内容正文:
第5讲 数形思想课--反比例函数与几何综合
模块一.反比例函数与全等及勾股定理
利用全等、相似将线段关系转化为坐标关系,实现“几何问题坐标化”。
01. 反比例函数与全等三角形
例题精讲
例1:如图,点A是双曲线y=在第一象限上的一动点,连接AO并延长交另一分支于点B,以AB为斜边作等腰Rt△ABC,随着点A的运动,点C的位置也不断地变化,但始终在一函数图象上运动,则这个函数的解析式为 。
答案:y=- (x<0)
解析:连接OC,过点A,C分别作x轴的垂线构造三垂直全等。
例2:(原创题)如图,点A(2,4),B均为双曲线y=在第一象限上的点,且∠AOB=45°,求点B的坐标。
答案:过点A作AD⊥OA交OB延长线于点D,作AE⊥y轴于点E,DF⊥AE于点F,则
△ADF≌△QAE,∴AF=OE=4,DF=AE=2,∴D(6,2),∴lOD:y=x,∵A(2,4),∴y=,联立,得B(2,)。
02. 反比例函数与勾股定理
例题精讲
例3:如图,矩形ABCO的顶点B(10,8),点A,C在坐标轴上,E是BC边上一点,将△ABE沿AE折叠,点B刚好与OC边上的点D重合,过点E的反比例函数y= (k>0)的图象与边AB交于点F,求点F的坐标。
答案:由题意知,AD=AB=10,AO=8,由勾股定理可求OD=6,则CD=4,设CE=x,则DE=BE=8-x,在Rt△DCE中,CD2+CE2=DE2,即x2+42=(8-x)2,解得x=3,∴E(10,3),设F(a,8),则10×3=8a,∴a=,∴F(,8)。
举一反三
1.如图,A(2,3)是双曲线y= (x>0)上的一点,P为x轴正半轴上一点,将点A绕点P顺时针旋转90°,恰好落在双曲线上的另一点B,求点P的坐标。
答案:设P(t,0),过点A作AM⊥x轴于点M,过B作BN⊥x轴于点N,则△APM≌△PBN,∴PN=AM=3,BN=PM=t-2,∴B(t+3,t-2),又∵点A,B在y=上,∴(t+3)(t-2)=6,∴t1=-4,t2=3,∵t>0,t=3,∴P(3,0)
2.如图,直线y=3x- 3交坐标轴于A,B两点,将△AOB沿AB翻折得到△ACB,点D在AC的延长线上. 且CD= 4AC,反比例函数y=的图象经过点D,求k的值.
解:过点B作BE//AC,交工轴于点E,则∠EBA=∠BAC=∠EAB,∴EA=EB,易求OA=1,OB=3,设EA= EB=x,则x2=(x-1)2 +32,解得x=5,由题意,AC=AO= 1,∵CD=4AC,∴AD= 5AC=5,∴
AD= EB,∴将线段EB向右平移5个单位得线段AD,∴D(5,- 3),∴k=5X(-3)=-15.
模块二.反比例函数与图形变换
图形变换的本质是点的变换,解题的关键是根据变换规律,将变换后的关键点的坐标表示出来,再根据条件建立关系式.
03. 反比例函数与图形变换
例题精讲
【例1】平面直角坐标系中,点 A( -2,0) ,B(0,3),点P为第二象限内一点,
(1)如图,将线段AB绕点P旋转180*得线段CD,点A与点C对应,试画出图形;
(2)若(1)中得到的点C,D恰好在同- -个反比例函数y= R的图象上,求直线BC的解析式;
(3)若点Q(m ,m)为第四象限的一点,将线段AB绕点Q顺时针旋转90°得到线段EF ,其中点A与点E对应,若点E,F恰好在同一个反比例函数的图象上,直接写出m,n之间的关系式为 。
【解析】 (1)略;
(2)设P(m,n),则C(2 + 2m, 2n),D(2m,2n-3),∵点C,D恰好在同一个反比例函数y=的图象上, ∴2n(2+ 2m) = 2m(2n-3),得2n= - 3m,设直线BC的解析式为y=tx+3,将C(2 +2m,-3m)代入y=tx+3中,得(2+2m)t+3=-3m,解得t=- ,∴y=- x+3.
(3)由三垂直得,E(m - n,m+n+2),F(m+3-n,n+ m),∴(m-n)(m+n+2)=(m+3-n)(n+m),整理得m=-5n.
举一反三
1.在平面直角坐标系中,点A(a,0)为x轴上一动点,点M的坐标为(1,-1),点N的坐标为(3,-4),连接AM,MN,点N关于直线AM的对称点为点N'.
(1)若a=2,在图1中画出线段MN关于直线AM的对称图形MN'(保留作图痕迹),直接写出点N'的坐标为 ;
(2)若a>0,连接AN,AN' ,当点A运动到∠N'AN=90°时,点N'恰好在双曲线y=上(如图2),求k的值;
(3)点A在x轴上运动,若∠N' MN=90° ,此时a的值为 。