点A(-1,0)B(4,0)C(0,2)是平面直角坐标系上的三点.
①如图1,先过A、B、C作△ABC,然后在在x轴上方作一个正方形D1E1F1G1,使D1E1在AB上,F1、G1分别在BC、AC上;
②如图2,先过A、B、C作圆⊙M,然后在x轴上方作一个正方形D2E2F2G2,使D2E2在x轴上,F2、G2在圆上;
③如图3,先过A、B、C作抛物线l,然后在x轴上方作一个正方形D3E3F3G3,使D3E3在x轴上,F3、G3在抛物线上.
请比较正方形D1E1F1G1,正方形D2E2F2G2,正方形D3E3F3G3的面积大小.
网友回答
解:①如图1,设正方形的边长为a.
由△CG1F1∽△CAB得=,
解得a=,
则正方形D1E1F1G1的面积=;
②如图2,设正方形的边长为b.
∵点A(-1,0),B(4,0),C(0,2),
∴AC2+BC2=5+20=25=AB2,
∴∠ACB=90°,
∴AB是⊙M的直径,
过M点作MN⊥F2G2,由垂径定理得()2+b2=()2,
解得b2=5,即正方形D2E2F2G2的面积=5;
③如图3,设正方形的边长为c.
∵过A、B、C作抛物线l,设抛物线方程为y=ax2+bx+c,则
,
解得.
故抛物线方程为y=-x2+x+2,
由轴对称可知F3(+,c),代入得-×(+)2+×(+)+2=c,
解得c=-4,
∴正方形D3E3F3G3的面积=57-8.
∵<5<57-8,
∴正方形D1E1F1G1的面积<正方形D2E2F2G2的面积<正方形D3E3F3G3的面积.
解析分析:①如图1,设正方形的边长为a.根据相似三角形的性质可得关于a的方程,求得a的值,再根据正方形的面积公式求解;
②如图2,设正方形的边长为b.根据勾股定理的逆定理可得AB是⊙M的直径,根据垂径定理可得关于b的方程,求得b的值,再根据正方形的面积公式求解;
③如图3,设正方形的边长为c.根据待定系数法可得抛物线的解析式,由轴对称可知F3(+,c),代入抛物线的解析式可得关于c的方程,求得c的值,再根据正方形的面积公式求解.
再将三个正方形的面积进行比较即可求解.
点评:考查了二次函数综合题,涉及的知识点有:相似三角形的性质,勾股定理的逆定理,垂径定理,待定系数法求抛物线的解析式,轴对称的性质,正方形的面积公式及面积的大小比较,综合性较强.