(2014•东海县一模)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⊥A

1个回答

  • 解题思路:(1)判断出四边形AOPC是正方形,得到正方形的面积是4,根据BD⊥AB,BD=6,求出梯形OPDB的面积=

    (OP+DB)×OB

    2

    =

    (2+6)×2

    2

    =8,二者相加即为点P的关联图形的面积是12.

    (2)根据CF=DF=4,∠DCF=45°,求出∠OCD=90°,判断出△OCD是直角三角形.

    (3)要使点P的关联图形的面积最大,就要使△PCD的面积最小,确定关联图形的最大面积是梯形ACDB的面积-△PCD的面积,根据此思路,进行解答.

    (1)∵A(-2,0),

    ∴OA=2,

    ∵P是半圆O上的点,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=

    (OP+DB)×OB

    2=

    (2+6)×2

    2=8,

    ∴点P的关联图形的面积是12.

    (2)判断△OCD是直角三角形.

    证明:延长CP交BD于点F,则四边形ACFB为矩形,

    ∴CF=DF=4,∠DCF=45°,

    ∴∠OCD=90°,

    ∴OC⊥CD,

    ∴△OCD是直角三角形.

    (3)连接OC交半圆O于点P,则点P即为所确定的点的位置.

    理由如下:连接CD,梯形ACDB的面积=

    (AC+DB)×AB

    2=

    (2+6)×4

    2=16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

    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

    2,CP=2

    2-2,

    ∴△PCD的面积=

    (AC+DB)×AB

    2=

    (2+6)×4

    2=16,

    ∴点P的关联图形的最大面积是梯形ACDB的面积-△PCD的面积=16-(8-4

    2)=8+4

    2.

    点评:

    本题考点: 圆的综合题.

    考点点评: 本题考查了圆的相关知识,涉及新定义“关联图形”,同时要注意直角三角形的判定,梯形的面积的运算,强调逻辑推理,注重数形结合.