(2)类比探究:在(1)的条件下,先将点D沿AB平移,使AD=4,再将∠EDF绕点D旋转至如图②所示位置,求S1S2的值;
(3)延伸拓展:当△ABC是等腰三角形时,设∠B=∠A=∠EDF=α.
(Ⅰ)如图③,当点D在线段AB上运动时,设AD=a,BD=b,求S1S2的表达式(结果用a,b和α的三角函数表示). (Ⅱ)如图④,当点D在BA的延长线上运动时,设AD=a,BD=b,直接写出S1S2的表达式,不必写出解答过程.
【分析】(1)首先证明△ADM,△BDN都是等边三角形,可得S1=
22=,S2=
(4)2=4,由此即可解决问题;
(2)如图2中,设AM=x,BN=y.首先证明△AMD∽△BDN,可得=,推出=,推出xy=8,由S1=ADAMsin60°=x,S2=DBsin60°=
y,可得S1S2=x
y=xy=12;
(3)Ⅰ如图3中,设AM=x,BN=y,同法可证△AMD∽△BDN,可得
xy=ab,由
S1=
ADAMsinα=
axsinα,
S2=DBBNsinα=bysinα,可得S1S2=(ab)2sin2α. (Ⅱ)结论不变,证明方法类似;
【解答】解:(1)如图1中,
∵△ABC是等边三角形, ∴AB=CB=AC=6,∠A=∠B=60°, ∵DE∥BC,∠EDF=60°, ∴∠BND=∠EDF=60°, ∴∠BDN=∠ADM=60°,
∴△ADM,△BDN都是等边三角形, ∴S1=
22=,S2=
(4)2=4,
∴S1S2=12, 故答案为12.
(2)如图2中,设AM=x,BN=y.
∵∠MDB=∠MDN+∠NDB=∠A+∠AMD,∠MDN=∠A, ∴∠AMD=∠NDB,∵∠A=∠B, ∴△AMD∽△BDN,
∴=, ∴=, ∴xy=8,
∵S1=ADAMsin60°=x,S2=DBsin60°=∴S1S2=x
(3)Ⅰ如图3中,设AM=x,BN=y,
y=xy=12.
y,
同法可证△AMD∽△BDN,可得xy=ab,
∵S1=ADAMsinα=axsinα,S2=DBBNsinα=bysinα, ∴S1S2=(ab)2sin2α.
Ⅱ如图4中,设AM=x,BN=y,
同法可证△AMD∽△BDN,可得xy=ab,
∵S1=ADAMsinα=axsinα,S2=DBBNsinα=bysinα, ∴S1S2=(ab)2sin2α.
【点评】本题考查几何变换综合题、等边三角形的性质、等腰三角形的性质、相似三角形的判定和性质、三角形的面积公式.锐角三角函数等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考压轴题.
24.(10分)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点B(3,0),C(0,﹣2),直线l:y=﹣x﹣交y轴于点E,且与抛物线交于A,D两点,P为抛物线上一动点(不与A,D重合). (1)求抛物线的解析式;
(2)当点P在直线l下方时,过点P作PM∥x轴交l于点M,PN∥y轴交l于点N,求PM+PN的最大值.
(3)设F为直线l上的点,以E,C,P,F为顶点的四边形能否构成平行四边形?若能,求出点F的坐标;若不能,请说明理由.
【分析】(1)把B(3,0),C(0,﹣2)代入y=x2+bx+c解方程组即可得到结论;
(2)设P(m, m2﹣m﹣2),得到N(m,﹣ m﹣),M
(﹣m2+2m+2, m2﹣m﹣2),根据二次函数的性质即可得到结论;
(3)求得E(0,﹣),得到CE=,设P(m, m2﹣m﹣2),①以CE为边,根据CE=PF,列方程得到m=1,m=0(舍去),②以CE为对角线,连接PF交CE于G,CG=GE,PG=FG,得到G(0,﹣),设P(m, m2﹣m﹣2),则F(﹣m, m﹣),列方程得到此方程无实数根,于是得到结论.
【解答】解:(1)把B(3,0),C(0,﹣2)代入y=x2+bx+c得,∴
,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣x﹣2; (2)设P(m, m2﹣m﹣2),
∵PM∥x轴,PN∥y轴,M,N在直线AD上, ∴N(m,﹣ m﹣),M(﹣m2+2m+2, m2﹣m﹣2), ∴PM+PN=﹣m2+2m+2﹣m﹣m﹣﹣m2+m+2=﹣m2+m+(m﹣)2+,
∴当m=时,PM+PN的最大值是; (3)能,
理由:∵y=﹣x﹣交y轴于点E, ∴E(0,﹣),
=﹣
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