1.如图,在△ABC中,AB=7.5,AC=9,S△ABC=81
4
.动点P从A点出发,沿AB方向以每秒
5个单位长度的速度向B点匀速运动,动点Q从C点同时出发,以相同的速度沿CA方向向A点匀速运动,当点P运动到B点时,P、Q两点同时停止运动,以PQ为边作正△PQM (P、Q、M按逆时针排序),以QC为边在AC上方作正△QCN,设点P运动时间为t秒.(1)求cosA的值;
(2)当△PQM与△QCN的面积满足S△PQM=9
5
S△QCN时,求t的值;
(3)当t为何值时,△PQM的某个顶点(Q点除外)落在△QCN的边上.
【答案】(1)coaA=4
5
;(2)当t=
3
5
时,满足S△PQM=
9
5
S△QCN;(3)当t=2733
26
-s或
2733
26
+s时,△PQM的某个顶点(Q点除外)落在△QCN的边上.
【解析】
分析:(1)如图1中,作BE⊥AC于E.利用三角形的面积公式求出BE,利用勾股定理求出AE即可解决问题;
(2)如图2中,作PH⊥AC于H.利用S△PQM=9
5
S△QCN构建方程即可解决问题;
(3)分两种情形①如图3中,当点M落在QN上时,作PH⊥AC于H.②如图4中,当点M在CQ上时,作PH⊥AC于H.分别构建方程求解即可;
详解:(1)如图1中,作BE⊥AC于E.
∵S△ABC=1
2
•AC•BE=
81
4
,
∴BE=92, 在Rt △ABE 中,AE=
22=6AB BE -, ∴coaA=7.55
AE AB ==. (2)如图2中,作PH ⊥AC 于H .
∵PA=5t ,PH=3t ,AH=4t ,HQ=AC-AH-CQ=9-9t ,
∴PQ 2=PH 2+HQ 2=9t 2+(9-9t )2,
∵S △PQM =
95S △QCN , ∴34•PQ 2=9354
⨯•CQ 2, ∴9t 2+(9-9t )2=
95
×(5t )2, 整理得:5t 2-18t+9=0, 解得t=3(舍弃)或
35. ∴当t=35时,满足S △PQM =95
S △QCN . (3)①如图3中,当点M 落在QN 上时,作PH ⊥AC 于H .
易知:PM ∥AC ,
∴∠MPQ=∠PQH=60°,
∴3,
∴39-9t ),
26
-.
②如图4中,当点M在CQ上时,作PH⊥AC于H.
同法可得3,
∴39t-9),
∴t=27+33
26
,
综上所述,当2733
26
-s27+33时,△PQM的某个顶点(Q点除外)落在△QCN 的边上.
点睛:本题考查三角形综合题、等边三角形的性质、勾股定理锐角三角函数、解直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
2.在Rt△ACB和△AEF中,∠ACB=∠AEF=90°,若点P是BF的中点,连接PC,PE.
特殊发现:
如图1,若点E、F分别落在边AB,AC上,则结论:PC=PE成立(不要求证明).
问题探究:
把图1中的△AEF绕点A顺时针旋转.
(1)如图2,若点E落在边CA的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;
(2)如图3,若点F落在边AB上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;
(3)记AC
BC
=k,当k为何值时,△CPE总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)
【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 为33时,CPE 总是等边三角形
【解析】
【分析】 (1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FP MC PB
=,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证
△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.
(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据
AC k BC =,AC BC =tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可.
【详解】
解:(1)PC=PE 成立,理由如下:
如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,
∴EM FP MC PB
=,∵点P 是BF 的中点,∴EM=MC ,又∵PM ⊥CE ,∴PC=PE ;
(2)PC=PE 成立,理由如下:
如图3,过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF 和△EAF 中
,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA ,AF=AF ,
∴△DAF ≌△EAF (AAS ),
∴AD=AE ,在△DAP 和△EAP 中,
∵AD=AE ,∠DAP=∠EAP ,AP=AP ,
∴△DAP ≌△EAP (SAS ),
∴PD=PE ,
∵FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,
∴FD ∥BC ∥PM , ∴DM FP MC PB
=, ∵点P 是BF 的中点,
∴DM=MC ,又∵PM ⊥AC ,
∴PC=PD ,又∵PD=PE ,
∴PC=PE ;
(3)如图4,∵△CPE 总是等边三角形,
∴∠CEP=60°,
∴∠CAB=60°,
∵∠ACB=90°,
∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°, ∵AC k BC =,AC BC
=tan30°, ∴k=tan30°=
3 ∴当k 为33
时,△CPE 总是等边三角形.
考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.
3.如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点D在抛物线上且横坐标为3.
(1)求tan∠DBC的值;
(2)点P为抛物线上一点,且∠DBP=45°,求点P的坐标.
【答案】(1)tan∠DBC=;
(2)P(﹣,).
【解析】
试题分析:(1)连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.利用抛物线解析式可以求得点A、B、C、D的坐标,则可得CD//AB,OB=OC,所以∠BCO=∠BCD=∠ABC=45°.由直角三角形
的性质、勾股定理和图中相关线段间的关系可得BC=4,BE=BC﹣DE=.由此可知tan∠DBC=;
(2)过点P作PF⊥x轴于点F.由∠DBP=45°及∠ABC=45°可得∠PBF=∠DBC,利用(1)中的结果得到:tan∠PBF=.设P(x,﹣x2+3x+4),则利用锐角三角函数定义推知
=,通过解方程求得点P的坐标为(﹣,).
试题解析:
(1)令y=0,则﹣x2+3x+4=﹣(x+1)(x﹣4)=0,解得 x1=﹣1,x2=4.
∴A(﹣1,0),B(4,0).
当x=3时,y=﹣32+3×3+4=4,
∴D(3,4).
如图,连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.
∵C(0,4),
∴CD//AB,
∴∠BCD=∠ABC=45°.
在直角△OBC中,∵OC=OB=4,
∴BC=4.
在直角△CDE中,CD=3.
∴CE=ED=,
∴BE=BC﹣DE=.
∴tan∠DBC=;
(2)过点P作PF⊥x轴于点F.
∵∠CBF=∠DBP=45°,
∴∠PBF=∠DBC,
∴tan∠PBF=.
设P(x,﹣x2+3x+4),则=,
解得 x1=﹣,x2=4(舍去),
∴P(﹣,).
考点:1、二次函数;2、勾股定理;3、三角函数4.(2013年四川攀枝花12分)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是梯形,
AB∥CD,点B(10,0),C(7,4).直线l经过A,D两点,且sin∠DAB=
2
2
.动点P
在线段AB上从点A出发以每秒2个单位的速度向点B运动,同时动点Q从点B出发以每秒5个单位的速度沿B→C→D的方向向点D运动,过点P作PM垂直于x轴,与折线
A→D→C相交于点M,当P,Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒(t>0),△MPQ的面积为S.
(1)点A的坐标为,直线l的解析式为;
(2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围;
(3)试求(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值;
(4)随着P,Q两点的运动,当点M在线段DC上运动时,设PM的延长线与直线l相交于点N,试探究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.
【答案】解:(1)(﹣4,0);y=x+4.
(2)在点P、Q运动的过程中:
①当0<t≤1时,如图1,
过点C作CF⊥x轴于点F,则CF=4,BF=3,由勾股定理得BC=5.
过点Q作QE⊥x轴于点E,则BE=BQ•cos∠CBF=5t•3
5
=3t.
∴PE=PB﹣BE=(14﹣2t)﹣3t=14﹣5t,
S=1
2
PM•PE=
1
2
×2t×(14﹣5t)=﹣5t2+14t.
②当1<t≤2时,如图2,过点C、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为F,E,则CQ=5t﹣5,PE=AF﹣AP﹣EF=11﹣2t﹣(5t﹣5)=16﹣7t.
S=1
2
PM•PE=
1
2
×2t×(16﹣7t)=﹣7t2+16t.
③当点M与点Q相遇时,DM+CQ=CD=7,
即(2t﹣4)+(5t﹣5)=7,解得t=16
7
.
当2<t<16
7
时,如图3,
MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,
S=1
2
PM•MQ=
1
2
×4×(16﹣7t)=﹣14t+32.
综上所述,点Q与点M相遇前S与t的函数关系式为
()
()
2
2
5t14t0 14t322 -+≤ =-+≤ ⎛⎫ -+ ⎪ ⎝⎭ . (3)①当0<t≤1时, 2 2 749 S5t14t5t 55 ⎛⎫ =-+=--+ ⎪ ⎝⎭ , ∵a=﹣5<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=7 5 ,∴当0<t≤1时,S随t的增大而增大. ∴当t=1时,S有最大值,最大值为9. ②当1<t≤2时, 2 2 8 S7t16t7t 77 ⎛⎫ =-+=--+ ⎪ ⎝⎭ , ∵a=﹣7<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=8 7 ,∴当t=8 7时,S有最大值,最大值为 7 . ③当2<t<16 7 时,S=﹣14t+32 ∵k=﹣14<0,∴S随t的增大而减小. 又∵当t=2时,S=4;当t=16 7 时,S=0,∴0<S<4. 综上所述,当t=8 7 时,S有最大值,最大值为 7 . (4)t=20 9 或t= 12 5 时,△QMN为等腰三角形. 【解析】 (1)利用梯形性质确定点D的坐标,由sin∠DAB= 2 2 ,利用特殊三角函数值,得到 △AOD为等腰直角三角形,从而得到点A的坐标;由点A、点D的坐标,利用待定系数法求出直线l的解析式: ∵C(7,4),AB∥CD,∴D(0,4). ∵sin∠DAB=2 2 ,∴∠DAB=45°.∴OA=OD=4.∴A(﹣4,0). 设直线l的解析式为:y=kx+b,则有 4k b0 { b4 -+= = ,解得: k1 { b4 = = .∴y=x+4. ∴点A坐标为(﹣4,0),直线l的解析式为:y=x+4. (2)弄清动点的运动过程分别求解:①当0<t≤1时,如图1;②当1<t≤2时,如图2; ③当2<t<16 7 时,如图3. (3)根据(2)中求出的S表达式与取值范围,逐一讨论计算,最终确定S的最大值.(4)△QMN为等腰三角形的情形有两种,需要分类讨论: ①如图4,点M在线段CD上, MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,MN=DM=2t﹣4,由MN=MQ,得16﹣7t=2t﹣4,解得t=20 9 . ②如图5,当点M运动到C点,同时当Q刚好运动至终点D, 此时△QMN为等腰三角形,t=12 5 . ∴当t=20 9或t= 12 5 时,△QMN为等腰三角形. 考点:一次函数综合题,双动点问题,梯形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,由实际问题列函数关系式,一次函数和二次函数的性质,等腰三角形的性质,分类思想的应用. 5.如图,AB是⊙O的直径,E是⊙O上一点,C在AB的延长线上,AD⊥CE交CE的延长线于点D,且AE平分∠DAC. (1)求证:CD是⊙O的切线; (2)若AB=6,∠ABE=60°,求AD的长. 【答案】(1)详见解析;(2)9 2 【解析】 【分析】 (1)利用角平分线的性质得到∠OAE=∠DAE,再利用半径相等得∠AEO=∠OAE,等量代换即可推出OE∥AD,即可解题,(2)根据30°的三角函数值分别在Rt△ABE中,AE=AB·cos30°,在Rt△ADE中,AD=cos30°×AE即可解题. 【详解】 证明:如图,连接OE, ∵AE 平分∠DAC , ∴∠OAE =∠DAE . ∵OA =OE , ∴∠AEO =∠OAE . ∴∠AEO =∠DAE . ∴OE ∥AD . ∵DC ⊥AC , ∴OE ⊥DC . ∴CD 是⊙O 的切线. (2)解:∵AB 是直径, ∴∠AEB =90°,∠ABE =60°. ∴∠EAB =30°, 在Rt △ABE 中,AE =AB·cos30°333 在Rt △ADE 中,∠DAE =∠BAE =30°, ∴AD=cos30°×AE= 32×3392. 【点睛】 本题考查了特殊的三角函数值的应用,切线的证明,中等难度,利用特殊的三角函数表示出所求线段是解题关键. 6.阅读下面材料: 观察与思考:阅读下列材料,并解决后面的问题.在锐角△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,过A 作AD ⊥BC 于D (如图),则sin B = AD c ,sin C =AD b ,即AD =c sin B ,AD =b sin C ,于是c sin B =b sin C ,即sin sin b c B C = .同理有:sin sin c a C A =,sin sin a b A B =,所以sin sin sin a b c A B C ==. 即:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.在锐角三角形中,若已知三个元素(至少有一条边),运用上述结论和有关定理就可以求出其余三个未知元素.根据上述材料,完成下列各题. (1)如图,△ABC 中,∠B =75°,∠C =45°,BC =60,则AB = ; (2)如图,一货轮在C 处测得灯塔A 在货轮的北偏西30°的方向上,随后货轮以60海里/时的速度按北偏东30°的方向航行,半小时后到达B 处,此时又测得灯塔A 在货轮的北偏西75°的方向上(如图),求此时货轮距灯塔A 的距离AB . (3)在(2)的条件下,试求75°的正弦值.(结果保留根号) 【答案】(1)6;(2)6海里;(36+2 【解析】 【分析】 (1)根据材料:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,写出比例关系,代入数值即可求得AB 的值. (2)此题可先由速度和时间求出BC 的距离,再由各方向角得出∠A 的角度,过B 作BM ⊥AC 于M ,求出∠MBC=30°,求出MC ,由勾股定理求出BM ,求出AM 、BM 的长,由勾股定理求出AB 即可; (3)在三角形ABC 中,∠A=45,∠ABC=75,∠ACB=60,过点C 作AC 的垂线BD ,构造直角三角形ABD ,BCD ,在直角三角形ABD 中可求出AD 的长,进而可求出sin75°的值. 【详解】 解:(1)在△ABC 中,∠B=75°,∠C=45°,BC=60,则∠A=60°, ∵ AB sinC =sin BC A , ∴45AB sin =60sin60 , 23, 解得:6. (2)如图, ∴∠DCB+∠CBE=180° ∵∠DCB=30°, ∴∠CBE=150° ∵∠ABE=75°. ∴∠ABC=75°, ∴∠A=45°, 在△ABC中, sin AB ACB ∠= BC sin A ∠即60? AB sin = 30 45? sin, 解之得:AB=156. 答:货轮距灯塔的距离AB=156海里. (3)过点B作AC的垂线BM,垂足为M. 在直角三角形ABM中,∠A=45°,6, 所以3BDC中,∠BCM=60°,BC=30°,可求得CM=15,所以3,由题意得,15315 75 sin = 156 60 sin ,sin75°= 6+2 4 . 【点睛】 本题考查方向角的含义,三角形的内角和定理,含30度角的直角三角形,等腰三角形的性质和判定等知识点,解题关键是熟练掌握解直角三角形方法. 7.如图(1),已知正方形ABCD在直线MN的上方BC在直线MN上,E是BC上一点,以AE为边在直线MN的上方作正方形AEFG. (1)连接GD,求证:△ADG≌△ABE; (2)连接FC,观察并直接写出∠FCN的度数(不要写出解答过程) (3)如图(2),将图中正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=6,BC=8,E是线段BC上一动点(不含端点B、C),以AE为边在直线MN的上方作矩形AEFG,使顶点G恰好落在射线CD上.判断当点E由B向C运动时,∠FCN的大小是否总保持不变,若∠FCN的大小不变,请求出tan∠FCN的值.若∠FCN的大小发生改变,请举例说明. 【答案】(1)见解析;(2)∠FCN=45°,理由见解析;(3)当点E由B向C运动时,∠FCN的大小总保持不变,tan∠FCN=4 3 .理由见解析. 【解析】 【分析】 (1)根据三角形判定方法进行证明即可. (2)作FH⊥MN于H.先证△ABE≌△EHF,得到对应边相等,从而推出△CHF是等腰直角三角形,∠FCH的度数就可以求得了. (3)解法同(2),结合(1)(2)得:△EFH≌△GAD,△EFH∽△ABE,得出 EH=AD=BC=8,由三角函数定义即可得出结论. 【详解】 (1)证明:∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形, ∴AB=AD,AE=AG=EF,∠BAD=∠EAG=∠ADC=90°, ∴∠BAE+∠EAD=∠DAG+∠EAD,∠ADG=90°=∠ABE, ∴∠BAE=∠DAG, 在△ADG和△ABE中, ADG ABE DAG BAE AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ , ∴△ADG ≌△ABE (AAS ). (2)解:∠FCN =45°,理由如下: 作FH ⊥MN 于H ,如图1所示: 则∠EHF =90°=∠ABE , ∵∠AEF =∠ABE =90°, ∴∠BAE +∠AEB =90°,∠FEH +∠AEB =90°, ∴∠FEH =∠BAE ,在△EFH 和△ABE 中, EHF ABE FEH BAE AE EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ , ∴△EFH ≌△ABE (AAS ), ∴FH =BE ,EH =AB =BC , ∴CH =BE =FH , ∵∠FHC =90°, ∴∠FCN =45°. (3)当点E 由B 向C 运动时,∠FCN 的大小总保持不变,理由如下: 作FH ⊥MN 于H ,如图2所示: 由已知可得∠EAG =∠BAD =∠AEF =90°, 结合(1)(2)得:△EFH ≌△GAD ,△EFH ∽△ABE , ∴EH =AD =BC =8, ∴CH =BE , ∴EH FH FH AB BE CH ==; 84 63 FH EH CH AB ===, ∴当点E由B向C运动时,∠FCN的大小总保持不变,tan∠FCN=4 3 . 【点睛】 本题是四边形综合题目,考查了正方形,矩形的判定及全等三角形的判定方法等知识点的综合运用,其重点是通过证三角形全等或相似来得出线段的相等或成比例. 8.已知Rt△ABC,∠BAC=90°,点D是BC中点,AD=AC,BC=43,过A,D两点作⊙O,交AB于点E, (1)求弦AD的长; (2)如图1,当圆心O在AB上且点M是⊙O上一动点,连接DM交AB于点N,求当ON 等于多少时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形? (3)如图2,当圆心O不在AB上且动圆⊙O与DB相交于点Q时,过D作DH⊥AB(垂足为H)并交⊙O于点P,问:当⊙O变动时DP﹣DQ的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由. 【答案】(1)23 (2)当ON等于13﹣1时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形 (3)不变,理由见解析 【解析】 【分析】 (1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到AD的长; (2)连DE、ME,易得当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰,根据垂径定理得推论得OE⊥DM,易得到△ADC为等边三角形,得∠CAD=60°,则∠DAO=30°,∠DON=60°,然后 根据含30°的直角三角形三边的关系得DN=1 2 3ON= 3 3 DN=1; 当MD=ME,DE为底边,作DH⊥AE,由于3∠DAE=30°,得到3, ∠DEA=60°,DE=2,于是OE=DE=2,OH=1, 又∠M=∠DAE=30°,MD=ME,得到∠MDE=75°,则∠ADM=90°-75°=15°,可得到 ∠DNO=45°,根据等腰直角三角形的性质得到33; (3)连AP、AQ,DP⊥AB,得AC∥DP,则∠PDB=∠C=60°,再根据圆周角定理得 ∠PAQ=∠PDB,∠AQC=∠P,则∠PAQ=60°,∠CAQ=∠PAD,易证得△AQC≌△APD,得到 DP=CQ ,则DP-DQ=CQ-DQ=CD ,而△ADC 为等边三角形,DP-DQ 的值. 【详解】 解:(1)∵∠BAC =90°,点D 是BC 中点,BC = ∴AD =1 2 BC = (2)连DE 、ME ,如图,∵DM >DE , 当ED 和EM 为等腰三角形EDM 的两腰, ∴OE ⊥DM , 又∵AD =AC , ∴△ADC 为等边三角形, ∴∠CAD =60°, ∴∠DAO =30°, ∴∠DON =60°, 在Rt △ADN 中,DN = 12AD , 在Rt △ODN 中,ON DN =1, ∴当ON 等于1时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形; 当MD =ME ,DE 为底边,如图3,作DH ⊥AE , ∵AD = ∠DAE =30°, ∴DH ∠DEA =60°,DE =2, ∴△ODE 为等边三角形, ∴OE =DE =2,OH =1, ∵∠M =∠DAE =30°, 而MD =ME , ∴∠MDE =75°, ∴∠ADM =90°﹣75°=15°, ∴∠DNO =45°, ∴△NDH 为等腰直角三角形, ∴NH =DH ∴ON ﹣1; 综上所述,当ON 等于11时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形; (3)当⊙O 变动时DP ﹣DQ 的值不变,DP ﹣DQ =.理由如下: 连AP 、AQ ,如图2, ∵∠C =∠CAD =60°, 而DP ⊥AB , ∴AC∥DP, ∴∠PDB=∠C=60°, 又∵∠PAQ=∠PDB, ∴∠PAQ=60°, ∴∠CAQ=∠PAD, ∵AC=AD,∠AQC=∠P, ∴△AQC≌△APD, ∴DP=CQ, ∴DP﹣DQ=CQ﹣DQ=CD=23. 【点睛】 本题考查了垂径定理和圆周角定理:平分弧的直径垂直弧所对的弦;在同圆和等圆中,相等的弧所对的圆周角相等.也考查了等腰三角形的性质以及含30°的直角三角形三边的关系. 9.如图,在平行四边形ABCD中,平分,交于点,平分,交于点,与交于点,连接,. (1)求证:四边形是菱形; (2)若,,求的值. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【解析】 试题分析:(1)根据AE平分∠BAD、BF平分∠ABC及平行四边形的性质可得AF=AB=BE,从而可知ABEF为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形 (2)由菱形的性质可知AP的长及∠PAF=60°,过点P作PH⊥AD于H,即可得到PH、DH 的长,从而可求tan∠ADP 试题解析:(1)∵AE平分∠BAD BF平分∠ABC ∴∠BAE=∠EAF ∠ABF=∠EBF ∵AD//BC∴∠EAF=∠AEB ∠AFB=∠EBF ∴∠BAE=∠AEB ∠AFB=∠ABF ∴AB=BE AB=AF ∴AF=AB=BE ∵AD//BC ∴ABEF为平行四边形 又AB=BE ∴ABEF为菱形 (2)作PH⊥AD于H 由∠ABC=60°而已(1)可知∠PAF=60°,PA=2,则有PH=,AH=1,∴DH=AD-AH=5 ∴tan∠ADP= 考点:1、平行四边形;2、菱形;3、直角三角形;4、三角函数 10.如图,A(0,2),B(6,2),C(0,c)(c>0),以A为圆心AB长为半径的BD 交y轴正半轴于点D,BD与BC有交点时,交点为E,P为BD上一点. (1)若c=63+2, ①BC=,DE的长为; ②当CP=62时,判断CP与⊙A的位置关系,井加以证明; (2)若c=10,求点P与BC距离的最大值; (3)分别直接写出当c=1,c=6,c=9,c=11时,点P与BC的最大距离(结果无需化简) 【答案】(1)①12,π;②详见解析;(2)①65;②65 (3)答案见详解 【解析】 【分析】 (1)①先求出AB ,AC ,进而求出BC 和∠ABC ,最后用弧长公式即可得出结论;②判断出△APC 是直角三角形,即可得出结论; (2)分两种情况,利用三角形的面积或锐角三角函数即可得出结论; (3)画图图形,同(2)的方法即可得出结论. 【详解】 (1)①如图1, ∵c =3+2, ∴OC =3, ∴AC =3﹣2=3 ∵AB =6, 在Rt △BAC 中,根据勾股定理得,BC =12,tan ∠ABC = AC AB 3 ∴∠ABC =60°, ∵AE =AB , ∴△ABE 是等边三角形, ∴∠BAE =60°, ∴∠DAE =30°, ∴DE 的长为 306180 π⨯=π, 故答案为12,π; ②CP 与⊙A 相切. 证明:∵AP =AB =6,AC =OC ﹣OA =3 ∴AP 2+CP 2=108, 又AC 2=(32=108, ∴AP 2+PC 2=AC 2. ∴∠APC =90°,即:CP ⊥AP . 而AP 是半径, ∴CP 与⊙A 相切. (2)若c =10,即AC =10﹣2=8,则BC =10. ①若点P 在BE 上,AP ⊥BE 时,点P 与BC 的距离最大,设垂足为F , 则PF 的长就是最大距离,如图2, S △ABC =12AB ×AC =12BC ×AF , ∴AF =AB AC BC ⋅=245 , ∴PF =AP ﹣AF =65; ②如图3,若点P 在DE 上,作PG ⊥BC 于点G , 当点P 与点D 重合时,PG 最大. 此时,sin ∠ACB = PG AB CP BC =, 即PG =AB CP BC ⋅=65 ∴若c =10,点P 与BC 距离的最大值是 65; (3)当c =1时,如图4, 过点P 作PM ⊥BC ,sin ∠BCP =AB PM BC CD = 6742 3737 AB CD BC ⋅⨯ ===4237 37 ; 当c=6时,如图5,同c=10的①情况,PF=6﹣12 13 = 1213 6 13 -, 当c=9时,如图6,同c=10的①情况,PF= 4285 6 85 -, 当c=11时,如图7, 点P和点D重合时,点P到BC的距离最大,同c=10时②情况,DG=18117 117 . 【点睛】 此题是圆的综合题,主要考查了弧长公式,勾股定理和逆定理,三角形的面积公式,锐角三角函数,熟练掌握锐角三角函数是解本题的关键.下载本文