問題詳情:
如圖,為等邊的外接圓,半徑為2,點在劣弧上運動(不與點重合),連接,,.
(1)求*:是的平分線;
(2)四邊形的面積是線段的長的函數嗎?如果是,求出函數解析式;如果不是,請説明理由;
(3)若點分別在線段,上運動(不含端點),經過探究發現,點運動到每一個確定的位置,的周長有最小值,隨着點的運動,的值會發生變化,求所有值中的最大值.
【回答】
(1)詳見解析;(2)是, ;(3)
【分析】
(1)根據等弧對等角的*質*即可;
(2)延長DA到E,讓AE=DB,*△EAC≌△DBC,即可表示出S的面積;
(3)作點D關於直線BC、AC的對稱點D1、D2,當D1、M、N、D共線時△DMN取最小值,可得t=D1D2,有對稱*推出在等腰△D1CD2中,t=,D與O、C共線時t取最大值即可算出.
【詳解】
(1)∵△ABC為等邊三角形,BC=AC,
∴,都為圓,
∴∠AOC=∠BOC=120°,
∴∠ADC=∠BDC=60°,
∴DC是∠ADB的角平分線.
(2)是.
如圖,延長DA至點E,使得AE=DB.
連接EC,則∠EAC=180°-∠DAC=∠DBC.
∵AE=DB,∠EAC=∠DBC,AC=BC,
∴△EAC≌△DBC(SAS),
∴∠E=∠CDB=∠ADC=60°,
故△EDC是等邊三角形,
∵DC=x,∴根據等邊三角形的特殊*可知DC邊上的高為
∴.
(3)依次作點D關於直線BC、AC的對稱點D1、D2,根據對稱*
C△DMN=DM+MN+ND=D1M+MN+ND2.
∴D1、M、N、D共線時△DMN取最小值t,此時t=D1D2,
由對稱有D1C=DC=D2C=x,∠D1CB=∠DCB,∠D2CA=∠DCA,
∴∠D1CD2=∠D1CB+∠BCA+∠D2CA=∠DCB+60°+∠DCA=120°.
∴∠CD1D2=∠CD2D1=60°,
在等腰△D1CD2中,作CH⊥D1D2,
則在Rt△D1CH中,根據30°特殊直角三角形的比例可得D1H=,
同理D2H=
∴t=D1D2=.
∴x取最大值時,t取最大值.
即D與O、C共線時t取最大值,x=4.
所有t值中的最大值為.
【點睛】
本題考查圓與正多邊形的綜合以及動點問題,關鍵在於結合題意作出合理的輔助線轉移已知量.
知識點:正多邊形和圓
題型:解答題