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在平面直角坐标系xoy中已知动点p在正比例函数y

2021-04-25 来源:小奈知识网
在平面直角坐标系xoy中已知动点p在正比例函数y=x的图像上

在平面直角坐标系xOy中,已知动点P在正比例函数y=x的图象上,点P的横坐标为m(m>0),以点P为圆心,

m为半径的圆交x轴于A、B两

点(点A在点B的左侧),交y轴于C、D两点(点D在点C的上方).点E为平行四边形DOPE的顶点(如图).

(1)写出点B、E的坐标(用含m的代数式表示);

(2)连接DB、BE,设△BDE的外接圆交y轴于点Q(点Q异于点D),连接EQ、BQ,试问线段BQ与线段EQ的长是否相等?为什么? (3)连接BC,求∠DBC﹣∠DBE的度数.

解:(1)如图①,连接PB,过点P作PM⊥x轴于点M. 由题意可知,OM=PM=m,PB=

m.

在Rt△PBM中,由勾股定理得: BM=

=

=2m,

∴OB=OM+BM=m+2m=3m, ∴B(3m,0);

连接PD,过点P作PN⊥y轴于点N,同理可求得DN=2m,OD=3m. 过点D作DR⊥PE于点R,

∵平行四边形DOPE,∴∠ODE+∠DOP=180°; 由题意可知,∠DOP=45°,∴∠ODE=135°, ∴∠EDR=45°,即△EDR为等腰直角三角形,

∴ER=DR=OM=m,EM=ER+RM=ER+OD=m+3m=4m, ∴E(m,4m).

(2)相等.理由如下:

依题意画出图形,如图②所示.

由(1)知,∠ODE=∠BDO+∠BDE=135°,

又OB=OD=3m,即△OBD为等腰直角三角形,∴∠∠BDO=45°, ∴∠BDE=90°,即△BDE为直角三角形.

由圆周角定理可知,BE为△BDE外接圆的直径,∴∠BQE=90°. 过点E作EK⊥y轴于点K,则有EK=m,OK=4m. ∵∠BQE=90°,∴∠EQK+∠BQO=90°,又∠BQO+∠QBO=90°, ∴∠EQK=∠QBO.

∴Rt△EQK∽Rt△QBO, ∴

,即

,解得OQ=m或OQ=3m,

∵点Q与点D不重合,∴OQ=m,

∴OQ=EK,即相似比为1,此时两个三角形全等, ∴BQ=EQ.

(3)如图②所示,连接BC.

由(1)可知,如图①,CD=2DN=4m,∴OC=CD﹣OD=m. 由(2)可知,△BDE为直角三角形,△EDK与△BDO均为等腰直角三角形, ∴DE=

EK=

m,BD=

OB=3

m.

m,BD=3

m,

在Rt△BDE与Rt△BOC中,OC=m,OB=3m,DE=∴

,∴Rt△BDE∽Rt△BOC,

∴∠OBC=∠DBE,

∴∠DBC﹣∠DBE=(∠OBD+∠OBC)﹣∠DBE=∠OBD=45°.

分析: (1)如图①所示,过点P作PM⊥x轴于点M,构造直角三角形,利用垂径定理与勾股定理求出点B的坐标;同理可求得点D的坐标,过点D作DR⊥PE于点R,则△EDR为等腰直角三角形,从而求出点E的坐标; (2)如图②所示,首先推出△BDE为直角三角形,由圆周角定理可知,BE为△BDE外接圆的直径,因此∠BQE=90°;然后证明Rt△EQK∽Rt△QBO,通过计算线段之间的比例关系,可以得到这两个三角形全等,所以BQ=EQ; (3)如图②所示,本问要点是证明Rt△BDE∽Rt△BOC,得到∠OBC=∠DBE,进而计算可得∠DBC﹣∠DBE=45°. 点评: 本题综合考查了平面几何图形的若干重要性质,包括圆的垂径定理、圆周角定理、相似三角形的判定与性质、勾股定理、等腰直角三角形、平行四边形等,涉及考点较多,有一定的难度.另外需要注意解题方法多样,例如:第(1)问中求点E坐标也可采用代数方法解决,点E是直线DE(y=x+3m)与直线PE(x=m)的交点;第(3)问中也可以由三角函数tan∠OBC=tan∠DBE直接得到∠OBC=∠DBE.

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