25.(2018年湖南省娄底市)如图,C、D是以AB为直径的⊙O上的点,交AB于点E.
(1)当PB是⊙O的切线时,求证:∠PBD=∠DAB;
22
(2)求证:BC﹣CE=CE?DE;
(3)已知OA=4,E是半径OA的中点,求线段DE的长.
=,弦CD
【分析】(1)由AB是⊙O的直径知∠BAD+∠ABD=90°,由PB是⊙O的切线知∠PBD+∠ABD=90°,据此可得答案;
2
(2)连接OC,设圆的半径为r,则OA=OB=OC=r,证△ADE∽△CBE得DE?CE=AE?BE=r﹣
222222
OE2,BC2=2r2,由=知∠AOC=∠BOC=90°,根据勾股定理知CE=OE+r、据此得BC﹣CE=r
2
﹣OE,从而得证;
22
(3)先求出BC=4、CE=2,根据BC﹣CE=CE?DE计算可得. 【解答】解:(1)∵AB是⊙O的直径, ∴∠ADB=90°,即∠BAD+∠ABD=90°, ∵PB是⊙O的切线,
∴∠ABP=90°,即∠PBD+∠ABD=90°, ∴∠BAD=∠PBD;
(2)∵∠A=∠C、∠AED=∠CEB, ∴△ADE∽△CBE, ∴
=
,即DE?CE=AE?BE,
如图,连接OC,
设圆的半径为r,则OA=OB=OC=r,
22
则DE?CE=AE?BE=(OA﹣OE)(OB+OE)=r﹣OE, ∵=,
∴∠AOC=∠BOC=90°,
222222222
∴CE=OE+OC=OE+r,BC=BO+CO=2r,
2222222
则BC﹣CE=2r﹣(OE+r)=r﹣OE,
22
∴BC﹣CE=DE?CE;
(3)∵OA=4, ∴OB=OC=OA=4,
∴BC==4,
又∵E是半径OA的中点, ∴AE=OE=2, 则CE=
=
=2
,
22
∵BC﹣CE=DE?CE,
22
∴(4)﹣(2)=DE?2
,
解得:DE=.
【点评】本题主要考查圆的综合问题,解题的关键是熟练掌握圆的切线的性质、圆心角定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点.
26.(2018年湖南省娄底市)如图,抛物线y=ax2+bx+c与两坐标轴相交于点A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3),D是抛物线的顶点,E是线段AB的中点. (1)求抛物线的解析式,并写出D点的坐标; (2)F(x,y)是抛物线上的动点:
①当x>1,y>0时,求△BDF的面积的最大值; ②当∠AEF=∠DBE时,求点F的坐标.
【分析】(1)根据点A、B、C的坐标,利用待定系数法即可求出抛物线的解析式,再利用配方法即可求出抛物线顶点D的坐标;
(2)①过点F作FM∥y轴,交BD于点M,根据点B、D的坐标,利用待定系数法可求出直线BD的解析式,根据点F的坐标可得出点M的坐标,利用三角形的面积公式可得出S△
2
BDF=﹣x+4x﹣3,再利用二次函数的性质即可解决最值问题;
②过点E作EN∥BD交y轴于点N,交抛物线于点F1,在y轴负半轴取ON′=ON,连接EN′,射线EN′交抛物线于点F2,则∠AEF1=∠DBE、∠AEF2=∠DBE,根据EN∥BD结合点E的坐标可求出直线EF1的解析式,联立直线EF1、抛物线的解析式成方程组,通过解方程组即可求出点F1的坐标,同理可求出点F2的坐标,此题得解.
2
【解答】解:(1)将A(﹣1,0)、B(3,0)、C(0,3)代入y=ax+bx+c,
,解得:,
2
∴抛物线的解析式为y=﹣x+2x+3.
22
∵y=﹣x+2x+3=﹣(x﹣1)+4, ∴顶点D的坐标为(1,4).
(2)①过点F作FM∥y轴,交BD于点M,如图1所示. 设直线BD的解析式为y=mx+n(m≠0), 将(3,0)、(1,4)代入y=mx+n,
,解得:,
∴直线BD的解析式为y=﹣2x+6.
2
∵点F的坐标为(x,﹣x+2x+3), ∴点M的坐标为(x,﹣2x+6),
22
∴FM=﹣x+2x+3﹣(﹣2x+6)=﹣x+4x﹣3,
22
∴S△BDF=FM?(yB﹣yD)=﹣x+4x﹣3=﹣(x﹣2)+1.
∵﹣1<0,
∴当x=2时,S△BDF取最大值,最大值为1.
②过点E作EN∥BD交y轴于点N,交抛物线于点F1,在y轴负半轴取ON′=ON,连接EN′,射线EN′交抛物线于点F2,如图2所示. ∵EF1∥BD,
∴∠AEF1=∠DBE. ∵ON=ON′,EO⊥NN′, ∴∠AEF2=∠AEF1=∠DBE.
∵E是线段AB的中点,A(﹣1,0),B(3,0), ∴点E的坐标为(1,0).
设直线EF1的解析式为y=﹣2x+b1, 将E(1,0)代入y=﹣2x+b1, ﹣2+b1=0,解得:b1=2,
∴直线EF1的解析式为y=﹣2x+2. 联立直线EF1、抛物线解析式成方程组,
,
解得:,(舍去),
∴点F1的坐标为(2﹣,2﹣2). 当x=0时,y=﹣2x+2=2, ∴点N的坐标为(0,2), ∴点N′的坐标为(0,﹣2).
同理,利用待定系数法可求出直线EF2的解析式为y=2x﹣2.
联立直线EF2、抛物线解析式成方程组,
,
解得:,(舍去),
∴点F2的坐标为(﹣,﹣2﹣2).
综上所述:当∠AEF=∠DBE时,点F的坐标为(2﹣
,2﹣2)或(﹣,﹣2 ﹣2).
【点评】本题考查了待定系数法求二次(一次)函数解析式、三角形的面积、平行线的性质
以及二次函数的最值,解题的关键是:(1)根据点的坐标,利用待定系数法求出抛物线解
2
析式;(2)①根据三角形的面积公式找出S△BDF=﹣x+4x﹣3;②联立直线与抛物线的解析式成方程组,通过解方程组求出点F的坐标.
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