解方程：-优题课

如图，在等腰 $ΔABC$ 中， $∠ BAC = 120 °$ ， $AD$ 是 $∠ BAC$ 的角平分线，且 $AD = 6$ ，以点 $A$ 为圆心， $AD$ 长为半径画弧 $EF$ ，交 $AB$ 于点 $E$ ，交 $AC$ 于点 $F$ ．

（1）求由弧 $EF$ 及线段 $FC$ 、 $CB$ 、 $BE$ 围成图形（图中阴影部分）的面积；

（2）将阴影部分剪掉，余下扇形 $AEF$ ，将扇形 $AEF$ 围成一个圆锥的侧面， $AE$ 与 $AF$ 正好重合，圆锥侧面无重叠，求这个圆锥的高 $h$ ．

先化简，再求值： $(1 - \frac{1}{m + 2}) \div \frac{m^{2} + 2 m + 1}{2 m + 2}$ ，其中 $m = \sqrt{2} - 2$ ．

计算： $\sqrt[3]{27} - {(\frac{1}{3})}^{- 1} + | - 2 | \cos 60 °$

如图，在直角坐标系中有 $Rt Δ AOB$ ， $O$ 为坐标原点， $OB = 1$ ， $\tan ∠ ABO = 3$ ，将此三角形绕原点 $O$ 顺时针旋转 $90 °$ ，得到 $Rt Δ COD$ ，二次函数 $y = - x^{2} + bx + c$ 的图象刚好经过 $A$ ， $B$ ， $C$ 三点．

（1）求二次函数的解析式及顶点 $P$ 的坐标；

（2）过定点 $Q$ 的直线 $l : y = kx - k + 3$ 与二次函数图象相交于 $M$ ， $N$ 两点．

①若 $S_{ΔPMN} = 2$ ，求 $k$ 的值；

②证明：无论 $k$ 为何值， $ΔPMN$ 恒为直角三角形；

③当直线 $l$ 绕着定点 $Q$ 旋转时， $ΔPMN$ 外接圆圆心在一条抛物线上运动，直接写出该抛物线的表达式．

如图， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 是 $⊙ O$ 上的5等分点，连接 $AC$ 、 $CE$ 、 $EB$ 、 $BD$ 、 $DA$ ，得到一个五角星图形和五边形 $MNFGH$ ．

（1）计算 $∠ CAD$ 的度数；

（2）连接 $AE$ ，证明： $AE = ME$ ；

（3）求证： $M E^{2} = BM \cdot BE$ ．