∴Rt△ABE≌Rt△AB′E′≌Rt△ADE′, ∴∠DAE′=∠B′AE′=∠BAE=30°,
∴AB′与AE在同一直线上,即BF与AB′的交点是G, 设BF与AE′的交点为H,
则∠BAG=∠HAG=30°,而∠AGB=∠AGH=90°,AG公共, ∴△BAG≌△HAG,…(11分)
∴S四边形GHE′B′=S△AB′E′﹣S△AGH=S△ABE﹣S△ABG=S△BGE.
∴△ABE在旋转前后与△BCF重叠部分的面积没有变化.…(12分)
点评: 此题考查了相似三角形的判定与性质、正方形的性质、全等三角形的判定与性质以及三角函数等知
识.此题综合性较强,难度较大,注意掌握旋转前后图形的对应关系,注意数形结合思想的应用.
25.(14分)(2012?烟台)如图,在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD的三个顶点B(1,0),C(3,0),D(3,4).以A为顶点的抛物线y=ax2+bx+c过点C.动点P从点A出发,沿线段AB向点B运动.同时动点Q从点C出发,沿线段CD向点D运动.点P,Q的运动速度均为每秒1个单位.运动时间为t秒.过点P作PE⊥AB交AC于点E.
(1)直接写出点A的坐标,并求出抛物线的解析式;
(2)过点E作EF⊥AD于F,交抛物线于点G,当t为何值时,△ACG的面积最大?最大值为多少? (3)在动点P,Q运动的过程中,当t为何值时,在矩形ABCD内(包括边界)存在点H,使以C,Q,E,H为顶点的四边形为菱形?请直接写出t的值.
考点: 二次函数综合题. 专题: 压轴题.
分析: (1)根据矩形的性质可以写出点A得到坐标;由顶点A的坐标可设该抛物线的顶点式方程为y=a
(x﹣1)2+4,然后将点C的坐标代入,即可求得系数a的值(利用待定系数法求抛物线的解析式); (2)利用待定系数法求得直线AC的方程y=﹣2x+6;由图形与坐标变换可以求得点P的坐标(1,4﹣t),据此可以求得点E的纵坐标,将其代入直线AC方程可以求得点E或点G的横坐标;然后结
合抛物线方程、图形与坐标变换可以求得GE=4﹣﹣;最后根据三角形的面积公式可以求得
S△ACG=S△AEG+S△CEG=﹣(t﹣2)2+1,由二次函数的最值可以解得t=2时,S△ACG的最大值为1;
、点A到GE的距离为,C到GE的距离为2
(3)因为菱形是邻边相等的平行四边形,所以点H在直线EF上.
解答: 解:(1)A(1,4).…(1分)
由题意知,可设抛物线解析式为y=a(x﹣1)2+4
∵抛物线过点C(3,0), ∴0=a(3﹣1)2+4, 解得,a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+4,即y=﹣x2+2x+3.…(2分)(2)∵A(1,4),C(3,0), ∴可求直线AC的解析式为y=﹣2x+6. ∵点P(1,4﹣t).…(3分) ∴将y=4﹣t代入y=﹣2x+6中,解得点E的横坐标为x=1+.…(4分) ∴点G的横坐标为1+,代入抛物线的解析式中,可求点G的纵坐标为4﹣∴GE=(4﹣
)﹣(4﹣t)=t﹣
.…(5分)
.
又∵点A到GE的距离为,C到GE的距离为2﹣, 即S△ACG=S△AEG+S△CEG=?EG?+?EG(2﹣) =?2(t﹣
)=﹣(t﹣2)2+1.…(7分)
当t=2时,S△ACG的最大值为1.…(8分)(3)第一种情况如图1所示,点H在AC的上方,由四边形CQHE是菱形知CQ=CE=t, 根据△APE∽△ABC,知 =
,即=
,解得t=20﹣8
;
第二种情况如图2所示,点H在AC的下方,由四边形CQHE是菱形知CQ=QE=EH=HC=t,PE=t,EM=2﹣t,MQ=4﹣2t.
则在直角三角形EMQ中,根据勾股定理知EM2+MQ2=EQ2,即(2﹣t)2+(4﹣2t)2=t2, 解得,t1=
,t2=4(不合题意,舍去).
或t=
.…(12分)
综上所述,t=20﹣8
(说明:每值各占(2分),多出的值未舍去,每个扣1分)
点评: 本题考查了二次函数的综合题.其中涉及到的知识点有待定系数法求二次函数的解析式,待定系数
法求一次函数的解析式以及三角形面积的求法.
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