题目内容
在平面直角坐标系xOy中,已知 A(-2,0),B(2,0),AC⊥AB于点A,AC=2,BD⊥AB于点B,BD=6,以AB为直径的半圆O上有一动点P(不与A、B两点重合),连接PD、PC,我们把由五条线段AB、BD、DP、PC、CA所组成的封闭图形ABDPC叫做点P的关联图形,如图1所示.
(1)如图2,当P运动到半圆O与y轴的交点位置时,求点P的关联图形的面积.
(2)如图3,连接CD、OC、OD,判断△OCD的形状,并加以证明.
(3)当点P运动到什么位置时,点P的关联图形的面积最大,简要说明理由,并求面积的最大值.
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(1)12;(2)判断△OCD是直角三角形,证明见解析;(3)连接OC,交半圆O于点P,这时点P的关联图形的面积最大,理由风解析,
.
【解析】
试题分析:(1)当P运动到半圆O与y轴的交点位置时,点P的关联图形是正方形AOPC+梯形OPDB,据此求解.
(2)证明OC⊥CD,作出判断.
(3)连接CD,因为梯形ACDB的面积为定值,故要使点P的关联图形的面积最大,就要使△PCD的面积最小,则连接OC交半圆O于点P,应用三角形三边关系可证明点P为所确定的点的位置,从而由点P的关联图形的最大面积是梯形ACDB的面积-△PCD的面积求得点P的关联图形的最大面积.
试题解析:(1)∵A(-2,0),∴OA=2,
∵P是半圆O上的动点,P在y轴上,
∴OP=2, ∠AOP=90°.
∵AC=2,∴四边形AOPC是正方形.∴正方形的面积是4.
又∵BD⊥AB,BD=6,∴梯形OPDB的面积=
,
∴点P的关联图形的面积是12.
(2)判断△OCD是直角三角形,证明如下:
如图,延长CP交BD于点F.则四边形ACFB为矩形,
∴CF=DF=4,∠DCF=45°,四边形AOPC是正方形,
∴∠OCP=45°.
∴∠OCD=90°.∴OC⊥CD.
∴△OCD是直角三角形.
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(3)连接OC交半圆O于点P,则点P为所确定的点的位置,理由如下:
如图,连接CD,梯形ACDB的面积=
为定值,
要使点P的关联图形的面积最大,就要使△PCD的面积最小,
∵CD为定长,∴P到CD的距离就要最小.
连接OC,设交半圆O于点P,
∵AC⊥OA,AC=OA, ∴∠AOC=45°.
过C作CF⊥BD于F,则ACFB为矩形,∴CF=DF=4, ∠DCF=45°.∴OC⊥CD,OC=2
.
∴PC在半圆外.
设在半圆O上的任意一点P′到CD的距离为P′H,
则P′H+P′O>OH>OC.
∵OC=PC+OP, ∴P′H> PC,.
∴当点P运动到半圆O与OC的交点位置时,点P的关联图形的面积最大.
∵CD=4
,CP=2
-2, ∴△PCD的面积=
.
又∵梯形ACDB的面积=
,
∴点P的关联图形的最大面积是梯形ACDB的面积-△PCD的面积=
.
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考点:1.新定义和阅读理解型问题;2.动点问题;3.正方形、矩形的判定和性质;4.直角三角形的判定;5.三角形三边关系;6.转换思想的应用.
为了满足广大手机用户的需求,某移动通信公司推出了三种套餐,资费标准如下表所示:
套餐资费标准 | |||||||
月套餐类型 | 套餐费用 | 套餐包含内容 | 超出套餐后的费用 | ||||
本地主叫市话 | 短信 | 国内移动数据流量 | 本地主叫市话 | 短信 | 国内移动数据流量 | ||
套餐一 | 18元 | 30分钟 | 100条 | 50兆 | 0.1元/ 分钟 | 0.1元/条 | 0.5元/兆 |
套餐二 | 28元 | 50分钟 | 150条 | 100兆 | |||
套餐三 | 38元 | 80分钟 | 200条 | 200兆 | |||
小莹选择了该移动公司的一种套餐,下面两个统计图都反映了她的手机消费情况.
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(1)已知小莹2013年10月套餐外通话费为33.6元,则她选择的上网套餐为________套餐(填“一”、“二”或“三”);
(2)补全条形统计图,并在图中标明相应的数据;
(3)根据2013年后半年每月的消费情况,小莹估计自己每月本地主叫市话通话大约430分钟,发短信大约240条,国内移动数据流量使用量大约为120兆,除此之外不再产生其他费用,则小莹应该选择________套餐最划算(填“一”、“二”或“三”);选择该套餐后,她每月的手机消费总额约为________元.