文档内容
例题精讲
【例1】.如图,在平面直角坐标系中,点A(12,0),点B(0,4),点P是直线y=﹣x﹣1上一点,
且∠ABP=45°,则点P的坐标为 ( 5 ,﹣ 6 ) .
解:如图所示,
将线段AB绕点B顺时针旋转90°得到线段BC,则点C的坐标为(﹣4,﹣8),
由于旋转可知,△ABC为等腰直角三角形,令线段AC和线段BP交于点M,则M为线段AC的中点,
所以点M的坐标为(4,﹣4),又B为(0,4),设直线BP为y=kx+b,将点B和点M代入可得
,解得k=﹣2,b=4,可得直线BP为y=﹣2x+4,由于点P为直线BP和直线y=﹣x﹣1的交点,
则由 解得 ,所以点P的坐标为(5,﹣6),
故答案为(5,﹣6).
变式训练
【变1-1】.如图,在平面直角坐标系中,一次函数 y=﹣2x+4的图象与x轴、y轴分别交于点A、B将直
线AB绕点B顺时针旋转45°,交x轴于点C,则直线BC的函数表达式为 y = 3 x + 4 .
解:∵一次函数y=﹣2x+4的图象与x轴、y轴分别交于点A、B,
∴令x=0,得y=4,令y=0,则x=2,
∴A(2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
过A作AF⊥AB交BC于F,过F作FE⊥x轴于E,
∵∠ABC=45°,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴AB=AF,
∵∠OAB+∠ABO=∠OAB+∠EAF=90°,
∴∠ABO=∠EAF,
在△ABO和△FAE中
,
∴△ABO≌△FAE(AAS),
∴AE=OB=4,EF=OA=2,
∴F(﹣2,﹣2),
设直线BC的函数表达式为:y=kx+4,把F的坐标代入得,﹣2=﹣2k+4,
解得k=3,
∴直线BC的函数表达式为:y=3x+4,
故答案为:y=3x+4.
【变1-2】.如图,已知点A:(2,﹣5)在直线l :y=2x+b上,l 和l :y=kx﹣1的图象交于点B,且点
1 1 2
B的横坐标为8,将直线l 绕点A逆时针旋转45°与直线l ,相交于点Q,则点Q的坐标为 ( ,﹣
1 2
) .
解:过Q作QE⊥AQ交AB于E,过Q作FG∥y轴,过A作AF⊥FG于F,过E作EG⊥FG于G,
将点A的坐标代入y=2x+b中,得﹣5=2×2+b,
解得:b=﹣9,
∴直线l 的解析式为y=2x﹣9,
1
将x=8代入y=2x﹣9中,
解得:y=7,
∴点B的坐标为(8,7),将点B的坐标代入y=kx﹣1中,得
7=8k﹣1,
解得:k=1,
∴直线l 的解析式为y=x﹣1,
2
∵∠G=∠F=∠EQA=90°,
∴∠EQG+∠AQF=90°,∠QAF+∠AQF=90°,
∴∠EQG=∠QAF,
∵∠EQA=90°,∠QAE=45°,
∴△AQE是等腰直角三角形,
∴EQ=QA,
在△EGQ和△QFA中,
,
∴△EGQ≌△QFA(AAS),
∴EG=QF,QG=AF,
设Q(a,a﹣1),
∵A(2,﹣5),
∴AF=2﹣a,FQ=a+4,GE=a+4,QG=2﹣a,
∴点E坐标(2a+4,1),
把E(2a+4,1)代入y=2x﹣9中,
得4a+8﹣9=1,解得:a= ,
∴点Q的坐标为( ,﹣ ).
故答案为:( ,﹣ ).【例2】.如图,在平面直角坐标系中,一次函数 y=2x+4的图象分别与x轴,y轴相交于A,B两点.将
直线AB绕点A逆时针旋转45°后,与y轴交于点C,则点C的坐标为 ( 0 ,﹣ 6 ) .
解:一次函数y=2x+4的图象分别与x轴,y轴相交于A,B两点.
∴A(﹣2,0),B(0,4),
∴OA=2,OB=4,
作DB⊥AB交直线AC于D,过点D作DE⊥y轴与E,
∵∠BAD=45°,
∴△BAD是等腰直角三角形,
∴AB=DB,
∵∠OAB+∠ABO=∠ABO+∠DBE=90°,
∴∠OAB=∠DBE,
在△ABO和△BDE中
,
∴△ABO≌△BDE(AAS),∴BE=OA=2,DE=BO=4,
∴D(﹣4,6),
设直线AC的函数表达式为:y=kx+4,
把A、D的坐标代入得 ,
解得 ,
∴直线AC的函数表达式为:y=﹣3x﹣6,
∴点C的坐标为(0,﹣6).
故答案为:(0,﹣6).
变式训练
【变2-1】.如图,在平面直角坐标系中,一次函数y=2x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,直线BC与
x轴正半轴交于点C,若∠ABC=45°,则直线BC的函数表达式是( )
A.y=3x﹣2 B.y= x﹣2 C.y= x﹣2 D.y=﹣ x﹣2
解:∵一次函数y=2x﹣2的图象分别交x、y轴于点A、B,
∴令x=0,得y=﹣2,令y=0,则x=1,
∴A(1,0),B(0,﹣2),
∴OA=1,OB=2,如图,过A作AF⊥AB交BC于F,过F作FE⊥x轴于E,
∵∠ABC=45°,
∴△ABF是等腰直角三角形,
∴AB=AF,
∵∠OAB+∠ABO=∠OAB+∠EAF=90°,
∴∠ABO=∠EAF,
∴△ABO≌△FAE(AAS),
∴AE=OB=2,EF=OA=1,
∴F(3,﹣1),
设直线BC的函数表达式为:y=kx+b,
,
∴ ,
∴直线BC的函数表达式为:y= x﹣2,
故选:B.
【变2-2】.如图,一次函数y=2x+b的图象经过点M(1,3),且与x轴,y轴分别交于A,B两点.
(1)填空:b= 1 ;
(2)将该直线绕点A顺时针旋转45°至直线l,过点B作BC⊥AB交直线l于点C,求点C的坐标及直线
l的函数表达式.解:(1)∵一次函数y=2x+b的图象经过点M(1,3),
∴3=2+b,
解得b=1,
故答案为1;
(2)∵一次函数y=2x+1的图象与x轴,y轴分别交于A,B两点.
∴A(﹣ ,0),B(0,1),
∴OA= ,OB=1,
作CD⊥y轴于D,
∵∠BAC=45°,BC⊥AB,
∴∠ACB=45°,
∴AB=BC,
∵∠ABO+∠BAO=90°=∠ABO+∠CBD,
∴∠BAO=∠CBD,
在△AOB和△BDC中,
,
∴△AOB≌△BDC(AAS),
∴BD=OA= ,CD=OB=1,
∴OD=OB﹣BD= ,
∴C(1, ),设直线l的解析式为y=mx+n,
把A(﹣ ,0),C(1, )代入得 ,解得 ,
∴直线l的解析式为y= x+ .
1.如图,直线y= x+1与坐标轴交于A、B两点,点C在x轴上,若∠ABO+∠ACO=45°,则点C的坐标
为 (﹣ 2 , 0 )( 2 , 0 ) .
解:∵直线y= x+1与坐标轴交于A、B两点
∴当x=0时,y=1;当y=0时,x=﹣3
∴点A(0,1),点B(﹣3,0)
如图:取点D(﹣1,0),当点C在原点右边,设点C(a,0)
∵点A(0,1),点D(﹣1,0),点B(﹣3,0)
∴OA=OD=1,OB=3,BD=2
∴∠ADO=∠DAO=45°,AB= =
∴∠ABO+∠BAD=45°
又∵∠ABO+∠ACO=45°
∴∠ACO=∠BAD,且∠ABO=∠ABO
∴△ABD∽△CBA
∴ 即
∴a=2
∴点C坐标为(2,0)
若点C在原点左边,记为点C ,
1
∵∠ABO+∠ACO=45°,∠ABO+∠AC O=45°
1
∴∠ACO=∠AC O且∠AOC=∠AOB=90°,AO=AO
1
∴△ACO≌△AC O(AAS)
1
∴OC=OC =2
1
∴点C (﹣2,0)
1
故答案为:(2,0),(﹣2,0)
2.如图,在平面直角坐标系xOy中,直线y=﹣x+m(m≠0)分别交x轴,y轴于A,B两点,已知点C
(2,0).设点P为线段OB的中点,连接PA,PC,若∠CPA=45°,则m的值是 1 2 .解:作OD=OC=2,连接CD.则∠PDC=45°,如图,
由y=﹣x+m可得A(m,0),B(0,m).
∴OA=OB,
∴∠OBA=∠OAB=45°.
当m<0时,∠APC>∠OBA=45°,
所以,此时∠CPA>45°,故不合题意.
∴m>0.
∵∠CPA=∠ABO=45°,
∴∠BPA+∠OPC=∠BAP+∠BPA=135°,即∠OPC=∠BAP,
∴△PCD∽△APB,
∴ ,即 = ,
解得m=12.
故答案是:12.
3.如图,在平面直角坐标系中,直线AB的解析式为y=﹣ x+3.点C是AO上一点且OC=1,点D在线
段BO上,分别连接BC,AD交于点E,若∠BED=45°,则OD的长是 .解:方法一:
在x轴负半轴截取OF= ,
过点F作FH⊥AF交AD的延长线于点H,过点H作HP⊥x轴于点P,
∵OC:OB=1:4,OF:OA= ÷3=1:4,
∴将△BOC逆时针旋转90°时,再将点B平移到与点A重合时,此时的∠FAO和∠CBO重合,
∴∠FAO=∠CBO,
∵FH⊥AF,
∴∠AFO+∠HFP=90°,
而∠AFO+∠FAO=90°,
∴∠FAO=∠HFP=∠CBO,
∴BC∥FH,
∴∠FHA=∠BED=45°,
∴△AFH为等腰直角三角形,
∴AF=FH,
而∠AOF=∠FPH,∠FPH=∠AFO,
∴△AOF≌△FPH(AAS),
∴PF=AO=3,PH=OF= ,
故OP=FP﹣OF=3﹣ = ,
故点H( ,﹣ ),
设直线AH的表达式为y=kx+b,则 ,解得 ,
故直线AH的表达式为y=﹣ x+3,
令y=0,则y=﹣ x+3=0,
解得:x= ,
故点D( ,0),
故OD= ,
故答案为 .
方法二:过点A作x轴的平行线MN,交过点E与y轴的平行线于点M,交过点F与y轴的平行线于点
N,
由点B、C的坐标得,直线BC的表达式为y=﹣ x+1,
同理可证:△EMA≌△ANF(AAS),
则AN=ME=3+ m﹣1= m+2,NF=AM=m,
则点F的坐标为(﹣ m﹣2,3﹣m),
将点F的坐标代入直线BC的表达式并解得m= ,
故点E的坐标为( , ),由点A、E的坐标得,直线AE的表达式为y=﹣ x+3,
令y=﹣ x+3=0,解得x= ,
故OD= ,
故答案为 .
4.如图,直线y=4x+4交x轴于点A,交y轴于点B,直线BC:y=﹣x+4交x轴于点C,点P为线段BC
上一点,∠PAB=45°,求点P的坐标.
解:由题可得A(﹣1,0),B(0,4),C(4,0),
设P(m,4﹣m),
过点P做PD⊥AB,
∴AB= ,AC=5,
△ABC的面积= = + × ×PD,
∴PD= m,
∵∠PAB=45°,
∴AP= m,
∴( m)2=(4﹣m)2+(m+1)2,
∴m= ,
∴P( , );5.如图,正比例函数y=kx经过点A,点A在第二象限,过点A作AC⊥y轴于点C,AC=2,且△AOC的
面积为5.
(1)求正比例函数的解析式;
(2)若直线y=ax上有一点B满足∠AOB=45°,且OB=AB,求a的值.
解:(1)∵AC⊥y轴.
∴∠ACO=90°
∵△AOC的面积为5,
∴S△AOC = AC•OC=5,
又∵AC=2,
∴OC=5.
∴A(﹣2,5),
将点A(﹣2,5)代入y=kx,解得k=﹣ ,
∴正比例函数的解析式为y=﹣ x;
(2)①当点B在第二象限时,如图,∵∠AOB=45°,且OB=AB,
∴△AOB是等腰直角三角形.
∴∠ABO=90°,
∴∠ABF+∠EBO=90°,
如图,过B作BE⊥x轴于E,交CA延长线于点F.
∵∠FEO=∠EOC=∠ACO=90°,
∴四边形CFEO是矩形,∠CFB=90°,
∴∠ABF+∠FAB=90°,
∴∠EBO=∠FAB,
∴△EBO≌△FAB(AAS).
∴BE=AF,EO=FB.
又∵OC=FE=FB+BE=5,
AC=CF﹣AF=2,
∴EO+BE=5,EO﹣BE=2,
解得:EO= ,BE= .
∴B(﹣ , ),
将B(﹣ , )代入y=ax,解得a=﹣ .
∴a=﹣ .
②当点B在第一象限时,OB =OB,过点O作OB ⊥OB,则∠AOB =45°,如图所示,
1 1 1过点B 作B G⊥x轴于点G,则∠B GO=∠BEO=90°,
1 1 1
又∵∠B OB=90°,
1
∴∠B OG+∠BOE=90°,
1
∵∠BOE+∠OBE=90°,
∴∠OBE=∠B OG,
1
∴△OBE≌△B OG(AAS),
1
∴OE=B G= ,BE=OG= ,
1
∴B ( , ),
1
将B ( , )代入y=a x,解得a = .
1 1 1
综上,a的值为﹣ 或 .
6.如图,在平面直角坐标系中,A、B、C为坐标轴上的三个点,且OA=OB=OC=6,过点A的直线AD
交直线BC于点D,交y轴于点E,△ABD的面积为18.
(1)求点D的坐标.
(2)求直线AD的表达式及点E的坐标.
(3)过点C作CF⊥AD,交直线AB于点F,求点F的坐标.
解:(1)由题可得,B(6,0),C(0,6),
设BC为y=kx+b(k≠0),则
,解得 ,∴BC的解析式为y=﹣x+6,
∵OA=OB=6,
∴AB=12,
∵△ABD的面积为18,
∴ 12×y =18,
D
解得y =3,
D
当y=3时,3=﹣x+6,
解得x=3,
∴点D的坐标为(3,3).
(2)由题可得,A(﹣6,0),
设直线AD的表达式为y=mx+n(m≠0),则
,解得 ,
∴直线AD的表达式为y= x+2,
令x=2,则y=2,
∴点E的坐标为(0,2).
(3)∵CF⊥AD,CO⊥AB,
∴∠FCO+∠AFC=90°,∠EAO+∠AFC=90°,
∴∠FCO=∠EAO,
在△AOE和△COF中,
,
∴△AOE≌△COF(ASA),
∴FO=EO=2,
∴F(2,0).
7.如图1,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线y=﹣ x+3分别交x、y轴于点B、A.(1)如图1,点C是直线AB上不同于点B的点,且CA=AB.则点C的坐标为 (﹣ 4 , 6 ) ;
(2)点C是直线AB外一点,满足∠BAC=45°,求出直线AC的解析式;
(3)如图3,点D是线段OB上一点,将△AOD沿直线AD翻折,点O落在线段AB上的点E处,点M
在射线DE上,在x轴的正半轴上是否存在点N,使以M、A、N、B为顶点的四边形是平行四边形?若
存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)如图1,直线y=﹣ x+3,当x=0时,y=3;当y=0时,由﹣ x+3=0,得x=4,
∴A(0,3),B(4,0);
∵CA=AB,且点C不同于点B,
∴点A是线段BC的中点,即点C与点B关于点A对称,
∴点C的横坐标为﹣4,
当x=﹣4时,y=﹣ ×(﹣4)+3=6,
∴C(﹣4,6),
故答案为:(﹣4,6).
(2)如图2,射线AC在直线AB的上方,射线AC′在直线AB的下方,∠BAC=∠BAC′=45°;
作线段AB的垂直平分线交AC于点G,交AC′于点H,交AB于点Q,连接BG、BH,则Q(2,
);
作GP⊥y轴于点P,GF⊥x轴于点F,则AG=BG,AH=BH,
∵BG=AG,BH=AH,
∴∠GBA=∠BAC=45°,∠HBA=∠BAC′=45°,
∴∠BGA=∠GAH=∠AHB=90°,
∴四边形AHBG是正方形;
∵∠AGB+∠AOB=180°,
∴∠GBF+∠OAG=180°,∵∠GAP+∠OAG=180°,
∴∠GBF=∠GAP,
∵∠GFB=∠GPA=90°,
∴△GBF≌△GAP(AAS),
∴BF=AP,GF=GP,
∵∠FOP=∠OPG=∠GFO=90°,
∴四边形OFGP是正方形,
∴OF=OP,
∵OB=4,OA=3,
∴4﹣BF=3+AP,
∴4﹣AP=3+AP,
解得AP= ,
∴OP=OF=3+ = ,
∴G( , );
∵点H与点G关于点Q(2, )对称,
∴H( , );
设直线AC的解析式为y=kx+b,
则 ,解得 ,
∴y= x+3;
设直线AC′的解析式为y=mx+n,
则 ,解得 ,
∴y=﹣7x+3,
综上所述,直线AC的解析式为y= x+3或y=﹣7x+3.(3)存在,如图3,平行四边形AMBN以AB为对角线,
延长ED交y轴于点R,设OD=r,
由折叠得,∠AED=∠AOD=90°,ED=OD,
∴ED=r,ED⊥AB;
∵AB= =5,AE=AO=3,
∴BE=5﹣3=2,
∵S△AOB = ×3×4=6,且S△AOD +S△ABD =S△AOB ,
∴ ×3r+ ×5r=6,
解得r= ,
∴ED=OD= ,
∴D( ,0);
∵∠DOR=∠DEB=90°,∠ODR=∠EDB,
∴△ODR≌△EDB(ASA),
∴RO=BE=2,
∴R(0,﹣2),
设直线DE的解析式为y=px﹣2,
则 p﹣2=0,解得p= ,
∴y= x﹣2;
∵点N在x轴上,且AM∥BN,
∴AM∥x轴,
∴点M与点A的纵坐标相等,都等于3,
当y=3时,由 x﹣2=3,得x= ,
∴M( ,3),∵BN=AM= ,
∴ON=4﹣ = ,
∴N( ,0);
如图4,平行四边形ABNM以AB为一边,则AM∥x轴,且AM=BN= .
∵ON=4+ = ,
∴N( ,0),
综上所述,点N的坐标为( ,0)或( ,0).8.直角坐标系中,点A的坐标为(9,4),AB⊥x轴于点B,AC垂直y轴于点C,点D为x轴上的一个动
点,若CD=2 .
(1)直接写出点D的坐标;
(2)翻折四边形ACOB,使点C与点D重合,直接写出折痕所在直线的解析式;
(3)在线段AB上找点E使∠DCE=45°.
①直接写出点E的坐标;
②点M在线段AC上,点N在线段CE上,直接写出当△EMN是等腰三角形且△CMN是直角三角形时
点M的坐标.
解:(1)如图1,∵点A的坐标为(9,4),AC⊥y轴于点C,
∴OC=4,
∵点D为x轴上的一个动点,CD=2 ,
由勾股定理得:OD= = =2,
∴D(2,0)或(﹣2,0);
(2)分两种情况:
①当D(2,0)时,如图2,连接ED,
设ED=x,
由翻折得CD⊥EF,CE=ED=x,
∴OE=4﹣x,
Rt△OED中,由勾股定理得:x2=22+(4﹣x)2,
解得:x= ,
∴OE=4﹣ = ,
∵∠OCD+∠CEF=∠OCD+∠CDO=90°,
∴∠CEF=∠CDO,
∵∠ECF=∠COD=90°,
∴△FCE∽△COD,∴ ,即 ,
∴FC=5,
∴F(5,4),
设直线EF的解析式为:y=kx+b,
则 ,解得 ,
∴直线EF的解析式为:y= ;
②当D(﹣2,0)时,如图3,连接ED,
同理得:E(0, ),
∵△DOC∽△EOF,
∴ = ,
∴OF=2OE=3,
∴F(3,0),
同理得EF:y=﹣ x+ ,
综上,折痕所在直线的解析式是y= 或y=﹣ x+ ;
(3)①当D(2,0)时,如图4,过E作EF⊥CD,交CD的延长线于F,过F作FH⊥y轴于H,延长
AB,HF交于点G,∵∠DCE=45°,
∴△CFE是等腰直角三角形,
∴CF=EF,
∵∠HCF+∠CFH=∠CFH+∠EFG=90°,
∴∠HCF=∠EFG,
∵∠CHF=∠FGE=90°,
∴△CHF≌△FGE(AAS),
∴CH=FG,
∵OD∥FH,
∴ ,即 ,
∴ ,
设FH=a,则CH=FG=2a,
∵GH=OB=9,
即2a+a=9,
∴a=3,
∴CF= =3 ,
∴CE= CF=3 ,
Rt△ACE中,AE= = =3,
∴BE=4﹣3=1,
∴E(9,1);
当D(﹣2,0)时,如图5,∠DCB>90°,此种情况不存在符合条件的点E,综上,点E的坐标是(9,1);
②i)当∠CMN=90°,MN=EN时,如图6,
由①知:AE=3,
∵MN∥AE,
∴ ,即 ,
∴ ,
设MN=b,则CM=3b,EN=b,
∴CN= b,
∵CE=3 ,
∴3 =b+ b,
解得:b= ,
∴CM=3b=10﹣ ,
∴M(10﹣ ,4);
ii)当∠CNM=90°,MN=EN时,如图7,∵∠CNM=∠CAE=90°,∠MCN=∠ACE,
∴△MCN∽△ECA,
∴ =3,
设MN=m,则CN=3n,EN=n,
∴CE=3n+n=3 ,
∴n= ,
∴CM= n= ,
∴M( ,4);
综上,点M的坐标是(10﹣ ,4)或( ,4).
9.如图,在平面直角坐标系中,A(0,4)、B(6,0)为坐标轴上的点,点C为线段AB的中点,过点C
作DC⊥x轴,垂足为D,点E为y轴负半轴上一点,连接CE交x轴于点F,且CF=FE.
(1)直接写出E点的坐标;
(2)过点B作BG∥CE,交y轴于点G,交直线CD于点H,求四边形ECBG的面积;
(3)直线CD上是否存在点Q使得∠ABQ=45°,若存在,请求出点Q的坐标,若不存在,请说明理由.解:(1)∵CD⊥x轴,
∴∠CDF=90°=∠EOF,
又∵∠CFD=∠EFO,CF=EF,
∴△CDF≌△EOF(AAS),
∴CD=OE,
又∵A(0,4),B(6,0),
∴OA=4,OB=6,
∵点C为AB的中点,CD∥y轴,
∴CD= OA=2,
∴OE=2,
∴E(0,﹣2);
(2)设直线CE的解析式为y=kx+b,
∵C为AB的中点,A(0,4),B(6,0),
∴C(3,2),
∴ ,
解得 ,
∴直线CE的解析式为y= x﹣2,
∵BG∥CE,∴设直线BG的解析式为y= x+m,
∴ ×6+m=0,
∴m=﹣8,
∴G点的坐标为(0,﹣8),
∴AG=12,
∴S四边形ECBG =S△ABG ﹣S△ACE
= ×AE×OD
= ×6×3
=27.
(3)直线CD上存在点Q使得∠ABQ=45°,分两种情况:
如图1,当点Q在x轴的上方时,∠ABQ=45°,
过点A作AM⊥AB,交BQ于点M,过点M作MH⊥y轴于点H,
则△ABM为等腰直角三角形,
∴AM=AB,
∵∠HAM+∠OAB=∠OAB+∠ABO=90°,
∴∠HAM=∠ABO,
∵∠AHM=∠AOB=90°,∴△AMH≌△BAO(AAS),
∴MH=AO=4,AH=BO=6,
∴OH=AH+OA=6+4=10,
∴M(4,10),
∵B(0,6),
∴直线BM的解析式为y=﹣5x+30,
∵C(3,2),CD∥y轴,
∴C点的横坐标为3,
∴y=﹣5×3+30=15,
∴Q(3,15).
如图2,当点Q在x轴下方时,∠ABQ=45°,
过点A作AN⊥AB,交BQ于点N,过点N作NG⊥y轴于点G,
同理可得△ANG≌△BAO,
∴NG=AO=4,AG=OB=6,
∴N(﹣4,﹣2),
∴直线BN的解析式为y= x﹣ ,
∴Q(3,﹣ ).
综上所述,点Q的坐标为(3,15)或(3,﹣ ).
10.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣6,6),以A为顶点的∠BAC的两边始终与x轴交于B、C
两点(B在C左面),且∠BAC=45°.(1)如图1,连接OA,当AB=AC时,试说明:OA=OB.
(2)过点A作AD⊥x轴,垂足为D,当DC=2时,将∠BAC沿AC所在直线翻折,翻折后边AB交y轴
于点M,求点M的坐标.
解:(1)∵AB=AC,∠BAC=45°,
∴∠ABC=∠ACB=67.5°.
过点A作AE⊥OB于E,如图1,
∵A(﹣6,6),
∴△AEO是等腰直角三角形,
∠AOB=45°,
∴∠BAO=67.5°=∠ABC,
∴OA=OB.
(2)设OM=x,
当点C在点D右侧时,如图2,连接CM,过点A作AE⊥y轴于点E,
由∠BAM=∠DAE=90°,
可知:∠BAD=∠MAE;
∴在△BAD和△MAE中,
,
∴△BAD≌△MAE.
∴BD=EM=6﹣x.
又∵AC=AC,∠BAC=∠MAC,
∴△BAC≌△MAC.
∴BC=CM=8﹣x.
在Rt△COM中,由勾股定理得:
OC2+OM2=CM2,即42+x2=(8﹣x)2,解得:x=3,
∴M点坐标为(0,3).
当点C在点D左侧时,如图3,连接CM,过点A作AF⊥y轴于点F,
同理,△BAD≌△MAF,
∴BD=FM=6+x.
同理,
△BAC≌△MAC,
∴BC=CM=4+x.
在Rt△COM中,由勾股定理得:
OC2+OM2=CM2,即82+x2=(4+x)2,
解得:x=6,
∴M点坐标为(0,﹣6).
综上,M的坐标为(0,3)或(0,﹣6).11.模型建立:如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作
AD⊥ED于D,过B作BE⊥ED于E.易证:△BEC≌△CDA
模型应用:如图2,已知直线l :y= x+4与y轴交于A点,将直线l 绕着A点顺时针旋转45°至l .
1 1 2
(1)在直线l 上求点C,使△ABC为直角三角形;
2
(2)求l 的函数解析式;
2
(3)在直线l 、l 分别存在点P、Q,使得点A、O、P、Q四点组成的四边形是平行四边形?请直接写
1 2
出点Q的坐标.
(1)解:过点B作BC⊥AB于点B,交l 于点C,过C作CD⊥x轴于D,如图2①,
2
∵∠BAC=45°,
∴△ABC为等腰Rt△,
∵△CBD≌△BAO,
∴BD=AO,CD=OB,
∵直线l :y= x+4,
1
∴A(0,4),B(﹣3,0),
①当∠ABC=90°时,
∵△CDB≌△BAO,
∴BD=AO=4.CD=OB=3,∴OD=4+3=7,
∴C(﹣7,3);
②当∠ACB=90°时,如图2②,
同理:△CDB≌△AEC,
∴AE=CD,BD=CE,
∴AE=OA﹣BD=OB+BD,即4﹣BD=3+BD,
∴BD= ,
∴OD=CD=3.5
∴C(﹣3.5,3.5),
综上,在直线l 点C的坐标为(﹣7,3)或(﹣3.5,3.5)时,△ABC为直角三角形;
2
(2)设l 的解析式为y=kx+b(k≠0),
2
∵A(0,4),C(﹣7,3);
∴ ,
∴ ,
∴l 的解析式:y= x+4;
2
(3)如图2,①当AO为边时,
∵A(0,4),
∴OA=4,设Q 的横坐标为x,
1
则Q (x, x+4),P(x, x+4),
1
∵四边形AOPQ是平行四边形,
∴PQ =OA=4,
1
即 x+4﹣( x+4)=4,或 x+4﹣( x+4)=4,解得x=﹣ 或
∴Q (﹣ , )或( , ).
1
②当AO为对角线时,Q 与Q 重合.
3 2
综上,存在符合条件的平行四边形,且Q点的坐标为(﹣ , )或( , ).
12.在平面直角坐标系xOy中,已知点M(﹣2,﹣2),过点M作直线AB,交x轴负半轴于点A,交y轴
负半轴于点B(0,m).
(1)如图1,当m=﹣6时.
i)求直线AB的函数表达式;
ii)过点A作y轴的平行线l,点N是l上一动点,连接BN,MN,若S△MBN = S△ABO ,求满足条件的点N的坐标.
(2)如图2,将直线AB绕点B顺时针旋转45°后,交x轴正半轴于点C,过点C作CD⊥BC,交直线
AB于点D.试问:随着m值的改变,点D的横坐标是否发生变化?若不变,求出点D的横坐标;若变
化,请说明理由.
解:(1)i)、∵m=﹣6,
∴B(0,﹣6),
∴设直线AB的表达式为y=kx﹣6,
∵点M(﹣2,﹣2)在直线AB上,
∴﹣2=﹣2k﹣6,
∴k=﹣2,
∴直线AB的表达式为y=﹣2x﹣6;
ii)、如图1,由i)知,直线AB的表达式为y=﹣2x﹣6,
令y=0,则﹣2x﹣6=0,
∴x=﹣3,
∴A(﹣3,0),
∴直线l为x=﹣3,
∴设N(﹣3,t),
∴AN=|t|,
∵A(﹣3,0),B(0,﹣6),
∴OA=3,OB=6,
∴S△AOB = OA•OB= ×3×6=9,∵S△MBN = S△ABO ,
∴S△MBN = S△ABO = ,
过点M作MF⊥AN于F,过点B作ME⊥AN于E,
∴MF=1,BE=3,
∴S△MBN =S△BAN ﹣S△AMN = AN•BE﹣ AN•FM= (BE﹣MF)= |t|(3﹣1)=|t|= ,∴t=±
,
∴N(﹣3, )或(﹣3,﹣ );
(2)如图2,
∵∠ABC=45°,∠BCD=90°,
∴∠ADC=45°=∠ABC,
∴CD=CB,
∴△BDC是等腰直角三角形,
∵M(﹣2,﹣2),B(0,m),
∴直线AB的表达式为y= x+m,
设点C(a,0),分别过点D,B作y轴的垂线,过点C作x的垂线,交前两条直线和y轴于点G,H,
L,
则∠H=∠G=∠OCH=∠OBH=90°,
∴四边形OBHC是矩形,
∴OC=BH,
∵∠G=∠BCD=90°,
∴∠CDG+∠DCG=∠DCG+∠BCH=90°,
∴∠CDG=∠BCH,
∴△DCG≌△CBH(AAS),
∴BH=OC=CG=|a|,CH=DG=|m|,
∴D(m+a,a),∴a= •(m+a)+m,
∴m2+ma+4m=0,
∵m≠0,
∴m+a=﹣4,
即点D的横坐标为﹣4,保持不变.
13.在平面直角坐标系中,直线y=﹣2x﹣4与x轴,y轴分别交于点A、B,与直线y=3交于点C,点D
为直线y=3上点C右侧的一点.
(1)如图1,若△ACD的面积为6,则点D的坐标为 ( , 3 ) ;
(2)如图2,当∠CAD=45°时,求直线AD的解析式;
(3)在(2)的条件下,点E为直线AD上一点,设点E的横坐标为m,△ACE的面积为S,求S关于
m的函数关系式,并直接写出自变量m的取值范围.解:(1)如图1,对于直线y=﹣2x﹣4,当y=0时,由﹣2x﹣4=0得,x=﹣2,
∴A(﹣2,0);
当y=3时,由﹣2x﹣4=3得,x=﹣ ,
∴C(﹣ ,3),
设D(r,3),
∵点D在点C右侧,
∴CD=r+ ,
由题意,得 ×3(r+ )=6,
解得,r= ,
∴D( ,3),
故答案为:D( ,3).
(2)如图2,过点D作DG⊥AC于点G,过点G作MN⊥x轴于点N,交直线y=3于点M,则∠AGD=
∠GNA=90°,
∵直线y=3与x轴平行,
∴∠DMG=180°﹣∠GNA=90°=∠GNA,
∵∠GAD=45°,
∴∠GDA=45°=∠GAD,∴DG=GA,
∵∠DGM=90°﹣∠AGN=∠GAN,
∴△DGM≌△GAN(AAS),
∴GM=AN,DM=GN,
设AN=t,则N(﹣2﹣t,0),
∵点G在直线y=﹣2x﹣4上,
∴y =﹣2(﹣2﹣t)﹣4=2t,
G
∴G(﹣2﹣t,2t),
∵M(﹣2﹣t,3),
∴GM=3﹣2t,
由GM=AN得,3﹣2t=t,解得t=1,
∴N(﹣3,0),M(﹣3,3),
∵DM=GN=2t=2,
∴D(﹣1,3),
设直线AD的解析式为y=kx+b,
则 ,解得 ,
∴y=3x+6.
(3)由(1)、(2)得,C(﹣ ,3),D(﹣1,3),
∴CD=﹣1﹣(﹣ )= ,
∴S△ACD = × ×3= ,
过点E作直线y=3的垂线,垂足为点F,
∵点E在直线y=3x+6上,且点E的横坐标为m,
∴E(m,3m+6),
如图3,点E在线段AD上,则﹣2<m≤﹣1,
此时,EF=3﹣(3m+6)=﹣3m﹣3,
由S△ACE =S△ACD ﹣S△ECD 得,
S= ﹣ × (﹣3m﹣3)= m+ ;
如图4,点E在线段AD的延长线上,则m>﹣1,此时,EF=3m+6﹣3=3m+3,
由S△ACE =S△ACD +S△ECD 得,
S= + × (3m+3)= m+ ,
∴当m>﹣2时,S= m+ ;
如图5,点E在线段DA的延长线上,则m<﹣2,
此时,EF=3﹣(3m+6)=﹣3m﹣3,
由S△ACE =S△ECD ﹣S△ACD 得,
S= × (﹣3m﹣3)﹣ =﹣ m﹣ ,
综上所述, .14.(1)基本图形的认识:
如图1,在四边形ABCD中,∠B=∠C=90°,点E是边BC上一点,AB=EC,BE=CD,连结AE、
DE,求证:△AED是等腰直角三角形.
(2)基本图形的构造:
如图2,在平面直角坐标系中,A(2,0),B(0,3),连结AB,过点A在第一象限内作AB的垂线,
并在垂线截取AC=AB,求点C的坐标;
(3)基本图形的应用:
如图3,一次函数y=﹣2x+2的图象与y轴交于点A,与x轴交于点B,直线AC交x轴于点D,且
∠CAB=45°,求点D的坐标.
(1)证明:∵在△ABE和△ECD中,
,
∴△ABE≌△ECD (SAS),
∴AE=DE,∠AEB=∠EDC,
在Rt△EDC中,∠C=90°,∴∠EDC+∠DEC=90°.
∴∠AEB+∠DEC=90°.
∵∠AEB+∠DEC+∠AED=180°,
∴∠AED=90°.
∴△AED是等腰直角三角形;
(2)解:过点C作CH⊥x轴于点H,如图2,
则∠AHC=90°.
∴∠AOB=∠BAC=∠AHC=90°,
∴∠OAB=180°﹣90°﹣∠HAC=90°﹣∠HAC=∠HCA.
在△AOB和△CHA中,
,
∴△AOB≌△CHA(AAS),
∴AO=CH,OB=HA,
∵A(2,0),B(0,3),
∴AO=2,OB=3,
∴AO=CH=2,OB=HA=3,
∴OH=OA+AH=5,
∴点C的坐标为(5,2);
(3)解:如图3,过点B作BE⊥AB,交AD于点E,过点E作EF⊥OD,交OD于点F,
把x=0代入y=﹣2x+2中,得y=2,∴点A的坐标为(0,2),
∴OA=2,
把y=0代入y=﹣2x+2,得﹣2x+2=0,解得x=1,
∴点B的坐标为(1,0),
∴OB=1,
∵AO⊥OB,EF⊥BD,
∴∠AOB=∠BFE=90°,
∵AB⊥BE,
∴∠ABE=90°,∠BAE=45°,
∴AB=BE,∠ABO+∠EBF=90°,
又∵∠ABO+∠OAB=90°,
∴∠OAB=∠EBF,
在△AOB和△BFE中,
,
∴△AOB≌△BFE(AAS),
∴BF=OA=2,EF=OB=1,
∴OF=3,
∴点E的坐标为(3,1),
设直线AC的解析式为y=kx+b,
由题意可得 ,
解得 ,
∴直线AC的解析式为y=﹣ x+2,
令y=0,解得x=6,
∴D(6,0).
15.【模型建立】:(1)如图①,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过点A
作AD⊥ED于点D,过点B作BE⊥ED于点E,求证:△BEC≌△CDA;
【模型应用】:(2)如图②,已知直线l :y=﹣2x+4与x轴交于点A、与y轴交于点B,将直线l 绕
1 1点A顺时针旋转45°至直线l ,求直线l 的函数表达式;
2 2
(3)如图③,平面直角坐标系内有一点B(﹣4,﹣6),过点B作BA⊥x轴于点A、BC⊥y轴于点
C,点P是线段AB上的动点,点D是直线y=3x+3上的动点且在第三象限内.试探究△CPD能否成为
等腰直角三角形?若能,求出点D的坐标,若不能,请说明理由.
(1)证明:如图①,∵∠ACB=90°,AD⊥ED于点D,BE⊥ED于点E,
∴∠BEC=∠CDA=∠DCA=90°,
∴∠DCE=∠CAD=90°﹣∠ACD,
∵BC=CA,
∴△BEC≌△CDA(AAS).
(2)解:如图②,作BF⊥AB交直线l 于点F,作FE⊥x轴于点E,
2
∵∠BEF=∠AOB=∠BAF=90°,
∴∠EBF=∠OAB=90°﹣∠OBA,
由旋转得∠BAF=45°,
∴∠BFA=∠BAF=45°,
∴BF=AB,
∴△BEF≌△AOB(AAS),
直线y=﹣2x+4,当y=0时,则﹣2x+4=0,
解得x=2;
当x=0时,y=4,
∴A(2,0),B(0,4),∴EB=OA=2,EF=OB=4,
∴OE=OB+EB=6,
∴F(4,6),
设直线l 的函数表达式为y=kx+b,
2
把A(2,0),F(4,6)代入y=kx+b,
得 ,解得
∴直线l 的函数表达式为y=3x﹣6.
2
(3)解:△CPD能成为等腰直角三角形,
∵B(﹣4,﹣6),BA⊥x轴于点A、BC⊥y轴于点C,
∴A(﹣4,0),C(0,﹣6),四边形OABC为矩形,
设P(﹣4,m),
如图③,∠PDC=90°,则PD=DC,
过点D作DH⊥y轴于点H,交AB的延长线于点G,
∵∠G=∠ABC=90°,∠DHC=90°,
∴∠G=∠DHC,
∴∠PDG=∠DCH=90°﹣∠CDH,
∴△PDG≌△DCH(AAS),
∴DG=CH=BG,PG=DH,
∵BP=m﹣(﹣6)=m+6,
∴m+6+DG=4﹣DG,
∴DG=BG= ,
∴x =﹣4+ = ,y =﹣6﹣ = ,
D D
将D( , )代入y=3x+3,
得 =3× +3,
解得m=﹣ ,
∴D(﹣ ,﹣ );如图④,∠PCD=90°,则CD=PC,
∵作DJ⊥y轴于点J,PI⊥y轴于点I,
∵∠DJC=∠CIP=90°,
∴∠DCJ=∠CPI=90°﹣∠PCI,
∴△DCJ≌△CPI(AAS),
∴CJ=PI=4,DJ=CI=BP=m+6,
∴OJ=6+4=10,
∴D(﹣m﹣6,﹣10),
将D(﹣m﹣6,﹣10)代入y=3x+3,
得过且过﹣10=3(﹣m﹣6)+3,
解得m=﹣ ,
∴D(﹣ ,﹣10);
如图⑤,∠CPD=90°,且点D在PC上方,则DP=PC,
作DK⊥AB交射线BA于点K,
∵∠K=∠B=90°,
∴∠PDK=∠CPB=90°﹣∠DPK,
∴△PDK≌△CPB(AAS),
∴KP=BC=4,KD=BP=m+6,
∴x =﹣4+m+6=m+2,y =m+4,
D D
∴D(m+2,m+4),
将D(m+2,m+4)代入y=3x+3,
得m+4=3(m+2)+3,
解得m=﹣ ,
∴D(﹣ , ),
∵D(﹣ , )不在第三象限,
∴D(﹣ , )不符合题意,舍去;
如图⑥,∠CPD=90°,且点D在PC下方,则DP=PC,作DL⊥AB交AB的延长线于点L,则∠DLP=∠PBC,
∴∠DPL=∠PCB=90°﹣∠BPC,
∴△PDL≌△CPB(AAS),
∴LP=BC=4,LD=BP=m+6,
∴x =﹣4﹣(m+6)=﹣10﹣m,y =m﹣4,
D D
∴D(﹣10﹣m,m﹣4),
将D(﹣10﹣m,m﹣4)代入y=3x+3,
得m﹣4=3(﹣10﹣m)+3,
解得m=﹣ ,
D(﹣ ,﹣ ),
综上所述,点D的坐标为(﹣ ,﹣ )或(﹣ ,﹣10)或(﹣ ,﹣ ).