解答.
22.(10分)(1)问题发现
如图1,在△OAB和△OCD中,OA=OB,OC=OD,∠AOB=∠COD=40°,连接AC,BD交于点M.填空: ①的值为 1 ;
②∠AMB的度数为 40° . (2)类比探究
如图2,在△OAB和△OCD中,∠AOB=∠COD=90°,∠OAB=∠OCD=30°,连接AC交BD的延长线于点M.请判断的值及∠AMB的度数,并说明理由; (3)拓展延伸
在(2)的条件下,将△OCD绕点O在平面内旋转,AC,BD所在直线交于点M,若OD=1,OB=,请直接写出当点C与点M重合时AC的长.
【分析】(1)①证明△COA≌△DOB(SAS),得AC=BD,比值为1;
②由△COA≌△DOB,得∠CAO=∠DBO,根据三角形的内角和定理得:∠AMB=180°﹣(∠DBO+∠OAB+∠ABD)=180°﹣140°=40°;
(2)根据两边的比相等且夹角相等可得△AOC∽△BOD,则=,由全等三角形的性质得∠AMB的度数;
(3)正确画图形,当点C与点M重合时,有两种情况:如图3和4,同理可得:△AOC∽△BOD,则∠AMB=90°,,可得AC的长. 【解答】解:(1)问题发现 ①如图1,∵∠AOB=∠COD=40°, ∴∠COA=∠DOB, ∵OC=OD,OA=OB, ∴△COA≌△DOB(SAS), ∴AC=BD, ∴=1,
②∵△COA≌△DOB,
∴∠CAO=∠DBO, ∵∠AOB=40°, ∴∠OAB+∠ABO=140°,
在△AMB中,∠AMB=180°﹣(∠CAO+∠OAB+∠ABD)=180°﹣(∠DBO+∠OAB+∠ABD)=180°﹣140°=40°, 故答案为:①1;②40°; (2)类比探究
如图2,=,∠AMB=90°,理由是: Rt△COD中,∠DCO=30°,∠DOC=90°, ∴, 同理得:, ∴,
∵∠AOB=∠COD=90°, ∴∠AOC=∠BOD, ∴△AOC∽△BOD, ∴=,∠CAO=∠DBO,
在△AMB中,∠AMB=180°﹣(∠MAB+∠ABM)=180°﹣(∠OAB+∠ABM+∠DBO)=90°; (3)拓展延伸
①点C与点M重合时,如图3,同理得:△AOC∽△BOD, ∴∠AMB=90°,, 设BD=x,则AC=x,
Rt△COD中,∠OCD=30°,OD=1, ∴CD=2,BC=x﹣2,
Rt△AOB中,∠OAB=30°,OB=, ∴AB=2OB=2,
在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2, ,
x2﹣x﹣6=0,
(x﹣3)(x+2)=0, x1=3,x2=﹣2, ∴AC=3;
②点C与点M重合时,如图4,同理得:∠AMB=90°,, 设BD=x,则AC=x,
在Rt△AMB中,由勾股定理得:AC2+BC2=AB2, +(x+2)2= x2+x﹣6=0,
(x+3)(x﹣2)=0, x1=﹣3,x2=2, ∴AC=2;
综上所述,AC的长为3或2.
【点评】本题是三角形的综合题,主要考查了三角形全等和相似的性质和判定,几何变换问题,解题的关键是能得出:△AOC∽△BOD,根据相似三角形的性质,并运用类比的思想解决问题,本题是一道比较好的题目.
23.(11分)如图,抛物线y=ax2+6x+c交x轴于A,B两点,交y轴于点C.直线y=x﹣5经过点B,C. (1)求抛物线的解析式;
(2)过点A的直线交直线BC于点M.
①当AM⊥BC时,过抛物线上一动点P(不与点B,C重合),作直线AM的平行线交直线BC于点Q,若以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,求点P的横坐标;
②连接AC,当直线AM与直线BC的夹角等于∠ACB的2倍时,请直接写出点M的坐标.
【分析】(1)利用一次函数解析式确定C(0,﹣5),B(5,0),然后利用待定
系数法求抛物线解析式;
(2)①先解方程﹣x2+6x﹣5=0得A(1,0),再判断△OCB为等腰直角三角形得到∠OBC=∠OCB=45°,则△AMB为等腰直角三角形,所以AM=2,接着根据平行四边形的性质得到PQ=AM=2,PQ⊥BC,作PD⊥x轴交直线BC于D,如图1,利用∠PDQ=45°得到PD=PQ=4,设P(m,﹣m2+6m﹣5),则D(m,m﹣5),讨论:当P点在直线BC上方时,PD=﹣m2+6m﹣5﹣(m﹣5)=4;当P点在直线BC下方时,PD=m﹣5﹣(﹣m2+6m﹣5),然后分别解方程即可得到P点的横坐标;
②作AN⊥BC于N,NH⊥x轴于H,作AC的垂直平分线交BC于M1,交AC于E,如图2,利用等腰三角形的性质和三角形外角性质得到∠AM1B=2∠ACB,再确定N(3,﹣2),
AC的解析式为y=5x﹣5,E点坐标为(,﹣),利用两直线垂直的问题可设直线EM1的解析式为y=﹣x+b,把E(,﹣)代入求出b得到直线EM1的解析式为y=﹣x﹣,则解方程组得M1点的坐标;作直线BC上作点M1关于N点的对称点M2,如图2,利用对称性得到∠AM2C=∠AM1B=2∠ACB,设M2(x,x﹣5),根据中点坐标公式得到3=,然后求出x即可得到M2的坐标,从而得到满足条件的点M的坐标. 【解答】解:(1)当x=0时,y=x﹣5=﹣5,则C(0,﹣5), 当y=0时,x﹣5=0,解得x=5,则B(5,0),
把B(5,0),C(0,﹣5)代入y=ax2+6x+c得,解得, ∴抛物线解析式为y=﹣x2+6x﹣5;
(2)①解方程﹣x2+6x﹣5=0得x1=1,x2=5,则A(1,0), ∵B(5,0),C(0,﹣5), ∴△OCB为等腰直角三角形, ∴∠OBC=∠OCB=45°, ∵AM⊥BC,
∴△AMB为等腰直角三角形, ∴AM=AB=×4=2,
∵以点A,M,P,Q为顶点的四边形是平行四边形,AM∥PQ, ∴PQ=AM=2,PQ⊥BC,
作PD⊥x轴交直线BC于D,如图1,则∠PDQ=45°,