空间图形中的函数问题
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型.因此.同学们在平时的学习和毕业复习中,应重视函数与空间图
形相结合的综合性试题,并加以适量的训练,提高自己解这类综合
题的能力.
这类问题常常是要建立空间图形中的线段与线段、角与角、面
积与某一线段的函数关系,或求线段、面积的最大(小)值等.解决
这类问题的关键是充分利用空间图形的某些性质建立起内在联系,
从而寻找到结果.
一
、
求线段与线段间的函数关系式
例1如图l,梯形ABCD中,AD//BC,LABC=90。,AD=9,
BC:12.AB:口。在线段BC上任取一点P,连接DP,作射线甩_LDP,
PE与A 交于点
(1)试确定CP=-3时,点E的位置;
(2)若设C ,BE=y,试写出),与 的函数 A
关系式.
(2004年潍坊市课改实验区中考试题) E
解:(1)作DF_LBC:I:E B
当CP=3时,因四边形ADFB是矩形,则
旗
}‘ ‘
\ /
P F C
图l
今|Ⅲ中学生.思路秀法 技巧
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CF=3,.・.点P与厘合-...又 上FD,.・.此时点层与点 重合.
(21当点脏B肚时,
‘.‘
EPB+ D 90。,LEPB+LPEB=90。,
.
LDPF=厶PEB.
.‘.
Rt△PEB Rt△DPF..・.BE:BP=FP:FD.
又BE=y,BP=I2-x,FP=x-3,FD=AB=a,.‘. :(12-x)=(x-3):a,
.・.),:一—l_ 一l5 +36).
n
当点p-'f_ ’上时,同理可求得 ( ‘15x+36).
/7,
评析:本题的关键是利用“相似三角形对应边成比例”这一性
质建立联系.求得函数的解析式.
二、求角与角间的函数关系式
例2如图2,AB为6)0的直径,点P为其半圆上任意一点 含
A、 ,点Q为o0上的一定点,若LPOA 度,LPQB=y度,求Y与
的函数关系式.
(2005年山西省中考试题1
解:连接AQ.
・."
AB为OO的直径,.・. AQB=90。,
即LAQP+LPQB=LAQP+y=90。. A
又・.‘/_AQP= =詈(同弧所对的圆
周角等于圆心角的一半1,
.‘. .Tg+y=90。.
图2
i ̄y=90一专(0<x<180)・
评析:本题的关键是充分利用圆周角定理及其推论建立联系,
求角与角间的函数关系式.
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三、求面积与线段间的函数关系式
例3如图3.在△』4BC中. BA C=
90。,AB=AC=2、/2,若点0在BCJ-.运动
r与点 、C不重合J,设BO=x,AAOC的
面积为 求Y与 的 数解析式.并写出
函数的定义域.
(2004年上海市中考试题1
O H
图3
解:过点A作AH上BC于点H.
・
.
・
C=90。,AB=AC=2、/ ‘,由勾股定理,得BC=4.
.
’
AH上 .’ 肚号Bc=2. ●
C
.’.
SAaoc:÷ ・CO=4-x,
即y= +4(0<x<4).
评析:本题的关键是用 的代数式表示出OC的
长,充分利用三角形面积公式建立联系求得结果.
例4如图4,在Rt△ABC中, C=90。,AC=3.
BC=4,点E在直角边 C上(点E与 、C两点均不重
合),点 在斜边/4 上(点F与 、 两点均不重合).若 平分
RtAABC的周长,设AE长为 ,AAEF的面积为Y,求y与x2.1" ̄1的函
数关系式.
f2005年宁夏自治区中考试题1
解:在Rt△ BC中,’.’AC=3,BC=4,由勾
股定理可得A =5.
・
.
E=x,则AF=6-x <5).
过点腓肋上 C于D.
・.’
Rt△ADF'-"RtaABC..‘.A AB=FD:BC.
即(6-x):5:肋:4,...FD:一4(6-x)
.
18
图4
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则s△ 1 AE
・
FD= 1
-.
4(6
5
-
x)一一 +了12 (0 <3)
.
故 一了2 2+ 12 (0 <3)
.
评析:本题的关键是作出△A 肭高FD.充
分利用相似三角形的性质和面积公式建立联系.
求得面积与线段的函数关系式.
例5如图5.已知半圆0的直径AB=4.将一
个三角板的直角顶点固定在圆心0上.当三角板
绕着点0转动时。三角板的两条直角边与半圆周
分别交于C、D两点.连接AD、BC交于点E
(1)求证:△ACE aBDE;
(2)求证:BD:DE;
(3)设BD=x,求AAEC的面积y与 的函数关系式,
的取值范围.
f2005年广东省中考试题1
解: (1)、(2)略.
(3)‘.‘BD=x,BD=DE((2)中已证得),
r———
.・.
DE=x.AD:V l6— ,
r———1
.
・
E;AD—DE=V l6 .
图5
并写出自变量
・
.
・
△AC aBDE.o ̄oaACE也是等腰直角三角形,.‘ C=C .
.
.
c:—N/-2
—
AE
:
兰! ! : !
.
故y: c. : Ac :
2 2 ’ 2 2
( ) --4-一1 1Vr ̄-x2(O<x<4).
4 Z
评析:本题的关键是充分利用勾股定理、相似三角形的性质、
三角形面积公式建立联系.求得面积与线段的函数关系式.
四、求线段、面积的最大(小)值
例6如图6,在正方形ABCD中,AB=2,E是AD边上一点 E
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与点A、D不重合),BE的垂直平分线交AB
于 .交DC于
(1)AE=x,四边形ADNM的面积为S,
写出S关于X的函数关系式:
(2)当AE为何值时,四边形ADNM的
面积最大?最大值是多少?
(2005年山东省中考题1
解: (1)连接ME,设MN交BE于P,
根据题意,得MB=ME.MNj_曰E
过点Ⅳ作,vFj_A曰于F,可证得RtAABE ̄=RtAMNF(A・A・S).
.‘.
M '-A = .
在Rt AAME中,由勾股定理,得
ME =AE ,即(2 ) ,解
得A :l一 .
4
.
.
.
s: 丝± : =A +
2
AE=2(1一 ) 一 1 2卅2
.
(2)‘..S_一L
2 X
2
+X+2一 (川) + ,
.・.
当AE :l时.四边形ADNM的面
积s的值最大,此时的最大值是 2.
评析:本题的关键是利用全等三角形的性质和勾股定理建立联
系,求得面积与线段AE的函数关系式,再利用配方法将二次三项
式一 +2配方成完全平方式一 1(
—
1) + 5
,
求得面积的最大值.
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