几何定值 下载本文

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∴∠EFM+∠MEF=∠ABP+∠BEF=90°。∴∠EFM=∠ABP。 又∵∠A=∠EMF=90°,AB=ME,∴△EFM≌△BPA(ASA)。 ∴EM=AP=x.

∴在Rt△APE中,(4﹣BE)2+x2=BE2,

x2即BE?2+。

8x2?x。 ∴CF?BE?EM?2+8又∵四边形PEFG与四边形BEFC全等,

?11?x21212∴S???BE?CF??BC=??4+?x?4=x?2x+8=x?2+6。 ?????22?422?∵0<1<4,∴当x=2时,S有最小值6。 2【考点】翻折变换(折叠问题),正方形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,二次函数的最值。

【分析】(1)根据翻折变换的性质得出∠PBC=∠BPH,进而利用平行线的性质得出∠APB=∠PBC即可得出答案。

(2)先由AAS证明△ABP≌△QBP,从而由HL得出△BCH≌△BQH,即可得CH=QH。因此,△PDH的周长=PD+DH+PH=AP+PD+DH+HC=AD+CD=8为定值。

(3)利用已知得出△EFM≌△BPA,从而利用在Rt△APE中,(4﹣BE)2+x2=BE2,利用二次函数的最值求出即可。

例4:(2012福建泉州12分)已知:A、B、C不在同一直线上. (1)若点A、B、C均在半径为R的⊙O上,

i)如图一,当∠A=45°时,R=1,求∠BOC的度数和BC的长度; ii)如图二,当∠A为锐角时,求证sin∠A=

BC; 2R(2).若定长线段....BC的两个端点分别在∠MAN的两边AM、AN(B、C均与点A不重合)滑动,如图三,当∠MAN=60°,BC=2时,分别作BP⊥AM,CP⊥AN,交点为点P ,试探索:在整个滑动过程中,P、A两点的距离是否保持不变?请说明理由.

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【答案】解:(1)i)∵∠A=45°,

∴∠BOC=90°(同弧所对的圆周角等于其所对的圆心角的一半)。

又∵R=1,∴由勾股定理可知BC=1?1=2。

ii)证明:连接BO并延长,交圆于点E,连接EC。 可知EC⊥BC(直径所对的圆周角为90°), 且∠E=∠A(同弧所对的圆周角相等)。 故sin∠A=sin∠A=

BCBC。 ?BE2R (2)保持不变。理由如下:

如图,连接AP,取AP的中点K,连接BK、CK, 在Rt△APC中,CK=

1AP=AK=PK。 2 同理得:BK=AK=PK。

∴CK=BK=AK=PK。∴点A、B、P、C都在⊙K上。 ∴由(1)ii)sin∠A=∴AP=

BCBC可知sin60°=。 2RAPBC43?(为定值)。 sin60?3【考点】三角形的外接圆与外心,圆周角定理,勾股定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,直角三角形中线性质。

【分析】(1)i)根据圆周角定理得出∠BOC=2∠A=90°,再利用勾股定理得出BC的长;

ii)作直径CE,则∠E=∠A,CE=2R,利用sin∠A=sin∠E=

出即可。

(2)首先证明点A、B、P、C都在⊙K上,再利用sin∠A=

BCBC ,得?BE2RBC ,得出2R- 6 -

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AP=

BC43? (定值)即可。 sin60?3例5:(2012山东潍坊11分)如图,已知抛物线与坐标轴分别交于A(-2,O)、B(2,0)、C(0,-l)三点,过坐标原点O的直线y=kx与抛物线交于M、N两点.分别过点C、D(0,-2)作平行于x轴的直线l1、l2. (1)求抛物线对应二次函数的解析式; (2)求证以ON为直径的圆与直线l1相切;

(3)求线段MN的长(用k表示),并证明M、N两点到直线l2的距离之和等于线段MN的长.

【答案】解:(1)设抛物线对应二次函数的解析式为y=ax2+bx+c,

?1?a=4?4a?2b+c=0??则?4a+2b+c=0 解得?b=0。

?c=?1?c=?1???∴抛物线对应二次函数的解析式 所以y=x2?1。

(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),因为点M、N在抛物线上, ∴y1=x12?1,y2=x22?1,∴x22=4(y2+1)。

又∵ON2?x22?y22?4?y2?1??y22??y2?2?,∴ON?y2?2。 又∵y2≥-l,∴ON=2+y2。

设ON的中点E,分别过点N、E向直线l1作垂线,垂足为P、F, 则

2141414EF?OC?NP2?y2, ?22∴ON=2EF,

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即ON的中点到直线l1的距离等于ON长度的一半, ∴以ON为直径的圆与l1相切。 (3)过点

2M作

2MH⊥NP交NP于点H,则

MN2?MH2?NH2??x2?x1???y2?y1?,

又∵y1=kx1,y2=kx2,∴(y2-y1)2=k2(x2-x1)2。∴MN2=(1+k2)(x2一xl)2。 又∵点M、N既在y=kx的图象上又在抛物线上,

∴kx=x2?1,即x2-4kx-4=0,∴x2+x1=4k,x2·x1=-4。

∴MN2=(1+k2)(x2一xl)2=(1+k2)[ (x2+xl)2-4x2·xl] =16(1+k2)2。∴MN=4(1+k2)。

14延长NP交l2于点Q,过点M作MS⊥l2交l2于点S, 则MS+NQ=y1+2+y2+2=x12?1+x22?1+4

1414=

12112x1+x22+2=??x1+x2??2x1?x2?+2=16k2+8+2=4k2+4=41+k2?44?4?????? ∴MS+NQ=MN,即M、N两点到l2距离之和等于线段MN的长。

【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,中点坐标的求法,直线与圆相切的条件,一元二次方程根与系数的关系,勾股定理。

【分析】(1)根据点在曲线上,点的坐标满足方程的关系,用待定系数法即可求出抛物线对应二次函数的解析式。

(2)要证以ON为直径的圆与直线l1相切,只要证ON的中点到直线l1的距离等于

ON长的一半即可。

(3)运用一元二次方程根与系数的关系,求出MN和M、N两点到直线l2的距离

之和,相比较即可。

例6:(2012湖北咸宁10分)如图1,矩形MNPQ中,点E,F,G,H分别在NP,PQ,QM,MN上,若?1??2??3??4,则称四边形EFGH为矩形MNPQ的反射四边形.图2,图3,图4中,四边形ABCD为矩形,且AB=4,BC=8.

理解与作图:

(1)在图2,图3中,点E,F分别在BC,CD边上,试利用正方形网格在图上作出

矩形ABCD的

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