取何值时,以A、D、C三点为顶点的三角形与△OBC相似?
动感体验
请打开几何画板文件名“14衡阳28”,拖动点P运动,可以体验到,当点P
运动到AC的中点的正下方时,△APC的面积最大.拖动y轴上表示实数m的点运动,抛物线的形状会改变,可以体验到,∠ACD和∠ADC都可以成为直角.
思路点拨1.用交点式求抛物线的解析式比较简便.
2.连结OP,△APC可以割补为:△AOP与△COP的和,再减去△AOC.3.讨论△ACD与△OBC相似,先确定△ACD是直角三角形,再验证两个直角三角形是否相似.4.直角三角形ACD存在两种情况.
图文解析
(1)因为抛物线与x轴交于A-30、B10两点,设y=ax+3x-1.代入点C0-3m,得-3m=-3a.解得a=m.所以该二次函数的解析式为y=mx+3x-1=mx2+2mx-3m.(2)如图3,连结OP.当m=2时,C0-6,y=2x2+4x-6,那么Px2x2+4x-6.131由于S△AOP=OAyP=2x2+4x-6=-3x2-6x+9,S△COP=OCxP=222327-3x,S△AOC=9,所以S=S△APC=S△AOP+S△COP-S△AOC=-3x2-9x=3x2.24327所以当x时,S取得最大值,最大值为.24
图3图4图5图6(3)如图4,过点D作y轴的垂线,垂足为E.过点A作x轴的垂线交DE于F.由y=mx+3x-1=mx+12-4m,得D-1-4m.在Rt△OBC中,OB∶OC=1∶3m.如果△ADC与△OBC相似,那么△ADC是直角三角形,而且两条直角边的比为1∶3m.
OAOC33m.所以.解得m=1.ECEDm1CAOCOCCAOC此时.所以△CDA∽△OBC.3,3.所以CDEDOBCDOB
①如图4,当∠ACD=90°时,②如图5,当∠ADC=90°时,此时
2FAFD4m2.所以..解得mEDEC1m2
OC32DAFD2.因此△DCA与△OBC不相似.22,而3mDCECmOB2
第(2)题还可以这样割补:如图6,过点P作x轴的垂线与AC交于点H.
综上所述,当m=1时,△CDA∽△OBC.
考点伸展
由直线AC:y=-2x-6,可得Hx-2x-6.又因为Px2x2+4x-6,所以HP=-2x2-6x.因为△PAH与△PCH有公共底边HP,高的和为A、C两点间的水平距离3,所以
2
f挑战中考系列数学
S=S△APC=S△APH+S△CPH=
3327-2x2-6x=3x2.224
例2
2014年湖南省益阳市中考第21题
如图1,在直角梯形ABCD中,ABCD,AD⊥AB,∠B=60°,AB=10,BC=4,点P沿线段AB从点A向点B运动,设AP=x.21c
jy(1)求AD的长;(2)点P在运动过程中,是否存在以A、P、D为顶点的三角形与以P、C、B为顶点的三角形相似?若存r