2),AB中點(diǎn)P的坐標(biāo)為(xp,yp).由xp?x1=x2?xp,得xp= ,同理 ,所以AB的中點(diǎn)坐標(biāo)為 .由勾股定理得AB2= ,所以A、B兩點(diǎn)間的距離公式為 .
注:上述公式對(duì)A、B在平面直角坐標(biāo)系中其它位置也成立.
解答下列問(wèn)題:
如圖2,直線l:y=2x+2與拋物線y=2x2交于A、B兩點(diǎn),P為AB的中點(diǎn),過(guò)P作x軸的垂線交拋物線于點(diǎn)C.
(1)求A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)及C點(diǎn)的坐標(biāo);
(2)連結(jié)AB、AC,求證△ABC為直角三角形;
(3)將直線l平移到C點(diǎn)時(shí)得到直線l′,求兩直線l與l′的距離.
考點(diǎn):二次函數(shù)綜合題.
分析:(1)根據(jù)y=2x+2與拋物線y=2x2交于A、B兩點(diǎn),直接聯(lián)立求出交點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而得出C點(diǎn)坐標(biāo)即可;
(2)利用兩點(diǎn)間距離公式得出AB的長(zhǎng),進(jìn)而得出PC=PA=PB,求出∠PAC+∠PCB=90°,即∠ACB=90°即可得出答案;
(3)點(diǎn)C作CG⊥AB于G,過(guò)點(diǎn)A作AH⊥PC于H,利用A,C點(diǎn)坐標(biāo)得出H點(diǎn)坐標(biāo),進(jìn)而得出CG=AH,求出即可.
解答:(1)解:由 ,
解得: , .
則A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為:A( ,3? ),B( ,3+ ),
∵P是A,B的中點(diǎn),由中點(diǎn)坐標(biāo)公式得P點(diǎn)坐標(biāo)為(,3),
又∵PC⊥x軸交拋物線于C點(diǎn),將x=代入y=2x2中得y=,
∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(,).
(2)證明:由兩點(diǎn)間距離公式得:
AB= =5,PC=3?=,
∴PC=PA=PB,
∴∠PAC=∠PCA,∠PBC=∠PCB,
∴∠PAC+∠PCB=90°,即∠ACB=90°,
∴△ABC為直角三角形.
(3)解:過(guò)點(diǎn)C作CG⊥AB于G,過(guò)點(diǎn)A作AH⊥PC于H,
則H點(diǎn)的坐標(biāo)為(,3? ),
∴S△PAC=AP•CG=PC•AH,
∴CG=AH= ?= .
又直線l與l′之間的距離等于點(diǎn)C到l的距離CG,
∴直線l與l′之間的距離為 .
點(diǎn)評(píng):此題主要考查了二次函數(shù)的綜合應(yīng)用以及兩點(diǎn)之間距離公式和兩函數(shù)交點(diǎn)坐標(biāo)求法等知識(shí),根據(jù)數(shù)形結(jié)合得出H點(diǎn)坐標(biāo)是解題關(guān)鍵.
21、(2013年黃石)如圖1,點(diǎn) 將線段 分成兩部分,如果 ,那么稱點(diǎn) 為線段 的黃金分割點(diǎn)。某數(shù)學(xué)興趣小組在進(jìn)行課題研究時(shí),由黃金分割點(diǎn)聯(lián)想到“黃金分割線”,類似地給出“黃金分割線”的定義:直線將一個(gè)面積為 的圖形分成兩部分,這兩部分的面積分別為 、 ,如果 ,那么稱直線為該圖形的黃金分割線.
(1)如圖2,在△ 中, °, , 的平分線交 于點(diǎn) ,請(qǐng)問(wèn)點(diǎn) 是否是 邊上的黃金分割點(diǎn),并證明你的結(jié)論;
(2)若△ 在(1)的條件下,如圖(3),請(qǐng)問(wèn)直線 是不是△ 的黃金分割線,并證明你的結(jié)論;
(3)如圖4,在直角梯形 中, ,對(duì)角線 、 交于點(diǎn) ,延長(zhǎng) 、 交于點(diǎn) ,連接 交梯形上、下底于 、 兩點(diǎn),請(qǐng)問(wèn)直線 是不是直角梯形 的黃金分割線,并證明你的結(jié)論.
解析:
解:(1)點(diǎn) 是 邊上的黃金分割點(diǎn),理由如下:
∵ °,
∴ 是 邊上的黃金分割點(diǎn)(3分)
(2)直線 是△ 的黃金分割線,理由如下:
設(shè) 的邊 上的高為 ,則
, ,
∴ ,
∵ 是 的黃金分割點(diǎn)
∴
∴
∴ 是△ 的黃金分割線(3分)
(3) 不是直角梯形 的黃金分割線
∵ ∥
∴ ,
∴ ①
②
由①、 ②得 即 ③
同理,由 , 得
即 ④
由③、④得
∴
∴
∴ 梯形 與梯形 上下底分別相等,高也相等
∴ 梯形 梯形 梯形
∴ 不是直角梯形 的黃金分割線(3分)
22、(2013•寧波)若一個(gè)四邊形的一條對(duì)角線把四邊形分成兩個(gè)等腰三角形,我們把這條對(duì)角線叫這個(gè)四邊形的和諧線,這個(gè)四邊形叫做和諧四邊形.如菱形就是和諧四邊形.
(1)如圖1,在梯形ABCD中,AD∥BC,∠BAD=120°,∠C=75°,BD平分∠ABC.求證:BD是梯形ABCD的和諧線;
(2)如圖2,在12×16的網(wǎng)格圖上(每個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為1)有一個(gè)扇形BAC,點(diǎn)A.B.C均在格點(diǎn)上,請(qǐng)?jiān)诖痤}卷給出的兩個(gè)網(wǎng)格圖上各找一個(gè)點(diǎn)D,使得以A、B、C、D為頂點(diǎn)的四邊形的兩條對(duì)角線都是和諧線,并畫出相應(yīng)的和諧四邊形;
(3)四邊形ABCD中,AB=AD=BC,∠BAD=90°,AC是四邊形ABCD的和諧線,求∠BCD的度數(shù).
考點(diǎn):四邊形綜合題.
分析:(1)要證明BD是四邊形ABCD的和諧線,只需要證明△ABD和△BDC是等腰三角形就可以;
(2)根據(jù)扇形的性質(zhì)弧上的點(diǎn)到頂點(diǎn)的距離相等,只要D在 上任意一點(diǎn)構(gòu)成的四邊形ABDC就是和諧四邊形;連接BC,在△BAC外作一個(gè)以AC為腰的等腰三角形ACD,構(gòu)成的四邊形ABCD就是和諧四邊形,
(3)由AC是四邊形ABCD的和諧線,可以得出△ACD是等腰三角形,從圖4,圖5,圖6三種情況運(yùn)用等邊三角形的性質(zhì),正方形的性質(zhì)和30°的直角三角形性質(zhì)就可以求出∠BCD的度數(shù).
解答:解:(1)∵AD∥BC,
∴∠ABC+∠BAD=180°,∠ADB=∠DBC.
∵∠BAD=120°,
∴∠ABC=60°.
∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠DBC=30°,
∴∠ABD=∠ADB,
∴△ADB是等腰三角形.
在△BCD中,∠C=75°,∠DBC=30°,
∴∠BDC=∠C=75°,
∴△BCD為等腰三角形,
∴BD是梯形ABCD的和諧線;
(2)由題意作圖為:圖2,圖3
(3)∵AC是四邊形ABCD的和諧線,
∴△ACD是等腰三角形.
∵AB=AD=BC,
如圖4,當(dāng)AD=AC時(shí),
∴AB=AC=BC,∠ACD=∠ADC
∴△ABC是正三角形,
∴∠BAC=∠BCA=60°.
∵∠BAD=90°,
∴∠CAD=30°,
∴∠ACD=∠ADC=75°,
∴∠BCD=60°+75°=135°.
如圖5,當(dāng)AD=CD時(shí),
∴AB=AD=BC=CD.
∵∠BAD=90°,
∴四邊形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°
如圖6,當(dāng)AC=CD時(shí),過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AD于E,過(guò)點(diǎn)B作BF⊥CE于F,
∵AC=CD.CE⊥AD,
∴AE=AD,∠ACE=∠DCE.
∵∠BAD=∠AEF=∠BFE=90°,
∴四邊形ABFE是矩形.
∴BF=AE.
∵AB=AD=BC,
∴BF=BC,
∴∠BCF=30°.
∵AB=BC,
∴∠ACB=∠BAC.
∵AB∥CE,
∴∠BAC=∠ACE,
∴∠ACB=∠ACE=∠BCF=15°,
∴∠BCD=15°×3=45°.
點(diǎn)評(píng):本題是一道四邊形的綜合試題,考查了和諧四邊形的性質(zhì)的運(yùn)用,和諧四邊形的判定,等邊三角形的性質(zhì)的運(yùn)用,正方形的性質(zhì)的運(yùn)用,30°的直角三角形的性質(zhì)的運(yùn)用.解答如圖6這種情況容易忽略,解答時(shí)合理運(yùn)用分類討論思想是關(guān)鍵.
23、(2013年南京壓軸題)對(duì)于兩個(gè)相似三角形,如果沿周界按對(duì)應(yīng)點(diǎn)順序環(huán)繞的方向相同,那么稱這兩個(gè)三角形互為順相似;如果沿周界按對(duì)應(yīng)點(diǎn)順序環(huán)繞的方向相反,那么稱這兩個(gè)三角形互為逆相似。例如,如圖,△ABC~△A’B’C’且沿周界ABCA與A’B’C’A’環(huán)繞的方向相同,因此△ABC 與△A’B’C’互為順相似;如圖,△ABC~△A’B’C’,且沿周界ABCA與 A’B’C’A’環(huán)繞的方向相反,因此△ABC 與△A’B’C’互為逆相似。
(1) 根據(jù)圖I、圖II和圖III滿足的條件,可得下列三對(duì)相似三角形: △ADE與△ABC;
△GHO與△KFO; △NQP與△NQ。其中,互為順相似的是 ;互為逆相似的是 。(填寫所有符合要求的序號(hào))
(2) 如圖,在銳角△ABC中,A<B<C,點(diǎn)P在△ABC的邊上(不與點(diǎn)A、B、C重
合)。過(guò)點(diǎn)P畫直線截△ABC,使截得的一個(gè)三角形與△ABC互為逆相似。請(qǐng)根據(jù)點(diǎn)P的不同位置,探索過(guò)點(diǎn)P的截線的情形,畫出圖形并說(shuō)明截線滿足的條件,不必說(shuō)明
理由。
解析:
(1) ; (4分)
(2) 解:根據(jù)點(diǎn)P在△ABC邊上的位置分為以下三種情況。
第一種情況:如圖,點(diǎn)P在BC(不含點(diǎn)B、C)上,過(guò)點(diǎn)P只能畫出2條截線PQ1、
PQ2,分別使CPQ1=A,BPQ2=A,此時(shí)△PQ1C、△PBQ2都與△ABC互為逆相似。
第二種情況:如圖,點(diǎn)P在AC(不含點(diǎn)A、C)上,過(guò)點(diǎn)B作CB=A,B交AC
于點(diǎn)。
當(dāng)點(diǎn)P在A(不含點(diǎn))上時(shí),過(guò)點(diǎn)P1只能畫出1條截線P1Q,使AP1Q=ABC,此
時(shí)△AP1Q與△ABC互為逆相似;
當(dāng)點(diǎn)P在C上時(shí),過(guò)點(diǎn)P2只能畫出2條截線P2Q1、P2Q2,分別使AP2Q1=ABC,
CP2Q2=ABC,此時(shí)△AP2Q1、△Q2P2C都與△ABC互為逆相似。
第三種情況:如圖,點(diǎn)P在AB(不含點(diǎn)A、B)上,過(guò)點(diǎn)C作BCD=A,ACE=B,
CD、CE分別交AC于點(diǎn)D、E。
當(dāng)點(diǎn)P在AD(不含點(diǎn)D)上時(shí),過(guò)點(diǎn)P只能畫出1條截線P1Q,使AP1Q=ABC,此時(shí)
△AQP1與△ABC互為逆相似;
當(dāng)點(diǎn)P在DE上時(shí),過(guò)點(diǎn)P2只能畫出2條截線P2Q1、P2Q2,分別使AP2Q1=ACB,
BP2Q2=BCA,此時(shí)△AQ1P2、△Q2BP2都與△ABC互為逆相似;
當(dāng)點(diǎn)P在BE(不含點(diǎn)E)上時(shí),過(guò)點(diǎn)P3只能畫出1條截線P3Q’,使BP3Q’=BCA,
此時(shí)△Q’BP3與△ABC互為逆相似。 (10分)
24、(綿陽(yáng)市2013年壓軸題)我們知道,三角形的三條中線一定會(huì)交于一點(diǎn),這一點(diǎn)就叫做三角形的重心。重心有很多美妙的性質(zhì),如在關(guān)線段比.面積比就有一些“漂亮”結(jié)論,利用這些性質(zhì)可以解決三角形中的若干問(wèn)題。請(qǐng)你利用重心的概念完成如下問(wèn)題:
(1)若O是△ABC的重心(如圖1),連結(jié)AO并延長(zhǎng)交BC于D,證明: ;
(2)若AD是△ABC的一條中線(如圖2),O是AD上一點(diǎn),且滿足 ,試判斷O是△ABC的重心嗎?如果是,請(qǐng)證明;如果不是,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)若O是△ABC的重心,過(guò)O的一條直線分別與AB、AC相交于G、H(均不與△ABC的頂點(diǎn)重合)(如圖3),S四邊形BCHG.S△AGH分別表示四邊形BCHG和△AGH的面積,試探究 S四邊形BCGHS△AGH 的最大值。
解:(1)證明:如圖1,連結(jié)CO并延長(zhǎng)交AB于點(diǎn)P,連結(jié)PD。
∵點(diǎn)O是△ABC的重心,
∴P是AB的中點(diǎn),D是BC的中點(diǎn),PD是△ABC的中位線,AC=2PD, AC // PD,
∠DPO=∠ACO,∠PDO=∠CAO,
△OPD∽△CA,ODAO = PDAC = 12 , ADAO = OD+OAOA= 1+22= 32 ,∴AOAD = 23 ;
(2)點(diǎn)O是是△ABC的重心。
證明:如圖2,作△ABC的中線CP,與 AB邊交于點(diǎn)P,與△ABC的另一條中線AD交于點(diǎn)Q,則點(diǎn)Q是△ABC的重心,根據(jù)(1)中的證明可知 AQAD = 23 ,
而 AOAD = 23 ,點(diǎn)Q與點(diǎn)O重合(是同一個(gè)點(diǎn)),所以點(diǎn)O是△ABC的重心;
(3)如圖3,連結(jié)CO交AB于F,連結(jié)BO交AC于E,過(guò)點(diǎn)O分別作AB、AC的平行線O、ON,分別
與AC、AB交于點(diǎn)、N,
∵點(diǎn)O是△ABC的重心,
∴ OEBE = 13 , OFCF = 13 ,
∵ 在△ABE中,O//AB,OAB = OEBE = 13 ,O = 13 AB,
在△ACF中,ON//AC,ONAC = OFCF = 13 ,ON = 13 AC,
在△AGH中,O//AH,OAG = OHGH ,
在△ACH中,ON//AH,ONAH = OGGH ,
∴ OAG + ONAH = OHGH +OGGH =1, 13ABAG + 13ACAH =1, ABAG + ACAH = 3 ,
令A(yù)BAG = , ACAH = n , =3-n,
∵ S四邊形BCGHS△AGH = S△ABC-S△AGHS△AGH ,
S四邊形BCGHS△AGH = 12AB•AC•sin∠BAC- 12 AG•AH•sin∠BAC 12 AG•AH•sin∠BAC =AB•AC-AG•AH AG•AH
= AB•ACAG•AH -1= n-1=(3-n)n-1= -n2 +3n-1= -(n- 32 )2 + 54 ,
∴ 當(dāng) ACAH = n = 32 ,GH//BC時(shí), S四邊形BCGHS△AGH 有最大值 54 。
附:BGAG + CHAH=1 或 ABAG + ACAH=3 的另外兩種證明方法的作圖。
方法一:分別過(guò)點(diǎn)B、C作AD的平行線BE、CF,分別交直線GH于點(diǎn)E、F。
方法二:分別過(guò)點(diǎn)B、C、A、D作直線GH的垂線,垂足分別為E、F、N、。
下面的圖解也能說(shuō)明問(wèn)題:
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://m.portlandfoamroofing.com/chusan/239318.html
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