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2012中考数学压轴题函数面积问题二例3
如图1,四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为30,01.点D是线段BC上的动点(与端点B、C不重合),过点D作直线y
1xb交折线OAB于点E.2
(1)记△ODE的面积为S,求S与b的函数关系式;(2)当点E在线段OA上时,若矩形OABC关于直线DE的对称图形为四边形O1A1B1C1,试探究四边形O1A1B1C1与矩形OABC的重叠部分的面积是否发生变化?若不变,求出重叠部分的面积;若改变,请说明理由.
图1
动感体验
请打开几何画板文件名“10广州25”,拖动点D由C向B运动,观察S随b变化的函数图像,可以体验到,E在OA上时,S随b的增大而增大;E在AB上时,S随b的增大而减小.双击按钮“第(3)题”,拖动点D由C向B运动,可以观察到,E在OA上时,重叠部分的形状是菱形,面积不变.双击按钮“第(2)题”可以切换.
思路点拨
1.数形结合,用b表示线段OE、CD、AE、BE的长.
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2.求△ODE的面积,要分两种情况.当E在OA上时,OE边对应的高等于OC;当E在AB边上时,要利用割补法求△ODE的面积.3.第(3)题中的重叠部分是邻边相等的平行四边形.4.图形翻着、旋转等运动中,计算菱形的边长一般用勾股定理.
满分解答
1①如图2,当E在OA上时,由y2b.此时S=S△ODE=OEOC
1xb可知,点E的坐标为2b0,OE=2
12
12b1b.2
1xb可知,点D的坐标为2b-21321,CD=2b-2,BD=5-2b.x=3代入yxb可知,E的坐标为3b,把点2235AE=b,BE=b.此时22
②如图3,当E在AB上时,把y=1代入yS=S矩形OABC-S△OAE-S△BDE-S△OCD=3
131513bb52b12b222222
5b2b.2
2如图4,因为四边形O1A1B1C1与矩形OABC关于直线DE对称,因此DM=DN,那么重叠部分是邻边相等的平行四边形,即四边形DMEN是菱形.作DH⊥OA,垂足为H.由于CD=2b-2,OE=2b,所以EH=2.设菱形DMEN的边长为m.在Rt△DEH中,DH=1,NH=2-m,DN=m,所以12+2-m2=m2.解得m
55.所以重叠部分菱形DMEN的面积为.44
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图2
图3
图4
考点伸展
把本题中的矩形OABC绕着它的对称中心旋转,如果重叠部分的形状是菱形(如图5),那么这个菱形的最r