(2004•上海模拟)如图,⊙O半径为2,直径CD以O为中心,在⊙O所在平面内转动,当CD转动时,OA固定不动,0°≤∠

(2004•上海模拟)如图,⊙O半径为2,直径CD以O为中心,在⊙O所在平面内转动,当CD转动时,OA固定不动,0°≤∠DOA≤90°,且总有BC∥OA,AB∥CD,若OA=4,BC与⊙O交于E,连AD,设CE为x,四边形ABCD的面积为y.
(1)求y关于x的函数解析式,并指出x的取值范围;
(2)当x=2
3
时,求四边形ABCD在圆内的面积与四边形ABCD的面积之比;
(3)当x取何值时,四边形ABCD为直角梯形?连EF,此时OCEF变成什么图形?(只需说明结论,不必证明)
zhang_james 1年前 已收到1个回答 举报

小小的蕾蕾 幼苗

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解题思路:(1)由于四边形ABCD不是规则的四边形,可将其分成平行四边形ABCO和△AOD两部分来求解,连接DE,过O作OH⊥BC于H,那么不难得出OH是△CDE的中位线,在直角三角形CDE中,可用直径和CE的长求出DE的值,然后即可得出OH的长,进而可根据四边形ABCD的面积计算方法求出y,x的函数关系式.下面说x的取值范围,0°≤∠DOA≤90°;因此0≤cos∠DOA≤1,而cos∠DOA=[CE/CD]=[x/4];因0≤[x/4]≤1,即0≤x≤4;
(2)连接OE,那么四边形的圆内部分可分为扇形ODE和△OCE两部分,△OCE的面积容易求得;重点说明扇形ODE的面积计算方法,关键是求出圆心角∠DOE的度数;在直角三角形CDE中,CD=4,CE=2
3
,因此∠DCE=30°;根据圆周角定理,∠DOE=2∠DCE=60°;根据扇形的面积公式即可求出扇形ODE的面积;然后再分别计算出△OCE的面积和四边形ABCD的面积,进行比较即可.
(3)当∠CDA=90°,∠DAO=30°所以∠DCB=∠DOA=60°此时△OCE为等边三角形,所以x=2时,四边形ABCD为直角梯形,
此时OCEF变成了菱形.

(1)连接DE,过O作OH⊥BC于H,则DE⊥BC,OH∥DE,
∵CD=4,CE=x,
∴DE=
CD2−CE2=
42−x2=
16−x2,
∴OH=[1/2]DE=

16−x2
2,
∴y=S▱ABCO+S△OAD=4×

16−x2
2+[1/2]×4×

16−x2
2,
=3
16−x2(0≤x≤4),
∴x的取值范围为0≤x≤4;

(2)当x=2
3时,
∵CE=2
3,CD=4,
∴DE=2,∠C=30°,
∴∠DOE=60°,OH=1,
∵S圆内部分=
60×π×22
360+[1/2]×2
3×1=[2π/3]+
3,
∵S四边形ABCD=3
16−x2=3
16−12=6,
∴S圆内部分:S四边形ABCD=
2π+3
3
18,
∴四边形ABCD在圆内的面积与四边形ABCD的面积之比为(2π+3
3):18;

(3)当∠CDA=90°,
由OA=2OD,得∠DAO=30°
所以∠DCB=∠DOA=60°
此时△OCE为等边三角形,所以x=2时,四边形ABCD为直角梯形,
连EF,此时OCEF变成了菱形

点评:
本题考点: 圆周角定理;勾股定理;三角形中位线定理;平行四边形的性质;直角梯形.

考点点评: 本题主要考查了圆周角定理、平行四边形的性质、图形面积的求法、三角函数、直角梯形的判定等知识点的综合运用能力.

1年前

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