1、2013 中考数学压轴题函数相似三角形问题(三)例 5 已知:如图 1,在平面直角坐标系 xOy 中,矩形 OABC 的边 OA 在 y 轴的正半轴上, OC在 x 轴的正半轴上, OA2, OC3,过原点 O 作 AOC 的平分线交 AB 于点 D,连接 DC,过点 D 作 DE DC,交 OA 于点 E(1)求过点 E、 D、 C 的抛物线的解析式;(2)将 EDC 绕点 D 按顺时针方向旋转后,角的一边与 y 轴的正半轴交于点 F,另一边与线段 OC 交于点 G如果 DF 与(1)中的抛物线交于另一点 M,点 M 的横坐标为 56,那么 EF2 GO 是否成立?若成立,请给予证明;若不成
2、立,请说明理由;(3)对于(2)中的点 G,在位于第一象限内的该抛物线上是否存在点 Q,使得直线GQ 与 AB 的交点 P 与点 C、 G 构成的 PCG 是等腰三角形?若存在,请求出点 Q 的坐标;若不存在成立,请说明理由图 1动感体验 请打开几何画板文件名“09 重庆 26”,拖动点 G 在 OC 上运动,可以体验到, DCG与 DEF 保持全等,双击按钮“ M 的横坐标为 1.2”,可以看到, EF2, GO1拖动点 P 在 AB 上运动的过程中,可以体验到,存在三个时刻, PCG 可以成为等腰三角形思路点拨1用待定系数法求抛物线的解析式,这个解析式在第(2)、(3)题的计算中要用到2过
3、点 M 作 MN AB,根据对应线段成比例可以求 FA 的长3将 EDC 绕点 D 旋转的过程中, DCG 与 DEF 保持全等4第(3)题反客为主,分三种情况讨论 PCG 为等腰三角形,根据点 P 的位置确定点 Q 的位置,再计算点 Q 的坐标满分解答(1)由于 OD 平分 AOC,所以点 D 的坐标为(2,2),因此 BC AD1由于 BCD ADE,所以 BD AE1,因此点 E 的坐标为(0,1)设过 E、 D、 C 三点的抛物线的解析式为 cbxay2,那么 .039,24,cba解得 65a, 13bc因此过 E、 D、 C 三点的抛物线的解析式为2xy(2)把 56x代入 163
4、2xy,求得 1y所以点 M 的坐标为 5,如图 2,过点 M 作 MN AB,垂足为 N,那么 DAFM,即 561FA解得 1FA因为 EDC 绕点 D 旋转的过程中, DCG DEF,所以 CG EF2因此GO1, EF2 GO(3)在第(2)中, GC2设点 Q 的坐标为 1635,2xx如图 3,当 CP CG2 时,点 P 与点 B(3,2)重合, PCG 是等腰直角三角形此时 GQxy,因此 1615xx。由此得到点 Q 的坐标为 57,2如图 4,当 GP GC2 时,点 P 的坐标为(1,2)此时点 Q 的横坐标为 1,点 Q 的坐标为 613,如图 5,当 PG PC 时,
5、点 P 在 GC 的垂直平分线上,点 P、 Q 与点 D 重合此时点 Q的坐标为(2,2)图 3 图 4 图 5考点伸展在第(2)题情景下, EDC 绕点 D 旋转的过程中, FG 的长怎样变化?设 AF 的长为 m,那么 82)()2( mmFG图 2点 F 由 E 开始沿射线 EA 运动的过程中, FG 先是越来越小, F 与 A 重合时, FG 达到最小值 2; F 经过点 A 以后, FG 越来越大,当 C 与 O 重合时, FG 达到最大值 4例 6 在平面直角坐标系内, O 为原点,点 A 的坐标为(1,0),点 C 的坐标为(0,4),直线 CM/x 轴(如图 1 所示)点 B
6、与点 A 关于原点对称,直线 y x b( b 为常数)经过点 B,且与直线 CM 相交于点 D,联结 OD(1)求 b 的值和点 D 的坐标;(2)设点 P 在 x 轴的正半轴上,若 POD 是等腰三角形,求点 P 的坐标;(3)在(2)的条件下,如果以 PD 为半径的圆与圆 O 外切,求圆 O 的半径图 1动感体验 请打开几何画板文件名“09 上海 24”,拖动点 P 在 x 轴正半轴上运动,可以体验到, POD 的形状可以成为等腰三角形,分别双击按钮“ PD PO”、“ OD OP”和“ DO DP”可以显示三个等腰三角形在点 P 运动的过程中,两个圆保持相切,可以体验到,当PD PO
7、时,圆 O 不存在思路点拨1第(1)题情景简单,内容丰富,考查了对称点的坐标特征、待定系数法、代入求值、数形结合2分三种情况讨论等腰三角形 POD 的存在性,三个等腰三角形的求解各具特殊性3圆 O 与圆 P 的半径、圆心距都是随点 P 而改变,但是两圆外切,圆心距等于半径和的性质不变满分解答(1)因为点 A 的坐标为(1,0),点 B 与点 A 关于原点对称,所以点 B 的坐标为(1,0)将 B(1,0)代入 y x b,得 b1将 y 4 代入 y x1,得 x3所以点 D 的坐标为(3,4)(2)因为 D(3,4),所以 OD5, 3cos5DOP如图 2,当 PD PO 时,作 PE O
8、D 于 E在 Rt OPE 中, cos5OEDP,5OE,所以 6此时点 P 的坐标为 2(,0)6如图 3,当 OP OD5 时,点 P 的坐标为 5如图 4,当 DO DP 时,点 D 在 OP 的垂直平分线上,此时点 P 的坐标为 (6,0)图 2 图 3 图 4(3)圆 P 的半径 rD,两圆的圆心距为 OP当两圆外切时,圆 O 的半径Or如图 2,当 PD PO 时, 0Or,此时圆 O 不存在如图 3,当 OP OD5 时,作 DH OP 于 H在 Rt DHP 中, DH4, HP2,所以5DP此时 25OrPD如图 4,当 DO DP 时, 61Or考点伸展如图 5,在本题情景下,如果圆 P 与圆 C 外切,那么点 P 的变化范围是什么?如图 6,当圆 P 经过点 C 时,点 P 在 CD 的垂直平分线上,点 P 的坐标为 3(,0)2因此当点 P 在 x 轴上点 3(,0)2的右边时,圆 P 与圆 C 外切图 5 图 6