内容正文:
专题06 动点问题探究
一.一次函数动点问题
1.(2020•南宁)如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A的纵坐标为t,△ABC的面积为s.
(1)当t=2时,请直接写出点B的坐标;
(2)s关于t的函数解析式为s=,其图象如图2所示,结合图1、2的信息,求出a与b的值;
(3)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.
解:(1)如图1,连接AG,
当t=2时,A(﹣2,2),
设B(x,x+1),
在y=x+1中,当x=0时,y=1,
∴G(0,1),
∵AB⊥l1,
∴∠ABG=90°,
∴AB2+BG2=AG2,
即(x+2)2+(x+1﹣2)2+x2+(x+1﹣1)2=(﹣2)2+(2﹣1)2,
解得:x1=0(舍),x2=﹣,
∴B(﹣,);
(2)如图2可知:当t=7时,s=4,
把(7,4)代入s=中得:+7b﹣=4,
解得:b=﹣1,
如图3,过B作BH∥y轴,交AC于H,
由(1)知:当t=2时,A(﹣2,2),B(﹣,),
∵C(0,3),
设AC的解析式为:y=kx+n,
则,解得,
∴AC的解析式为:y=x+3,
∴H(﹣,),
∴BH=﹣=,
∴s===,
把(2,)代入s=a(t+1)(t﹣5)得:a(2+1)(2﹣5)=,
解得:a=﹣;
(3)存在,设B(x,x+1),
分两种情况:
①当∠CAB=90°时,如图4,
∵AB⊥l1,
∴AC∥l1,
∵l1:y=x+1,C(0,3),
∴AC:y=x+3,
∴A(﹣2,1),
∵D(﹣2,﹣1),
在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,
即(x+2)2+(x+1﹣1)2+(x+2)2+(x+1+1)2=22,
解得:x1=﹣1,x2=﹣2(舍),
∴B(﹣1,0),即B在x轴上,
∴AB==,AC==2,
∴S△ABC===2;
②当∠ACB=90°时,如图5,
∵∠ABD=90°,∠ADB=45°,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴AB=BD,
∵A(﹣2,t),D(﹣2,﹣1),
∴(x+2)2+(x+1﹣t)2=(x+2)2+(x+1+1)2,
(x+1﹣t)2=(x+2)2,
x+1﹣t=x+2或x+1﹣t=﹣x﹣2,
解得:t=﹣1(舍)或t=2x+3,
Rt△ACB中,AC2+BC2=AB2,
即(﹣2)2+(t﹣3)2+x2+(x+1﹣3)2=(x+2)2+(x+1﹣t)2,
把t=2x+3代入得:x2﹣3x=0,
解得:x=0或3,
当x=3时,如图5,则t=2×3+3=9,
∴A(﹣2,9),B(3,4),
∴AC==2,BC==,
∴S△ABC===10;
当x=0时,如图6,
此时,A(﹣2,3),AC=2,BC=2,
∴S△ABC===2.
2.(2020•中山区二模)在平面直角坐标系中,直线y=x+3与x轴、y轴分别交于点B、A,动点C以每秒2个单位长度的速度从点B向终点O运动,过点C作∠BCD=∠ABO,交直线AB于点D.设∠BDC=α°,将CD绕点C顺时针旋转α°得到线段CE,连接DE.设四边形BCED与△ABO的重叠部分面积为S(平方单位),S>0,点C的运动时间为t秒.
(1)求AB的长;
(2)求证:四边形BCED是平行四边形;
(3)求S与t的函数关系式,并直接写出自变量取值范围.
解:(1)∵直线与x轴、y轴分.别交于点B、A,
∴A(0,3),B(﹣6,0).
∴OA=3,OB=6.
∴.
(2)证明:∵∠DBC=∠DCB,
∴DB=DC.
由旋转知CD=CE,∠BDC=∠DCE.
∴BD∥CE,BD=CE.
∴四边形ABCD是平行四边形.
(3)∵直线与x轴、y轴分别交于点B、A,
∴A(0,3),B(﹣6,0).
∴.
如图1,过点D作DH⊥BC于点H,
∵BD=CD,
∴.
∴.
∴当0<t≤2时,;
如图2,当2<t≤3时,
∵,
∴.
∵DE∥OB,
∴∠ADE=∠ABC.
∴.
∴.
∴DM=6﹣t.
∴EM=2t﹣(6﹣t)=3t﹣6.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠E.
∴.
∴.
∴.
∴.
综上所述,.
3.(2020•铁西区二模)如图,在平面直角坐标系中,直线y1=kx+b与x轴交于点A(4,0),与y轴交于点B(0,3),点C是直线y2=﹣x+5上的一个动点,连接BC,过点C作CD⊥AB于点D.
(1)求直线y1=kx+b的函数表达式;
(2)当BC∥x轴时,求BD的长;
(3)点E在线段OA上,OE=OA,当点D在第一象限,且△BCD中有一个角等