内容正文:
专题01 等腰三角形与一次函数综合
【例题讲解】
在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=﹣4x﹣2交y轴于点C,与直线AB:y=kx+2交于点D,且S△ACD=.(1)求D点坐标和直线AB的解析式;
(2)点P为y轴上一点,当△ABP为等腰三角形时,求P点的坐标.
【详解】解:(1)由一次函数交轴于点,得点坐标为,
由直线,得点的坐标为,,,
中边的高,点的横坐标为,当时,
点的坐标,把点坐标代入直线,得,
,直线的解析式;
(2)由直线的解析式,得点的坐标,,
当为等腰三角形时,分三种情况
①以为圆心,长为半径作圆,则,
点坐标为,坐标为;
②以为圆心,长为半径作圆,则,
由等腰三角形三线合一得,点的坐标为;
③作的垂直平分线,交轴于点,则,
设OP4=x,则AP4=BP4=x+2,∵OB=4,在△OBP4中,
,即,解得:x=3,
点的坐标为,
点坐标为或或或.
【综合解答】
1.如图,在平面直角坐标系中,的顶点O是坐标原点,点A在第一象限,点B在x轴的正半轴上,且,点C是直线上一点,且在第一象限,满足关系式.
(1)请直接写出点A的坐标____________;
(2)点P是线段上的一个动点(点P不与点O重合),过点P的直线l与x轴垂直,直线l交边或边于点Q,交于点R.设点P的横坐标为t,线段的长度为m.当时,直线l恰好过点C.
①求直线的函数表达式;
②当时,请求出点P的坐标.
【答案】(1)
(2)①; ②或或
【分析】(1)过A作轴于点D,根据等腰直角三角形的性质得出,即可得到A坐标为;
(2)①由,且,可得,在中,利用勾股定理求得的值,即可得到点C坐标,设出直线的函数表达式为y=kx,把代入 求出k的值,即可得到直线OC的函数表达式;②先求出直线AB的解析式,由题意点得 或,,列出方程,即可求得点P坐标;
【详解】(1)解:过A作轴于点D,
∵,
∴平分,且,
∴,
∴,
∴A坐标为,
故答案为:;
(2)解:①连接,
∵,且,
∴,
当时,点P坐标为,
∵直线l恰好过点C,
∴,
,
,
,
点C坐标为,
设直线的函数表达式为,
把代入得:,
解得:,
故直线的函数表达式为;
②设直线与直线交于点H,直线AB的解析式为,
把点代入得:
,解得:,
∴直线AB的解析式为,
∵直线l垂直x轴,,
∴,
∴,
∵点P的横坐标为t,点R在直线上,
∴点 或,,
∵线段的长度为m,
∴或,
当时,或,
解得:或或,
故点P坐标为或或.
【点睛】此题考查等腰直角三角形的性质、求一次函数函数解析式、一次函数的图象和性质,勾股定理的应用,作出相应的图形,分类讨论是解答此题的关键.
2.如图1,在平面直角坐标系中,直线与x轴、y轴相交于A、B两点,点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上,过点D作轴于点E.
(1)求证:;
(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得,当经过点D时,求△BCD平移的距离及点D的坐标;
(3)如图3,将△BCD沿x轴正方向以每秒1个单位的速度平移得,线段与AB交于点F,当是以为底边的等腰三角形时,请求出t的值.
【答案】(1)见解析
(2)平移的距离为,D(4,1)
(3)
【分析】(1)利用同角的余角相等可得出∠OBC=∠ECD,由旋转的性质可得出BC=CD,结合∠BOC=∠CED=90°即可证出△BOC≌△CED(AAS);
(2)利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点B的坐标,设OC=m,则点D的坐标为(m+3,m),利用一次函数图象上点的坐标特征可求出m值,进而可得出点C,D的坐标,由点B,C的坐标,利用待定系数法可求出直线BC的解析式,结合及点D在直线上可求出直线的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征求出点的坐标,结合点C的坐标即可得出△BCD平移的距离;
(3)令与AB交于点H,连接OF,作FP⊥x轴,HQ⊥x轴,设(1+t,0),可得P(,0),根据F在直线AB上,可得出F,求出为等腰直角三角形,与(1)同理可证,即可得出,由点H在直线AB上,建立方程求解即可.
(1)
解:∵∠BOC=∠BCD=∠CED=90°,
∴∠OCB+∠OBC=90°,∠OCB+∠ECD=90°,
∴∠OBC=∠ECD,
∵将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,
∴BC=CD,
在△BOC和△CED中,
∴△BOC≌△CED(AAS).
(2)
∵直线与x轴、y轴相交于A、B两点,
∴点B的坐标为(0,3),点A的坐标为(6,0),
设OC=m,
∵△BOC≌△CED,
∴OC=ED=m,BO=CE=3,
∴点D的坐标为(m+3,m),
∵点D在直线上,
∴m=−(m+3)+3,
解得:m=l,
∴点D的坐标为(4,1),点C的坐标为(1,0),