DEF的顶点E与△ABC的斜边BC的中点重合,将△DEF绕点E旋转,旋转过程中,线段DE与线段AB相交于点P,线段EF与射线CA相交于点Q. (1)如图①,当点Q在线段AC上,且AP=AQ时,求证:△BPE≌△CQE; (2)如图②,当点Q在线段CA的延长线上时,求证:△BPE∽△CEQ;并求当BP=2,CQ=9时BC的长.【来源:21cnj*y.co*m】
【考点】S9:相似三角形的判定与性质;KD:全等三角形的判定与性质;KW:等腰直角三角形;R2:旋转的性质.
【分析】(1)由△ABC是等腰直角三角形,易得∠B=∠C=45°,AB=AC,又由AP=AQ,E是BC的中点,利用SAS,可证得:△BPE≌△CQE;
(2)由△ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形,易得∠B=∠C=∠DEF=45°,然后利用三角形的外角的性质,即可得∠BEP=∠EQC,则可证得:△BPE∽△CEQ;根据相似三角形的对应边成比例,即可求得BE的长,即可得BC的长,
【解答】(1)证明:∵△ABC是等腰直角三角形, ∴∠B=∠C=45°,AB=AC, ∵AP=AQ, ∴BP=CQ,
∵E是BC的中点, ∴BE=CE,
在△BPE和△CQE中, ∵
,
∴△BPE≌△CQE(SAS);
(2)解:连接PQ,
∵△ABC和△DEF是两个全等的等腰直角三角形, ∴∠B=∠C=∠DEF=45°, ∵∠BEQ=∠EQC+∠C, 即∠BEP+∠DEF=∠EQC+∠C, =∠EQC+45°∴∠BEP+45°, ∴∠BEP=∠EQC, ∴△BPE∽△CEQ, ∴
=
,
∵BP=2,CQ=9,BE=CE, ∴BE2=18, ∴BE=CE=3∴BC=6
.
,
26.如图所示,在平面直角坐标系中xOy中,抛物线y=ax2﹣2ax﹣3a(a<0)与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),经过点A的直线l:y=kx+b与y轴负半轴交于点C,与抛物线的另一个交点为D,且CD=4AC. (1)求A、B两点的坐标及抛物线的对称轴;
(2)求直线l的函数表达式(其中k、b用含a的式子表示);
(3)点E是直线l上方的抛物线上的动点,若△ACE的面积的最大值为,求a的值;
(4)设P是抛物线对称轴上的一点,点Q在抛物线上,以点A、D、P、Q为顶点的四边形能否成为矩形?若能,求出点P的坐标;若不能,请说明理由.
【考点】HF:二次函数综合题. 【分析】(1)解方程即可得到结论;
(2)根据直线l:y=kx+b过A(﹣1,0),得到直线l:y=kx+k,解方程得到点D的横坐标为4,求得k=a,得到直线l的函数表达式为y=ax+a;
ax2﹣2ax﹣3a)ax+a)(3)过E作EF∥y轴交直线l于F,设E(x,,得到F(x,,求出EF=ax2﹣3ax﹣4a,根据三角形的面积公式列方程即可得到结论;
(4)令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0,得到D(4,5a),设P(1,m),①若AD是矩形ADPQ的一条边,②若AD是矩形APDQ的对角线,列方程即可得到结论.www.21-cn-jy.com
【解答】解:(1)当y=0时,ax2﹣2ax﹣3a=0, 解得:x1=﹣1,x2=3,
∴A(﹣1,0),B(3,0), 对称轴为直线x=
=1;
(2)∵直线l:y=kx+b过A(﹣1,0), ∴0=﹣k+b, 即k=b,
∴直线l:y=kx+k,
∵抛物线与直线l交于点A,D, ∴ax2﹣2ax﹣3a=kx+k, 即ax2﹣(2a+k)x﹣3a﹣k=0, ∵CD=4AC,
∴点D的横坐标为4, ∴﹣3﹣=﹣1×4, ∴k=a,
∴直线l的函数表达式为y=ax+a;
(3)过E作EF∥y轴交直线l于F,设E(x,ax2﹣2ax﹣3a), 则F(x,ax+a),EF=ax2﹣2ax﹣3a﹣ax﹣a=ax2﹣3ax﹣4a,
∴S△ACE=S△AFE﹣S△CEF=(ax2﹣3ax﹣4a)(x+1)﹣(ax2﹣3ax﹣4a)x=(ax2﹣3ax﹣4a)=a(x﹣)2﹣∴△ACE的面积的最大值=﹣
a,21教育网 a,
∵△ACE的面积的最大值为, ∴﹣
a=,
解得a=﹣;
(4)以点A、D、P、Q为顶点的四边形能成为矩形, 令ax2﹣2ax﹣3a=ax+a,即ax2﹣3ax﹣4a=0, 解得:x1=1,x2=4, ∴D(4,5a),
∵抛物线的对称轴为直线x=1, 设P(1,m),
①若AD是矩形ADPQ的一条边, 则易得Q(﹣4,21a),
m=21a+5a=26a,则P(1,26a), ∵四边形ADPQ是矩形, ∴∠ADP=90°, ∴AD2+PD2=AP2,
∴52+(5a)2+32+(26﹣5a)2=22+(26a)2, 即a2=, ∵a<0,