中考数学培优(含解析)之直角三角形的边角关系及答案
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中考数学培优(含解析)之直角三角形的边角关系及答案
一、直角三角形的边角关系
1.在等腰△ABC中,∠B=90°,AM是△ABC的角平分线,过点M作MN⊥AC于点N,
∠EMF=135°.将∠EMF绕点M旋转,使∠EMF的两边交直线AB于点E,交直线AC于点F,请解答下列问题:
(1)当∠EMF绕点M旋转到如图①的位置时,求证:BE+CF=BM;
(2)当∠EMF绕点M旋转到如图②,图③的位置时,请分别写出线段BE,CF,BM之间的数量关系,不需要证明;
(3)在(1)和(2)的条件下,tan∠BEM=,AN=+1,则BM=,CF=.
【答案】(1)证明见解析(2)见解析(3)1,1+或1﹣
【解析】
【分析】
(1)由等腰△ABC中,∠B=90°,AM是△ABC的角平分线,过点M作MN⊥AC于点N,可得BM=MN,∠BMN=135°,又∠EMF=135°,可证明的△BME≌△NMF,可得BE=NF,
NC=NM=BM进而得出结论;
(2)①如图②时,同(1)可证△BME≌△NMF,可得BE﹣CF=BM,
②如图③时,同(1)可证△BME≌△NMF,可得CF﹣BE=BM;
(3) 在Rt△ABM和Rt△ANM中,,
可得Rt△ABM≌Rt△ANM,后分别求出AB、 AC、 CN 、BM、 BE的长,结合(1)(2)的结论对图①②③进行讨论可得CF的长.
【详解】
(1)证明:∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠BAC=∠C=45°,
∵AM是∠BAC的平分线,MN⊥AC,
∴BM=MN,
在四边形ABMN中,∠,BMN=360°﹣90°﹣90°﹣45°=135°,
∵∠ENF=135°,,
∴∠BME=∠NMF,
∴△BME≌△NMF,
∴BE=NF,
∵MN⊥AC,∠C=45°,
∴∠CMN=∠C=45°,
∴NC=NM=BM,
∵CN=CF+NF,
∴BE+CF=BM;
(2)针对图2,同(1)的方法得,△BME≌△NMF,∴BE=NF,
∵MN⊥AC,∠C=45°,
∴∠CMN=∠C=45°,
∴NC=NM=BM,
∵NC=NF﹣CF,
∴BE﹣CF=BM;
针对图3,同(1)的方法得,△BME≌△NMF,
∴BE=NF,
∵MN⊥AC,∠C=45°,
∴∠CMN=∠C=45°,
∴NC=NM=BM,
∵NC=CF﹣NF,
∴CF﹣BE=BM;
(3)在Rt△ABM和Rt△ANM中,,
∴Rt△ABM≌Rt△ANM(HL),
∴AB=AN=+1,
在Rt△ABC中,AC=AB=+1,
∴AC=AB=2+,
∴CN=AC﹣AN=2+﹣(+1)=1,
在Rt△CMN中,CM=CN=,
∴BM=BC﹣CM=+1﹣=1,
在Rt△BME中,tan∠BEM===,
∴BE=,
∴①由(1)知,如图1,BE+CF=BM,
∴CF=BM﹣BE=1﹣
②由(2)知,如图2,由tan∠BEM=,
∴此种情况不成立;
③由(2)知,如图3,CF﹣BE=BM,
∴CF=BM+BE=1+,
故答案为1,1+或1﹣.
【点睛】
本题考查三角函数与旋转与三角形全等的综合,难度较大,需综合运用所学知识求解.
2.如图,反比例函数() 0k y k x
=
≠ 的图象与正比例函数 2y x = 的图象相交于A (1,a ),B 两点,点C 在第四象限,CA ∥y 轴,90ABC ∠=︒. (1)求k 的值及点B 的坐标; (2)求tanC 的值.
【答案】(1)2k =,()1,2B --;(2)2. 【解析】
【分析】(1)先根据点A 在直线y=2x 上,求得点A 的坐标,再根据点A 在反比例函数
()0k
y k x
=
≠ 的图象上,利用待定系数法求得k 的值,再根据点A 、B 关于原点对称即可求得点B 的坐标;
(2)作BH ⊥AC 于H ,设AC 交x 轴于点D ,根据90ABC ∠=︒ , 90BHC ∠=︒ ,可得C ABH ∠∠=,再由已知可得AOD ABH ∠∠=,从而得C AOD ∠∠=,求出C
tan 即可.
【详解】(1)∵点A (1,a )在2y x =上, ∴a =2,∴
A (1,2),
把A (1,2)代入 k
y x
= 得2k =, ∵反比例函数()0k
y k x
=
≠ 的图象与正比例函数 2y x = 的图象交于A ,B 两点, ∴A B 、 两点关于原点O 中心对称,
∴()1
2B --, ; (2)作BH ⊥AC 于H ,设AC 交x 轴于点D ,
∵
90ABC ∠=︒ , 90BHC ∠=︒ ,∴C ABH ∠∠=,
∵CA ∥y 轴,∴BH ∥x 轴,∴AOD ABH ∠∠=,∴C AOD ∠∠=,
∴AD 2
2OD 1
tanC tan AOD =∠=
==.
【点睛】本题考查了反比例与一次函数综合问题,涉及到待定系数法、中心对称、三角函数等知识,熟练掌握和应用相关知识是解题的关键,(2)小题求出∠C=∠AOD 是关键.
3.如图,在⊙O 的内接三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC =2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ,垂足为E.设P 是上异于A ,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F ,连接PC 与
PD ,PD 交AB 于点G. (1)求证:△PAC ∽△PDF ; (2)若AB =5,
,求PD 的长;
(3)在点P 运动过程中,设=x ,tan ∠AFD =y ,求y 与x 之间的函数关系式.(不要求写出
x 的取值范围)
【答案】(1)证明见解析;(2);(3)
.
【解析】
试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD =∠FPC ,得到∠APC =∠FPD ,又由∠PAC =∠PDC ,即可证明结论. (2)由AC=2BC ,设
,应用勾股定理即可求得BC ,AC 的长,则由AC=2BC 得
,由△ACE ∽△ABC 可求得AE ,CE 的长,由
可知△APB 是等腰直角三角
形,从而可求得PA 的长,由△AEF 是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF 的长,由(1)△PAC ∽△PDF 得
,即可求得PD 的长.
(3)连接BP ,BD ,AD ,根据圆的对称性,可得
,由角的转换可得
,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.
试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,
又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.
∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.
又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.
(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,
∴.∴.
∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.
∵AB⊥CD,∴.
如图,连接BP,
∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.
∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.
由(1)△PAC∽△PDF得,即.
∴PD的长为.
(3)如图,连接BP,BD,AD,
∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.
∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.
∵,∴.
∵△AGP∽△DGB,∴.
∵△AGD∽△PGB,∴.
∴,即.
∵,∴.
∴与之间的函数关系式为.
考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.
4.水库大坝截面的迎水坡坡比(DE与AE的长度之比)为1:0.6,背水坡坡比为1:2,大坝高DE=30米,坝顶宽CD=10米,求大坝的截面的周长和面积.
【答案】故大坝的截面的周长是(345)米,面积是1470平方米.
【解析】
试题分析:先根据两个坡比求出AE和BF的长,然后利用勾股定理求出AD和BC,再由大坝的截面的周长=DC+AD+AE+EF+BF+BC,梯形的面积公式可得出答案.
试题解析:∵迎水坡坡比(DE与AE的长度之比)为1:0.6,DE=30m,
∴AE=18米,
在RT△ADE中,22
DE AE
+34
∵背水坡坡比为1:2,
∴BF=60米,
在RT△BCF中,22
CF BF
+5
∴周长345(345)米,
面积=(10+18+10+60)×30÷2=1470(平方米).
故大坝的截面的周长是(345)米,面积是1470平方米.
5.如图,直线y=1
2
x+2与x轴交于点A,与y轴交于点B,抛物线y=﹣
1
2
x2+bx+c经过
A 、
B 两点,与x 轴的另一个交点为
C . (1)求抛物线的解析式; (2)根据图象,直接写出满足
12x +2≥﹣1
2
x 2+bx +c 的x 的取值范围; (3)设点D 为该抛物线上的一点、连结AD ,若∠DAC =∠CBO ,求点D 的坐标.
【答案】(1)213
222
y x x =--+;(2)当x ≥0或x ≤﹣4;(3)D 点坐标为(0,2)或(2,﹣3). 【解析】 【分析】 (1)由直线y =1
2
x +2求得A 、B 的坐标,然后根据待定系数法即可求得抛物线的解析式;
(2)观察图象,找出直线在抛物线上方的x 的取值范围;
(3)如图,过D 点作x 轴的垂线,交x 轴于点E ,先求出CO =1,AO =4,再由∠DAC =∠CBO ,得出tan ∠DAC =tan ∠CBO ,从而有,DE CO
AE BO
=,最后分类讨论确定点D 的坐标. 【详解】 解:(1)由y =
1
2
x +2可得: 当x =0时,y =2;当y =0时,x =﹣4, ∴A (﹣4,0),B (0,2),
把A 、B 的坐标代入y =﹣12x 2+bx +c 得: 322
b c ⎧
=-
⎪⎨⎪=⎩,,
∴抛物线的解析式为:213
222y x x =-
-+ (2)当x ≥0或x ≤﹣4时,12x +2≥﹣1
2
x 2+bx +c
(3)如图,过D 点作x 轴的垂线,交x 轴于点E ,
由213
222
y x x =
-+令y =0, 解得:x 1=1,x 2=﹣4,
∴CO =1,AO =4, 设点D 的坐标为(m ,213
222
m m --+),
∵∠DAC =∠CBO , ∴tan ∠DAC =tan ∠CBO , ∴在Rt △ADE 和Rt △BOC 中有
DE CO
AE BO
=, 当D 在x 轴上方时,213
2
12242
--+=
+m m m 解得:m 1=0,m 2=﹣4(不合题意,舍去), ∴点D 的坐标为(0,2).
当D 在x 轴下方时,213
(2)
12242
---+=
+m m m 解得:m 1=2,m 2=﹣4(不合题意,舍去), ∴点D 的坐标为(2,﹣3),
故满足条件的D 点坐标为(0,2)或(2,﹣3).
【点睛】
本题是二次函数综合题型,主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数解析式.解题的关键是能够熟练掌握一次函数和二次函数的有关知识解决问题,分类讨论是第(3)题的难点.
6.如图,在正方形ABCD 中,E 是边AB 上的一动点,点F 在边BC 的延长线上,且CF AE =,连接DE ,DF ,EF . FH 平分EFB ∠交BD 于点H .
(1)求证:DE DF ⊥; (2)求证:DH DF =:
(3)过点H 作HM EF ⊥于点M ,用等式表示线段AB ,HM 与EF 之间的数量关系,并证明.
【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)22EF AB HM =-,证明详见解析. 【解析】 【分析】
(1)根据正方形性质, CF AE =得到DE DF ⊥.
(2)由AED CFD △△≌,得DE DF =.由90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠, 得45DBF ∠=︒.因为FH 平分EFB ∠,所以EFH BFH ∠=∠.由于
45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠, 所以DH DF =.
(3)过点H 作HN BC ⊥于点N ,由正方形ABCD 性质,得
222BD AB AD AB =
+=.由FH 平分,EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,得
HM HN =.因为4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,
,所以22sin 45HN
BH HN HM ===︒
.
由22cos 45DF
EF DF DH =
==︒
,得22EF AB HM =-.
【详解】
(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形, ∴AD CD =,90EAD BCD ADC ∠=∠=∠=︒. ∴90EAD FCD ∠=∠=︒. ∵CF AE =。
∴AED CFD △△≌. ∴ADE CDF ∠=∠.
∴90EDF EDC CDF EDC ADE ADC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒. ∴DE DF ⊥.
(2)证明:∵AED CFD △△≌,
∴DE DF =. ∵90EDF ∠=︒, ∴45DEF DFE ∠=∠=︒.
∵90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠, ∴45DBF ∠=︒. ∵FH 平分EFB ∠, ∴EFH BFH ∠=∠.
∵45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,
45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠, ∴DHF DFH ∠=∠. ∴DH DF =.
(3)22EF AB HM =-.
证明:过点H 作HN BC ⊥于点N ,如图,
∵正方形ABCD 中,AB AD =,90BAD ∠=︒, ∴222BD AB AD AB =
+=.
∵FH 平分,EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,
∴HM HN =.
∵4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,
, ∴22sin 45HN
BH HN HM =
==︒
.
∴22DH BD BH AB HM =-=.
∵22cos 45DF
EF DF DH =
==︒
,
∴22EF AB HM =-. 【点睛】
本题考查正方形的性质、勾股定理、角平分线的性质、三角函数,题目难度较大,解题的关键是熟练掌握正方形的性质、勾股定理、角平分线的性质、三角函数.
7.如图,公路AB 为东西走向,在点A 北偏东36.5︒方向上,距离5千米处是村庄M ,
在点A北偏东53.5 方向上,距离10千米处是村庄N;要在公路AB旁修建一个土特产收购站P(取点P在AB上),使得M,N两村庄到P站的距离之和最短,请在图中作出P的位置(不写作法)并计算:
(1)M,N两村庄之间的距离;
(2)P到M、N距离之和的最小值.(参考数据:sin36.5°=0.6,cos36.5°=0.8,tan36.5°=0.75计算结果保留根号.)
【答案】(1) M,N两村庄之间的距离为29千米;(2) 村庄M、N到P站的最短距离和是55千米.
【解析】
【分析】
(1)作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.求出DN,DM,利用勾股定理即可解决问题.
(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.
【详解】
解:作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.
(1)在Rt△ANE中,AN=10,∠NAB=36.5°
∴NE=AN•sin∠NAB=10•sin36.5°=6,
AE=AN•cos∠NAB=10•cos36.5°=8,
过M作MC⊥AB于点C,
在Rt△MAC中,AM=5,∠MAB=53.5°
∴AC=MA•sin∠AMB=MA•sin36.5°=3,
MC=MA•cos∠AMC=MA•cos36.5°=4,
过点M作MD⊥NE于点D,
在Rt △MND 中,MD =AE -AC =5, ND =NE -MC =2, ∴MN =2252+=29,
即M ,N 两村庄之间的距离为29千米.
(2)由题意可知,M 、N 到AB 上点P 的距离之和最短长度就是MN ′的长. DN ′=10,MD =5,在Rt △MDN ′中,由勾股定理,得 MN ′=22510+=55(千米)
∴村庄M 、N 到P 站的最短距离和是55千米. 【点睛】
本题考查解直角三角形,轴对称变换等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
8.如图,AB 为O e 的直径,C 、D 为O e 上异于A 、B 的两点,连接CD ,过点C 作CE DB ⊥,交CD 的延长线于点E ,垂足为点E ,直径AB 与CE 的延长线相交于点F .
(1)连接AC 、AD ,求证:180DAC ACF ∠+∠=︒. (2)若2ABD BDC ∠=∠. ①求证:CF 是O e 的切线. ②当6BD =,3
tan 4
F =
时,求CF 的长. 【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;② 203
CF =. 【解析】 【分析】
(1)根据圆周角定理证得∠ADB=90°,即AD ⊥BD ,由CE ⊥DB 证得AD ∥CF ,根据平行线的性质即可证得结论;
(2)①连接OC .先根据等边对等角及三角形外角的性质得出∠3=2∠1,由已知∠4=2∠1,得到∠4=∠3,则OC ∥DB ,再由CE ⊥DB ,得到OC ⊥CF ,根据切线的判定即可证明CF 为⊙O 的切线;
②由CF ∥AD ,证出∠BAD=∠F ,得出tan ∠BAD=tan ∠F=BD AD =34,求出AD=4
3
BD=8,利用勾股定理求得AB=10,得出OB=OC=,5,再由tanF=
OC CF =3
4
,即可求出CF .
【详解】
解:(1)AB 是O e 的直径,且D 为O e 上一点,
90ADB ∴∠=︒, CE DB ⊥Q , 90DEC ∴∠=︒, //CF AD ∴,
180DAC ACF ∴∠+∠=︒. (2)①如图,连接OC . OA OC =Q ,12∴∠=∠. 312∠=∠+∠Q , 321∴∠=∠.
42BDC Q ∠=∠,1BDC ∠=∠, 421∴∠=∠, 43∴∠=∠, //OC DB ∴. CE DB ⊥Q , OC CF ∴⊥.
又OC Q 为O e 的半径, CF ∴为O e 的切线.
②由(1)知//CF AD ,
BAD F ∴∠=∠, 3tan tan 4
BAD F ∴∠==, 3
4
BD AD ∴
=. 6BD =Q
4
83
AD BD ∴=
=, 226810AB ∴=+=,5OB OC ==.
OC CF Q ⊥, 90OCF ∴∠=︒,
3
tan
4
OC
F
CF
∴==,
解得
20
3
CF=.
【点睛】
本题考查了切线的判定、解直角三角形、圆周角定理等知识;本题综合性强,有一定难度,特别是(2)中,需要运用三角函数、勾股定理和由平行线得出比例式才能得出结果.
9.如图,在ABC
△中,10
AC BC
==,
3
cos
5
C=,点P是BC边上一动点(不与点,A C 重合),以PA长为半径的P
e与边AB的另一个交点为D,过点D作DE CB
⊥于点E.
()1当P e与边BC相切时,求P e的半径;
()2联结BP交DE于点F,设AP的长为x,PF的长为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;
()3在()2的条件下,当以PE长为直径的Q
e与P
e相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.
【答案】(1)
40
9
;(2))
2
5880
010
x x x
y x
-+
=<<;(3)105
-
【解析】
【分析】
(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=
3
5
,则sinC=
4
5
,sinC=
HP
CP
=
R
10R
-
=
4
5
,即可求解;
(2)PD∥BE,则
EB
PD
=
BF
PF
,即:2
2
4880
5
x x x y
x
--+-
=,即可求解;
(3)证明四边形PDBE为平行四边形,则AG=GP=BD,即:5
求解.
【详解】
(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,
连接HP ,则HP ⊥BC ,cosC=35,则sinC=35
, sinC=
HP CP =R 10R -=45,解得:R=40
9
; (2)在△ABC 中,AC=BC=10,cosC=
3
5
, 设AP=PD=x ,∠A=∠ABC=β,过点B 作BH ⊥AC ,
则BH=ACsinC=8, 同理可得:
CH=6,HA=4,AB=45,则:tan ∠CAB=2BP=()2
284x +-=2880x x -+, DA=
25x ,则BD=45-25
x ,
如下图所示,
PA=PD ,∴∠PAD=∠CAB=∠CBA=β,
tanβ=2,则cosβ=
5,s inβ=
5, EB=BDcosβ=(45-25
x )×5=4-25x ,
∴PD ∥BE ,
∴EB PD =BF
PF
,即:22
48805x x x y x
y
--+-=,
整理得:y=()2
5x x 8x 80
0x 10-+<<;
(3)以EP 为直径作圆Q 如下图所示,
两个圆交于点G ,则PG=PQ ,即两个圆的半径相等,则两圆另外一个交点为D ,GD 为相交所得的公共弦, ∵点Q 时弧GD 的中点, ∴DG ⊥EP , ∵AG 是圆P 的直径, ∴∠GDA=90°, ∴EP ∥BD ,
由(2)知,PD ∥BC ,∴四边形PDBE 为平行四边形, ∴AG=EP=BD ,
∴5 设圆的半径为r ,在△ADG 中, AD=2rc 55
AG=2r , 5551
+, 则:5
5 相交所得的公共弦的长为5 【点睛】
本题考查的是圆知识的综合运用,涉及到解直角三角形、勾股定理等知识,其中(3),要关键是根据题意正确画图,此题用大量的解直角三角形的内容,综合难度很大.
10.如图,直线与轴交于点,与轴交于点,抛物线经过点,.点为轴上一动点,过点且垂直于轴的直线分别交直线及抛物线于点,.
(1)填空:点的坐标为,抛物线的解析式为;
(2)当点在线段上运动时(不与点,重合),
①当为何值时,线段最大值,并求出的最大值;
②求出使为直角三角形时的值;
(3)若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是,请直接写出此时由点,,,构成的四边形的面积.
【答案】(1),;
(2)①当时,有最大值是3;②使为直角三角形时的值为3或;
(3)点,,,构成的四边形的面积为:6或或.
【解析】
【分析】
(1)把点A坐标代入直线表达式y=,求出a=−3,把点A、B的坐标代入二次函数表达式,即可求解;
(2)①设:点P(m,),N(m,)求出PN值的表达式,即可求解;②分∠BNP=90°、∠NBP=90°、∠BPN=90°三种情况,求解即可;
(3)若抛物线上有且只有三个点N到直线AB的距离是h,则只能出现:在AB直线下方抛物线与过点N的直线与抛物线有一个交点N,在直线AB上方的交点有两个,分别求解即可.
【详解】
解:(1)把点坐标代入直线表达式,
解得:,则:直线表达式为:,令,则:,
则点坐标为,
将点的坐标代入二次函数表达式得:,
把点的坐标代入二次函数表达式得:,
解得:,
故:抛物线的解析式为:,
故:答案为:,;
(2)①∵在线段上,且轴,
∴点,,
∴,
∵,
∴抛物线开口向下,
∴当时,有最大值是3,
②当时,点的纵坐标为-3,
把代入抛物线的表达式得:,解得:或0(舍去),∴;
当时,∵,两直线垂直,其值相乘为-1,
设:直线的表达式为:,
把点的坐标代入上式,解得:,则:直线的表达式为:,
将上式与抛物线的表达式联立并解得:或0(舍去),
当时,不合题意舍去,
故:使为直角三角形时的值为3或;
(3)∵,,
在中,,则:,,
∵轴,
∴,
若抛物线上有且只有三个点到直线的距离是,
则只能出现:在直线下方抛物线与过点的直线与抛物线有一个交点,在直线上方的交点有两个.
当过点的直线与抛物线有一个交点,
点的坐标为,设:点坐标为:,
则:,过点作的平行线,
则点所在的直线表达式为:,将点坐标代入,
解得:过点直线表达式为:,
将拋物线的表达式与上式联立并整理得:,
,
将代入上式并整理得:,
解得:,则点的坐标为,
则:点坐标为,则:,
∵,,∴四边形为平行四边形,则点到直线的距离等于点到直线的距离,
即:过点与平行的直线与抛物线的交点为另外两个点,即:、,
直线的表达式为:,将该表达式与二次函数表达式联立并整理得:
,解得:,
则点、的横坐标分别为,,
作交直线于点,
则,
作轴,交轴于点,则:,,
,
则:,
同理:,
故:点,,,构成的四边形的面积为:6或
或
.
【点睛】
本题考查的是二次函数知识的综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等相关知识,其中(3)中确定点N 的位置是本题的难点,核心是通过△=0,确定图中N 点的坐标.
11.如图所示,一堤坝的坡角62ABC ∠=︒,坡面长度25AB =米(图为横截面),为了使堤坝更加牢固,一施工队欲改变堤坝的坡面,使得坡面的坡角50ADB ∠=︒,则此时应将坝底向外拓宽多少米?(结果保留到0.01 米)(参考数据:sin620.88︒≈,cos620.47︒≈,
tan50 1.20︒≈)
【答案】6.58米 【解析】
试题分析:过A 点作AE ⊥CD 于E .在Rt △ABE 中,根据三角函数可得AE ,BE ,在Rt △ADE 中,根据三角函数可得DE ,再根据DB=DE ﹣BE 即可求解. 试题解析:过A 点作AE ⊥CD 于E . 在Rt △ABE 中,∠ABE=62°. ∴AE=AB•sin62°=25×0.88=22米,
BE=AB•cos62°=25×0.47=11.75米, 在Rt △ADE 中,∠ADB=50°, ∴DE==18
米,
∴DB=DE ﹣BE≈6.58米. 故此时应将坝底向外拓宽大约6.58米.
考点:解直角三角形的应用-坡度坡角问题.
12.近几年,我国国家海洋局高度重视海上巡逻.如图,上午9时,巡逻船位于A 处,观测到某港口城市P 位于巡逻船的北偏西67.5°,巡逻船以21海里/时的速度向正北方向行驶,下午2时巡逻船到达B 处,这时观测到城市P 位于巡逻船的南偏西36.9°方向,求此时巡逻船所在B 处与城市P 的距离?(参考数据:sin36.9°≈
35,tan36.9°≈34
,sin67.5°≈12
13,
tan67.5°≈12
5
)
【答案】100海里
【解析】
【分析】
过点P作PC⊥AB,构造直角三角形,设PC=x海里,用含有x的式子表示AC,BC的值,从而求出x的值,再根据三角函数值求出BP的值即可解答.
【详解】
解:过点P作PC⊥AB,垂足为C,设PC=x海里.
在Rt△APC中,∵tan∠A=,
∴AC=,
在Rt△PCB中,∵tan∠B=,
∴BC=,
∵AC+BC=AB=21×5,
∴,解得x=60,
∵,
∴(海里).
∴巡逻船所在B处与城市P的距离为100海里.
【点睛】
本题考查了方向角问题,注意结合实际问题,利用解直角三角形的相关知识求解是解此题的关键,注意数形结合思想的应用.。