26.(10分)(2013•宿迁)如图,在△ABC中,∠ABC=90°,边AC的垂直平分线交BC于点D,交AC于点E,连接BE.
(1)若∠C=30°,求证:BE是△DEC外接圆的切线;
(2)若BE=,BD=1,求△DEC外接圆的直径.
考点: 切线的判定.
专题: 证明题.
分析: (1)根据线段垂直平分线的性质由DE垂直平分AC得∠DEC=90°,AE=CE,利用圆周角定理得到DC为△DEC外接圆的直径;取DC的中点O,连结OE,根据直角三角形斜边上的中线性质得EB=EC,得∠C=∠EBC=30°,则∠EOC=2∠C=60°,可计算出∠BEO=90°,然后根据切线的判定定理即可得到结论;
(2)由BE为Rt△ABC斜上的中线得到AE=EC=BE=,易证得Rt△CED∽Rt△CBA,则=,然后利用相似比可计算出△DEC外接圆的直径CD.
解答: (1)证明:∵DE垂直平分AC,
∴∠DEC=90°,AE=CE,
∴DC为△DEC外接圆的直径,
取DC的中点O,连结OE,如图,
∵∠ABC=90°,
∴BE为Rt△ABC斜上的中线,
∴EB=EC,
∵∠C=30°,
∴∠EBC=30°,∠EOC=2∠C=60°,
∴∠BEO=90°,
∴OD⊥BE,
而BE为⊙O的半径,
∴BE是△DEC外接圆的切线;
(2)解:∵BE为Rt△ABC斜上的中线,
∴AE=EC=BE=,
∴AC=2,
∵∠ECD=∠BCA,
∴Rt△CED∽Rt△CBA,
∴=,
而CB=CD+BD=CD+1,
∴=,
解得CD=2或CD=﹣3(舍去),
∴△DEC外接圆的直径为2.
点评: 本题考查了圆的切线的判定:过半径的外端点,与半径垂直的直线为圆的切线.也考查了线段垂直平分线的性质、直角三角形斜边上的中线性质以及三角形相似的判定与性质.
27.(12分)(2013•宿迁)如图,在平面直角坐标系xOy中,二次函数y=ax2+bx﹣3(a,b是常数)的图象与x轴交于点A(﹣3,0)和点B(1,0),与y轴交于点C.动直线y=t(t为常数)与抛物线交于不同的两点P、Q.
(1)求a和b的值;
(2)求t的取值范围;
(3)若∠PCQ=90°,求t的值.
考点: 二次函数综合题.
专题: 综合题.
分析: (1)将点A、点B的坐标代入二次函数解析式可求出a、b的值;
(2)根据二次函数及y=t,可得出方程,有两个交点,可得△>0,求解t的范围即可;
(3)证明△PDC∽△CDQ,利用相似三角形的对应边成比例,可求出t的值.
解答: 解:(1)将点A、点B的坐标代入可得:,
解得:;
(2)抛物线的解析式为y=x2+2x﹣3,直线y=t,
联立两解析式可得:x2+2x﹣3=t,即x2+2x﹣(3+t)=0,
∵动直线y=t(t为常数)与抛物线交于不同的两点,
∴△=4+4(3+t)>0,
解得:t>﹣4;
(3)∵y=x2+2x﹣3=(x+1)2﹣4,
∴抛物线的对称轴为直线x=1,
当x=0时,y=﹣3,∴C(0,﹣3).
设点Q的坐标为(m,t),则P(﹣2﹣m,t).
如图,设PQ与y轴交于点D,则CD=t+3,DQ=m,DP=m+2.
∵∠PCQ=∠PCD+∠QCD=90°,∠DPC+∠PCD=90°,
∴∠QCD=∠DPC,又∠PDC=∠QDC=90°,
∴△QCD∽△CDP,
∴,即,
整理得:t2+6t+9=m2+2m,
∵Q(m,t)在抛物线上,∴t=m2+2m﹣3,∴m2+2m=t+3,
∴t2+6t+9=t+3,化简得:t2+5t+6=0
解得t=﹣2或t=﹣3,
当t=﹣3时,动直线y=t经过点C,故不合题意,舍去.
∴t=﹣2.
点评: 本题是二次函数综合题型,考查了二次函数的图象与性质、待定系数法、相似三角形、解一元二次方程等知识点.第(3)问中,注意抛物线上点的坐标特征.
28.(12分)(2013•宿迁)如图,在梯形ABCD中,AB∥DC,∠B=90°,且AB=10,BC=6,CD=2.点E从点B出发沿BC方向运动,过点E作EF∥AD交边AB于点F.将△BEF沿EF所在的直线折叠得到△GEF,直线FG、EG分别交AD于点M、N,当EG过点D时,点E即停止运动.设BE=x,△GEF与梯形ABCD的重叠部分的面积为y.
(1)证明△AMF是等腰三角形;
(2)当EG过点D时(如图(3)),求x的值;
(3)将y表示成x的函数,并求y的最大值.
考点: 相似形综合题.
分析: (1)由条件EF∥AD就可以得出∠A=∠EFB,∠GFE=∠AMF,由△GFE与△BFE关于EF对称可以得出∠GFE=∠BFE,就可以得出∠A=∠AMF,从而得出结论;
(2)当EG过点D时在Rt△EDC中由勾股定理建立方程求出其解即可;
(3)分情况讨论当点G不在梯形外时和点G在梯形之外两种情况求出x的值就可以求出y与x之间的函数关系式,在自变量的取值范围内就可以求出相应的最大值,从而求出结论;
解答: (1)证明:如图1,∵EF∥AD,
∴∠A=∠EFB,∠GFE=∠AMF.
∵△GFE与△BFE关于EF对称,
∴△GFE≌△BFE,
∴∠GFE=∠BFE,
∴∠A=∠AMF,
∴△AMF是等腰三角形;
(2)解:如图1,作DQ⊥AB于点Q,
∴∠AQD=∠DQB=90°.
∴AB∥DC,
∴∠CDQ=90°.
∴∠B=90°,
∴四边形CDQB是矩形,
∴CD=QB=2,QD=CB=6,
∴AQ=10﹣2=8.
在Rt△ADQ中,由勾股定理得
AD==10,
∴tan∠A=,
∴tan∠EFB==
如图3,∵EB=x,
∴FB=x,CE=6﹣x,
∴AF=MF=10﹣x,
∴GM=,
∴GD=2x﹣,
∴DE=﹣x,
在Rt△CED中,由勾股定理得
(﹣x)2﹣(6﹣x)2=4,
解得:x=,
∴当EG过点D时x=;
(3)解:当点G在梯形ABCD内部或边AD上时,
y=x•x=x2,
当点G在边AD上时,易求得x=,
此时0<x≤,
则当x=时,y最大值为.
当点G在梯形ABCD外时,
∵△GMN∽△GFE,
∴,
即,由(2)知,x≤
y═﹣2x2+20x﹣=﹣2(x﹣5)2+(<x≤),
当x=5时,y最大值为,
由于>,故当x=5时,y最大值为.
点评: 本题考查了等腰三角形的判定及性质的运用,矩形的性质的运用,勾股定理的性质的运用,轴对称的性质的运用,函数的解析式的性质的运用,分段函数的运用,三角函数值的运用,解答时求分段函数的解析式是难点.