Question

如圖，拋物線y=x²-x-9與x軸交于A、B兩點(diǎn)，與y軸交于點(diǎn)C，連接BC、AC．
（1）求AB和OC的長；
（2）點(diǎn)E從點(diǎn)A出發(fā)，沿x軸向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)（點(diǎn)E與點(diǎn)A、B不重合），過點(diǎn)E作直線l平行BC，交AC于點(diǎn)D．設(shè)AE的長為m，△ADE的面積為s，求s關(guān)于m的函數(shù)關(guān)系式，并寫出自變量m的取值范圍；
（3）在（2）的條件下，連接CE，求△CDE面積的最大值；此時(shí)，求出以點(diǎn)E為圓心，與BC相切的圓的面積（結(jié)果保留π）．

Answer 1

【答案】分析：（1）已知拋物線的解析式，當(dāng)x=0，可確定C點(diǎn)坐標(biāo)；當(dāng)y=0時(shí)，可確定A、B點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而確定AB、OC的長．
（2）直線l∥BC，可得出△AED、△ABC相似，它們的面積比等于相似比的平方，由此得到關(guān)于s、m的函數(shù)關(guān)系式；根據(jù)題干條件：點(diǎn)E與點(diǎn)A、B不重合，可確定m的取值范圍．
（3）①首先用m列出△AEC的面積表達(dá)式，△AEC、△AED的面積差即為△CDE的面積，由此可得關(guān)于S_△CDE、m的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)函數(shù)的性質(zhì)可得到S_△CDE的最大面積以及此時(shí)m的值；
②過E做BC的垂線EM，這個(gè)垂線段的長即為與BC相切的⊙E的半徑，可根據(jù)相似三角形△BEF、△BCO得到的相關(guān)比例線段求得該半徑的值，由此得解．
解答：解：（1）已知：拋物線y=x²-x-9；
當(dāng)x=0時(shí)，y=-9，則：C（0，-9）；
當(dāng)y=0時(shí)，x²-x-9=0，得：x₁=-3，x₂=6，則：A（-3，0）、B（6，0）；
∴AB=9，OC=9．

（2）∵ED∥BC，
∴△AED∽△ABC，
∴=（）²，即：=（）²，得：s=m²（0＜m＜9）．

（3）解法一：∵S_△ACE=AE•OC=m×9=m，
∴S_△CDE=S_△ACE-S_△ADE=m-m²=-（m-）²+．
∵0＜m＜9，
∴當(dāng)m=時(shí)，S_△CDE取得最大值，最大值為．此時(shí)，BE=AB-AE=9-=．
記⊙E與BC相切于點(diǎn)M，連接EM，則EM⊥BC，設(shè)⊙E的半徑為r．
在Rt△BOC中，BC===3．
∵∠OBC=∠MBE，∠COB=∠EMB=90°．
∴△BOC∽△BME，
∴=，
∴=，
∴r==．
∴所求⊙E的面積為：π（）²=π．
解法二：∵S_△AEC=AE•OC=m×9=m，
∴S_△CDE=S_△AEC-S_△ADE=m-m²=-（m-）²+．
∵0＜m＜9，
∴當(dāng)m=時(shí)，S_△CDE取得最大值，最大值為．此時(shí)，BE=AB-AE=9-=．
∴S_△EBC=S_△ABC=．
如圖2，記⊙E與BC相切于點(diǎn)M，連接EM，則EM⊥BC，設(shè)⊙E的半徑為r．
在Rt△BOC中，BC==．
∵S_△EBC=BC•EM，
∴×r=，
∴r==．
∴所求⊙E的面積為：π（）²=π．
點(diǎn)評：該題主要考查了二次函數(shù)的性質(zhì)、相似三角形的性質(zhì)、圖形面積的求法等綜合知識．在解題時(shí)，要多留意圖形之間的關(guān)系，有些時(shí)候?qū)⑺�求問題進(jìn)行時(shí)候轉(zhuǎn)化可以大大的降低解題的難度．