(2013•鹽城模擬)如圖(1),分別以兩個彼此相鄰的正方形OABC與CDEF的邊OC、OA所在直線為x軸、y軸建立平面直角坐標(biāo)系(O、C、F三點(diǎn)在x軸正半軸上).若⊙P過A、B、E三點(diǎn)(圓心在x軸上)交y軸于另一點(diǎn)Q,拋物線y=
14
x2+bx+c
經(jīng)過A、C兩點(diǎn),與x軸的另一交點(diǎn)為G,M是FG的中點(diǎn),B點(diǎn)坐標(biāo)為(2,2).
(1)求拋物線的函數(shù)解析式和點(diǎn)E的坐標(biāo);
(2)求證:ME是⊙P的切線;
(3)如圖(2),點(diǎn)R從正方形CDEF的頂點(diǎn)E出發(fā)以1個單位/秒的速度向點(diǎn)F運(yùn)動,同時點(diǎn)S從點(diǎn)Q出發(fā)沿y軸以5個單位/秒的速度向上運(yùn)動,連接RS,設(shè)運(yùn)動時間為t秒(0<t<1),在運(yùn)動過程中,正方形CDEF在直線RS下方部分的面積是否變化?若不變,說明理由并求出其值;若變化,請說明理由;
分析:(1)根據(jù)點(diǎn)B的坐標(biāo)以及正方形的性質(zhì)求出點(diǎn)A、C的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式解答;根據(jù)垂徑定理可得圓心P為AB的垂直平分線與x軸的交點(diǎn),連接PE、PA,根據(jù)勾股定理表示出PA2,設(shè)正方形CDEF的邊長為a,表示出PF,然后在Rt△PEF中,利用勾股定理列式進(jìn)行計算即可求出a的值,然后求出OF,即可得到點(diǎn)E的坐標(biāo);
(2)令y=0,利用拋物線解析式求出點(diǎn)G的坐標(biāo),然后得到點(diǎn)M的坐標(biāo),再求出FM、PM,然后利用勾股定理逆定理判定PE⊥EM,再根據(jù)切線的定義得證;
(3)表示出點(diǎn)S、R的坐標(biāo),然后利用待定系數(shù)法求一次函數(shù)解析式求出直線SR的解析式,再求出SR與CD的交點(diǎn)坐標(biāo),然后根據(jù)梯形的面積公式列式進(jìn)行計算即可求出正方形CDEF在直線RS下方部分的面積為定值.
解答:(1)解:B點(diǎn)坐標(biāo)為(2,2),四邊形OABC是正方形,
∴點(diǎn)A(0,2),C(2,0),
∵拋物線y=
1
4
x2+bx+c經(jīng)過點(diǎn)A、C,
c=2
1
4
×4+2b+c=0
,
解得
b=-
3
2
c=2

∴拋物線解析式為y=
1
4
x2-
3
2
x+2;
根據(jù)垂徑定理,AB的垂直平分線與x軸的交點(diǎn)為圓心P,即P(1,0),
如圖,連接PE、PA,則PE2=PA2=OA2+OP2=22+12=5,
設(shè)正方形CDEF的邊長為a,
則PF=a+1,
在Rt△PEF中,PE2=PF2+EF2
即5=(a+1)2+a2,
整理得,a2+a-2=0,
解得a1=1,a2=-2(舍去),
∴OF=OC+CF=2+1=3,
∴點(diǎn)E的坐標(biāo)為(3,1);

(2)證明:令y=0,則
1
4
x2-
3
2
x+2=0,
整理得,x2-6x+8=0,
解得x1=2,x2=4,
∴點(diǎn)G的坐標(biāo)為(4,0),
∴點(diǎn)M是FG的中點(diǎn),
∴點(diǎn)M(3.5,0),
∴FM=3.5-3=0.5,
PM=3.5-1=2.5,
在Rt△EFM中,EM2=EF2+FM2=12+0.52=
5
4

∴PE2+EM2=5+
5
4
=
25
4
,
∵PM2=2.52=
25
4

∴PE2+EM2=PM2,
∴△PEM是直角三角形,且PE⊥EM,
∴ME是⊙P的切線;

(3)解:不變,面積為
1
2

理由如下:∵圓心P在x軸上,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(0,2),
∴點(diǎn)Q的坐標(biāo)為(0,-2),
∵點(diǎn)R的速度為1個單位/秒,點(diǎn)S的速度為5個單位/秒,
∴點(diǎn)R(3,1-t),S(0,5t-2),
設(shè)直線RS的解析式為y=mx+n,
3m+n=1-t
n=5t-2

解得
m=-2t+1
n=5t-2
,
所以,直線RS的解析式為y=(-2t+1)x+5t-2,
當(dāng)x=2時,y=(-2t+1)×2+5t-2=-4t+2+5t-2=t,
又∵RF=1-t,
∴正方形CDEF在直線RS下方部分的面積=
1
2
[t+(1-t)]×1=
1
2
,與t無關(guān),是定值,
即正方形CDEF在直線RS下方部分的面積不變,為
1
2
點(diǎn)評:本題是二次函數(shù)綜合題型,主要考查了正方形的性質(zhì),待定系數(shù)法求函數(shù)解析(包括二次函數(shù)解析式,一次函數(shù)解析式),勾股定理的應(yīng)用,圓的切線的判定,(3)的求解較為巧妙,利用直線RS的解析式確定與CD的交點(diǎn)是解題的關(guān)鍵.
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1
2
,則點(diǎn)A′的坐標(biāo)為
(-
1
2
,2)
(-
1
2
,2)

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(1)扇形統(tǒng)計圖中a=
20%
20%
,b=
12%
12%
;并補(bǔ)全條形統(tǒng)計圖;
(2)若該轄區(qū)共有居民3500人,請估計年齡在0~14歲的居民的人數(shù).
(3)一天,典典知道了轄區(qū)內(nèi)60歲以上的部分老人參加了市級門球比賽,比賽的老人們分成甲、乙兩組,典典很想知道甲乙兩組的比賽結(jié)果,王大爺告訴說,甲組與乙組的得分和為110,甲組得分不低于乙組得分的1.5倍,甲組得分最少為多少?

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