几何定值 下载本文

http://www.czsx.com.cn

②判定△PAD∽△DCQ,得到AP?CQ=25,利用这个关系式对

分式的化简求值,结论为

11?进行BPBQ111?? 不变。 BPBQ5例4:(2012四川成都12分) 如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+m (m为常数)的图象与x轴交于点A(?3,0),与y轴交于点C.以直线x=1为对称轴的抛物线

54y=ax2+bx+c (a,b,c为常数,且a≠0)经过A,C两点,并与x轴的正半轴交于点B.

(1)求m的值及抛物线的函数表达式;

(2)设E是y轴右侧抛物线上一点,过点E作直线AC的平行线交x轴于点F.是否存在这样的点E,使得以A,C,E,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点E的坐标及相应的平行四边形的面积;若不存在,请说明理由;

(3)若P是抛物线对称轴上使△ACP的周长取得最小值的点,过点P任意作一条与y轴不平行的直线交抛物线于M1?x1,y1?,M2?x2,y2?两点,试探究并写出探究过程.

M1P?M2P是否为定值,

M1M2

【答案】解:(1)∵y=x+m经过点(﹣3,0),∴?∴直线解析式为y=x+541515x+m=0,解得m=。

4415。 41515令x=0,得y=。∴C(0,)。

44∵抛物线y=ax2+bx+c对称轴为x=1,且与x轴交于A(﹣3,0), ∴另一交点为B(5,0)。

设抛物线解析式为y=a(x+3)(x﹣5), ∵抛物线经过C(0,

5415151),∴=a?3(﹣5),解得a=?。 444- 29 -

http://www.czsx.com.cn

∴抛物线解析式为y= ?(x+3)(x﹣5),即y=?x2+x+14141215。 4(2)假设存在点E使得以A、C、E、F为顶点的四边形是平行四边形,

则AC∥EF且AC=EF,如答图1。

(i)当点E在点E位置时,过点E作EG⊥x轴

于点G,

∵AC∥EF,∴∠CAO=∠EFG。 又∵∠COA=∠EOF=900,AC=EF, ∴△CAO≌△EFG(AAS)。

1515,即yE=。 44151115∴=?xE2+xE+, 4424∴EG=CO=

解得xE=2(xE=0与C点重合,舍去)。 ∴E(2,

1515),S?ACEF=。 421531+10515),S?ACE′F′=。

44(ii)当点E在点E′位置时,过点E′作E′G′⊥x轴于点G′, 同理可求得E′(31+1, ?(3)要使△ACP的周长最小,只需AP+CP最小即可。

如答图2,连接BC交x=1于P点,因为点A、B关于x=1对称,根据轴

对称性质以及两点之间线段最短,可知此时AP+CP最小(AP+CP最小值为线段BC的长度)。

15), 4315∴直线BC解析式为y=?x+。

44∵B(5,0),C(0,

∵xP=1,∴yP=3,即P(1,3)。

令经过点P(1,3)的直线为y=kx+3﹣k,

?y?kx?3?k?联立?12115得

y=?x+x+?424?x2+(4k﹣2)x﹣4k﹣3=0, ∴x1+x2=2﹣4k,x1x2=﹣4k﹣3。

∵y1=kx1+3﹣k,y2=kx2+3﹣k,∴y1﹣y2=k(x1﹣x2)。 根据勾股定理得:

- 30 -

http://www.czsx.com.cn

M1M2=

?x1?x2?2+?y1?y2?2=?x1?x2?2+k2?x1?x2?2==1+k2?,

M1P=

1+k2??x1?x2?2

?x1+x2?2?4x1x2=1+k2??2?4k?2?4??4k?3?=4?1+k2??x1?1?2+?y1?3?2=?x1?1?2+?kx1+3?k?3?2=M2P=

1+k2??x1?1?2,

?x2?1?2+?y2?3?2=?x2?1?2+?kx2+3?k?3?2=∴M1P?M2P=1+k2?1+k2??x2?1?2。

2???x1?1?2?x2?1?2=?1+k2??2??x1x2??x1+x2?+1?? 2=1+k2????4k?3??2?4k?+1??=41+k

????∴M1P?M2P=M1M2。∴

M1P?M2P=1为定值。

M1M2【考点】二次函数综合题,二次函数的性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,平行四边形的判定和性质,轴对称的性质,两点之间线段最短的性质,一元二次方程根与系数的关系,勾股定理。

【分析】(1)把点A的坐标代入y=x+m即可求出m的值。由抛物线的对称轴和点A的坐标可得抛物线与x轴另一交点B的坐标,从而设抛物线的交点式,由点C在抛物线求出待定系数得到抛物线解析式。

(2)分点E在x轴上方和下方两种情况讨论即可。

(3)设出M1M2的解析式,与抛物线联立,根据一元二次方程根与系数的关系得

M1、M2两点坐标的关系:x1+x2=2﹣4k,x1x2=﹣4k﹣3,y1=kx1+3﹣k,y2=kx2+3﹣k, y1﹣y2=k(x1﹣x2)。由勾股定理表示出M1M2、M1P和M2P,化简即可求证。

例5:(2012广西崇左10分)如图所示,在正方形ABCD中,点E、F分别在BC、CD上

移动,但点A到EF的距离AH始终保持与AB的长度相等,问在点E、F移动过程中; (1)∠EAF的大小是否发生变化?请说明理由.

54- 31 -

http://www.czsx.com.cn

(2)△ECF的周长是否发生变化?请说明理由.

练习题:

1. (2011江西省B卷9分)如图,将△ABC的顶点A放在⊙O上,现从AC与⊙O相切于点A(如图1)的位置开始,将△ABC绕着点A顺时针旋转,设旋转角为?(0°

?的长 ③∠AFE的度数 ④点O到(1)在旋转过程中,有以下几个量:①弦EF的长 ②EF

EF的距离.其中不变的量是 (填序号);

(2)当BC与⊙O相切时,请直接写出?的值,并求此时△AEF的面积.

- 32 -