24.(8分)(2015?广安)手工课上,老师要求同学们将边长为4cm的正方形纸片恰好剪成六个等腰直角三角形,聪明的你请在下列四个正方形中画出不同的剪裁线,并直接写出每种不同分割后得到的最小等腰直角三角形面积(注:不同的分法,面积可以相等)
考点:作图—应用与设计作图. 分析:(1)正方形ABCD中,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,连接HE、
EF、FG、GH、HF,即可把正方形纸片恰好剪成六个等腰直角三角形;然后根据三角形的面积公式,求出分割后得到的最小等腰直角三角形面积即可.
(2)正方形ABCD中,E、F分别是AB、BC的中点,O是AC、BD的交点,连接OE、OF,即可把正方形纸片恰好剪成六个等腰直角三角形;然后根据三角形的面积公式,求出分割后得到的最小等腰直角三角形面积即可.
(3)正方形ABCD中,F、H分别是BC、DA的中点,O是AC、BD的交点,连接HF,即可把正方形纸片恰好剪成六个等腰直角三角形;然后根据三角形的面积公式,求出分割后得到的最小等腰直角三角形面积即可.
(4)正方形ABCD中,E、F分别是AB、BC的中点,O是AC的中点,I是AO的中点,连接OE、OB、OF,即可把正方形纸片恰好剪成六个等腰直角三角形;然后根据三角形的面积公式,求出分割后得到的最小等腰直角三角形面积即可. 解答:解:根据分析,可得
.
(1)第一种情况下,分割后得到的最小等腰直角三角形是△AEH、△BEF、△CFG、△DHG,
每个最小的等腰直角三角形的面积是: (4÷2)×(4÷2)÷2 =2×2÷2
=2(cm) (2)第二种情况下,分割后得到的最小等腰直角三角形是△AEO、△BEO、△BFO、△CFO, 每个最小的等腰直角三角形的面积是: (4÷2)×(4÷2)÷2 =2×2÷2
=2(cm) (3)第三种情况下,分割后得到的最小等腰直角三角形是△AHO、△DHO、△BFO、△CFO, 每个最小的等腰直角三角形的面积是:
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(4÷2)×(4÷2)÷2 =2×2÷2
=2(cm)
(4)第四种情况下,分割后得到的最小等腰直角三角形是△AEI、△OEI, 每个最小的等腰直角三角形的面积是: (4÷2)×(4÷2)÷2÷2 =2×2÷2÷2
=1(cm). 点评:(1)此题主要考查了作图﹣应用与设计作图问题,要熟练掌握,解答此题的关键是
结合正方形的性质和基本作图的方法作图.
(2)此题还考查了三角形的面积的求法,要熟练掌握.
五、推理与论证(9分) 25.(9分)(2015?广安)如图,PB为⊙O的切线,B为切点,过B作OP的垂线BA,垂足为C,交⊙O于点A,连接PA、AO,并延长AO交⊙O于点E,与PB的延长线交于点D.【来源:21·世纪·教育·网】
(1)求证:PA是⊙O的切线; (2)若
=,且OC=4,求PA的长和tanD的值.
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考点:切线的判定与性质;相似三角形的判定与性质;解直角三角形. 分析:(1)连接OB,先由等腰三角形的三线合一的性质可得:OP是线段AB的垂直平分
线,进而可得:PA=PB,然后证明△PAO≌△PBO,进而可得∠PBO=∠PAO,然后根据切线的性质可得∠PBO=90°,进而可得:∠PAO=90°,进而可证:PA是⊙O的切线;
(2)连接BE,由=,且OC=4,可求AC,OA的值,然后根据射影定理可求PC
的值,从而可求OP的值,然后根据勾股定理可求AP的值;由AC=BC,AO=OE,可得OC是△ABE的中位线,进而可得BE∥OP,BE=2OC=8,进而可证△DBE∽△DPO,进而可得:
,从而求出BD的值,进而即可求出tanD的值.
解答:(1)证明:连接OB,则OA=OB,
∵OP⊥AB, ∴AC=BC, ∴OP是AB的垂直平分线, ∴PA=PB, 在△PAO和△PBO中, ∵
,
∴△PAO≌△PBO(SSS) ∴∠PBO=∠PAO,PB=PA, ∵PB为⊙O的切线,B为切点, ∴∠PBO=90°, ∴∠PAO=90°, 即PA⊥OA, ∴PA是⊙O的切线; (2)连接BE,
∵=,且OC=4, ∴AC=6, ∴AB=12, 在Rt△ACO中, 由勾股定理得:AO=∴AE=2OA=4,OB=OA=2在Rt△APO中, ∵AC⊥OP,
2∴AC=OC?PC, 解得:PC=9, ∴OP=PC+OC=13,
=2,
,
在Rt△APO中,由勾股定理得:AP=∴PB=PA=3, ∵AC=BC,OA=OE, ∴OC=BE,OC∥BE, ∴BE=2OC=8,BE∥OP, ∴△DBE∽△DPO,
=3,
∴即
,
, ,
解得:BD=在Rt△OBD中, tanD=
=
=
.
点评:本题考查了切线的判定与性质以及相似三角形的判定和性质; 能够通过作辅助线将所求的角转移到相应的直角三角形中,是解答此题的关键.要证某线是圆的切线,对于切线的判定:已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.
六、拓展探究(10分) 26.(10分)(2015?广安)如图,边长为1的正方形ABCD一边AD在x负半轴上,直线l:y=x+2经过点B(x,1)与x轴,y轴分别交于点H,F,抛物线y=﹣x+bx+c顶点E在直线l上.www.21-cn-jy.com
(1)求A,D两点的坐标及抛物线经过A,D两点时的解析式;
(2)当抛物线的顶点E(m,n)在直线l上运动时,连接EA,ED,试求△EAD的面积S与m之间的函数解析式,并写出m的取值范围; 21*cnjy*com
(3)设抛物线与y轴交于G点,当抛物线顶点E在直线l上运动时,以A,C,E,G为顶点的四边形能否成为平行四边形?若能,求出E点坐标;若不能,请说明理由.
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考点:二次函数综合题. 分析:(1)通过直线l的解析式求得B的坐标,进而根据正方形的边长即可求得A、D的
坐标,然后利用待定系数法即可求得抛物线经过A,D两点时的解析式;
(2)根据一次函数图象上点的坐标特征求得E的纵坐标为m+2,然后根据三角形的面积公式即可求得S与m之间的函数解析式; (3)根据平行四边形的性质得出AC=EQ,AC∥EQ,易证得△EHQ≌△CDA,从而得出E的横坐标为﹣1,然后代入直线l的解析式即可求得E的坐标.