四边形、一次函数经典压轴训练(二 )讲义2023-2024学年人教版数学八年级下册
2024-09-19
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内容正文:
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四边形、一次函数经典压轴训练二
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例题精讲
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【例1】如图,在矩形ABCD中,点E在BC边上,且DE=AD,过点A作AF∥DE交CB的延长线于点F.
(1)求证:四边形AFED是菱形;
(2)若AB=1,CF=2.
①求AD的长;
②AE、FD交于点O,连接OC,求OC的长.
【例2】如图1,在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一点,连接AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.(提示:正方形的四条边都相等,四个角都是直角)
(1)如果,AB=AC,∠BAC=90°,
①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图2,求证:CF⊥BD,CF=BD.
②当点D在线段BC的延长线上时,如图3,①中的结论是否仍然成立,并说明理由;
(2) 如图4,如果∠BAC是锐角,∠ACB=45°,点D在线段BC上,点C、D不重合,求证:CF⊥BC.
【例3】如图1,矩形ABCD中,点E,P,K分别在AB,AD,BC上,且DE⊥PK,DE=PK.
(1)求证:四边形ABCD是正方形.
(2)如图2,在(1)的条件下,△EFC是等腰直角三角形,∠CEF=90°,FG⊥AD于点G.
①求证:AG=FG;
②若点H为CF的中点,求的值.
【例4】在平面直角坐标系中,A(0,a),B(b,0),D(c,0),+c2﹣4c+4=0,b为最大的负整数,DE⊥x轴且∠BED=∠ABD,BE交y轴于点C,AE交x轴于点F.
(1)求A,B,D的坐标;
(2)在y轴上是否存在点G使得GF+GE有最小值?如果存在,求出GF+GE的最小值;如果不存在,请说明理由;
(3)如图,过P(0,﹣1)作x轴的平行线,在平行线上有一点Q(点Q在P的右侧)使∠QEM=45°,QE交x轴于N,ME交y轴正半轴于M,求的值.
【例5】如图,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点B的坐标为(15,21),一次函数y=的图象与边OC、AB分别交于D、E两点,点M是线段DE上的一个动点.
(1)求证:OD=BE;
(2)连接OM,若三角形ODM的面积为,求点M的坐标;
(3)在第(2)问的基础上,设点P是x轴上一动点,点Q是平面内的一点,以O、M、P、Q为顶点的四边形是菱形,直接写出点Q的坐标.
【例6】如图,在平面直角坐标系中,A(﹣4,0),B(0,4),四边形ABCO为平行四边形,D在x轴上一定点,P为x轴上一动点,且点P从原点O出发,沿着x轴正半轴方向以每秒个单位长度运动,已知P点运动时间为t.
(1)点C坐标为 ,P点坐标为 ;(直接写出结果,可用t表示)
(2)当t为何值时,△BDP为等腰三角形;
(3)P点在运动过程中,是否存在t,使得∠ABD=∠OBP,若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由!
【例7】我们给出如下定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边.
(1)如图1,已知格点(小正方形的顶点):O(0,0)、A(3,0)、B(0,4),若M为格点,请直接画出所有以OA、OB为勾股边且对角线相等的勾股四边形OAMB;
(2)如图2,将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°,得到△DBE,连接AD、DC,∠DCB=30°,求证:DC2+BC2=AC2,即四边形ABCD是勾股四边形;
(3)如图3,在四边形ABCD中,△BCD为等边三角形,AB=6,AD=8,∠DAB=30°,求AC长.
【例8】(1)如图①,正方形AEFG的两边分别在正方形ABCD的边AB和AD上,连接CF.填空:线段DG与CF的数量关系为 ;直线DG与CF所夹锐角的大小为 .
(2)如图②,将正方形AEFG绕点A顺时针旋转,在旋转的过程中,(1)中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(3)把图②中的正方形都换成菱形,且∠BAD=∠GAE=60°,如图③,直接写出DG:CF= .
【例9】如图1,在矩形ABCD中,AB=a,BC=3,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度沿射线BC方向移动,作△PAB关于直线PA的对称△PAB',设点P的运动时间为t(s).
(1)当a=4时.
①如图2.当点B'落在AC上时,显然△PCB'是直角三角形,求此时t的值;
②当点B'不落在AC上时,请直接写出△PCB'是直角三角形时t的值;
(2)若直线PB'与直线CD相交于点M,且当t<3时,∠PAM=45°.问:当t>3时,∠PAM的大小是否发生变化,若不变,请说明理由.
【例10】在初中阶段的函数学习中,我们经历了“确定函数的表达式﹣﹣利用函数图象研究其性质一一运用函数解决问题“的学习过程.在画函数图象时,我们通过描点或平移的方法画出了所学的函数图象.同时,我们也学习了绝对值的意义|a|=.
结合上面经历的学习过程,现在来解决下面的问题在函数y=|kx﹣3|+b中,当x=2时,y=﹣4;当x=0时,y=﹣1.
(1)求这个函数的表达式;
(2)在给出的平面直角坐标系中,请用你喜欢的方法画出这个函数的图象并写出这个函数的一条性质;
(3)已知函数y=x﹣3的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式|kx﹣3|+b≤x﹣3的解集.
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总结复习
)
1.通过本堂课你学会了 .
2.掌握的不太好的部分 .
3.老师点评:① .
② .
③ .
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课后作业
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1.如图,△PCF中,PC=PF,∠P=30°,B为边PF上的一点,且∠BCP=45°,BC=2,则FB的长为 .
2.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=3,∠ABE=45°,将其折叠,使点D与点B重合,折痕为EF.则BF的长为 .
3.在平行四边形ABCD中,AF⊥BC于点F,∠ADC的平分线交AF于点G,交AB于点E.
(1)如图1,若∠ADC=60°,AG=3,BE=,求AF的长;
(2)如图2,过点K作AK⊥AE交DE于点K,若AF=AD,求证:AB=AG+BF;
(3)如图3,若点F为BC中点,AB=BC,点M、N分别在边CD、AD上,AM与CN交于点H,CM=ND,CH=2AH=4,直接写出线段AN的长度.
4.在平面直角坐标系xOy中,对于直线l及点P给出如下定义:过点P作y轴的垂线交直线l于点Q,若PQ≤1,则称点P为直线l的关联点,当PQ=1时,称点P为直线l的最佳关联点,当点P与点Q重合时,记PQ=0.
例如,点P(1,2)是直线y=x的最佳关联点.
根据阅读材料,解决下列问题.
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l1:y=﹣x+3,l2:y=2x+b.
(1)已知点A(0,4),B(,1),C(2,3),上述各点是直线l1的关联点是 ;
(2)若点D(﹣1,m)是直线l1的最佳关联点,则m的值是 ;
(3)点E在x轴的正半轴上,以OA、OE为边作正方形AOEF.若直线l2与正方形AOEF相交,且交点中至少有一个是直线l1的关联点,则b的取值范围是 .
参考答案
【例1】如图,在矩形ABCD中,点E在BC边上,且DE=AD,过点A作AF∥DE交CB的延长线于点F.
(1)求证:四边形AFED是菱形;
(2)若AB=1,CF=2.
①求AD的长;
②AE、FD交于点O,连接OC,求OC的长.
【解答】解:(1)∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∠C=90°,AB=CD,
又∵AF∥DE,∴四边形AFED是平行四边形,又∵AD=DE,∴四边形AFED是菱形;
(2)①∵四边形AFED是菱形;∴AD=DE=EF,
∵DE2=CD2+CE2,∴DE2=1+(2﹣DE)2∴DE=,∴AD=;
②如图∵∠DCF=90°,AB=CD=1,CF=2,∴DF===,
∵四边形AFED是菱形,∴DO=FO,又∵∠DCF=90°,∴CO=DF=.
【例2】如图1,在△ABC中,∠ACB为锐角,点D为射线BC上一点,连接AD,以AD为一边且在AD的右侧作正方形ADEF.(提示:正方形的四条边都相等,四个角都是直角)
(1)如果,AB=AC,∠BAC=90°,
①当点D在线段BC上时(与点B不重合),如图2,求证:CF⊥BD,CF=BD.
②当点D在线段BC的延长线上时,如图3,①中的结论是否仍然成立,并说明理由;
(3) 如图4,如果∠BAC是锐角,∠ACB=45°,点D在线段BC上,点C、D不重合,求证:CF⊥BC.
【解答】(1)①证明:∵四边形ADEF是正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,
∴∠DAC+∠CAF=90°,∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠BAD+∠DAC=90°,且∠B=∠ACB=45°,
∴∠CAF=∠BAD,∴△BAD≌△CAF(SAS),
∴BD=CF,∠B=∠ACF=45°,∴∠ACB+∠ACF=45°+45°=90°,
即∠BCF=90°,∴BC⊥CF,即BD⊥CF;
②解:当点D在BC的延长线上时,①的结论仍成立,理由是:
如图3,∵四边形ADEF正方形,∴AD=AF,∠DAF=90°,
∵∠BAC=90°,∴∠DAF=∠BAC,∴∠DAB=∠FAC,又∵AB=AC,
∴△DAB≌△FAC(SAS),∴CF=BD,∠ACF=∠ABD,∵∠BAC=90°,AB=AC,∴∠ABC=45°,∴∠ACF=∠ABC=45°∴∠BCF=∠ACB+∠ACF=90°,即CF⊥BD;
(2)如图4,过点A作AQ⊥AC,交BC于点Q,∵∠BCA=45°,
∴∠AQC=45°,∴∠AQC=∠BCA,∴AC=AQ,
∵AD=AF,∠QAC=∠DAF=90°,∴∠QAC﹣∠DAC=∠DAF﹣∠DAC,
∴∠QAD=∠CAF,
∴△QAD≌△CAF(SAS),∴∠ACF=∠AQD=45°,
∴∠BCF=∠ACB+∠ACF=90°,
即CF⊥BD.
【例3】如图1,矩形ABCD中,点E,P,K分别在AB,AD,BC上,且DE⊥PK,DE=PK.
(1)求证:四边形ABCD是正方形.
(2)如图2,在(1)的条件下,△EFC是等腰直角三角形,∠CEF=90°,FG⊥AD于点G.
①求证:AG=FG;
②若点H为CF的中点,求的值.
【解答】(1)证明:如图1中,作KH⊥AD于H交DE于O,设DE交PK于J.
∵PK⊥DE,CH⊥AD,∴∠KJO=∠DHO=90°,∵∠DOH=∠JOK,
∴∠JKO=∠HDO,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠C=∠ADC=90°=∠KHP,∵DE=PK,
∴△ADE≌△HKP(AAS),∴AD=KH,
∵∠CHD=∠C=∠CDH=90°,
∴四边形CDHK是矩形,∴CD=CH,
∴AD=CH,∴四边形ABCD是正方形.
(2)解:如图2中,过点F作FM⊥AB交BA的延长线于点M.
∵四边形ABCD是正方形∴AB=BC,∠B=90°=∠BAD
∵FM⊥AB,∠MAD=90°,FG⊥AD∴四边形AGFM是矩形
∴AG=MF,AM=FG,∵∠CEF=90°,∴∠FEM+∠BEC=90°,∠BEC+∠BCE=90°
∴∠FEM=∠BCE,且∠M=∠B=90°,EF=EC
∴△EFM≌△CEB(AAS)∴BE=MF,ME=BC
∴ME=AB=BC∴BE=MA=MF∴AG=FG,
(3)解:如图2﹣1中,过点F作FM⊥AB交BA的延长线于点M,连接GH并延长GH交CD于点N,
∵FG⊥AD,CD⊥AD
∴FG∥CD
∴==,且CH=FH,
∴GH=HN,NC=FG
∵AG=FG=NC,
又∵AD=CD,
∴GD=DN,且GH=HN
∴DH⊥GH,
∴DH=GH=HN,
∴∠GDH=45°,
∴=cos45°=.
【例4】在平面直角坐标系中,A(0,a),B(b,0),D(c,0),+c2﹣4c+4=0,b为最大的负整数,DE⊥x轴且∠BED=∠ABD,BE交y轴于点C,AE交x轴于点F.
(1)求A,B,D的坐标;
(2)在y轴上是否存在点G使得GF+GE有最小值?如果存在,求出GF+GE的最小值;如果不存在,请说明理由;
(3)如图,过P(0,﹣1)作x轴的平行线,在平行线上有一点Q(点Q在P的右侧)使∠QEM=45°,QE交x轴于N,ME交y轴正半轴于M,求的值.
【解答】解:(1)∵+c2﹣4c+4=0,∴+(c﹣2)2=0,
∴a=3,c=2,∵b为最大的负整数,∴b=﹣1,
∴A(0,3),B(﹣1,0),D(2,0);
(2)∵A(0,3),B(﹣1,0),D(2,0),
∴OB=1,OD=2,OA=3,∴AO=BD,在△ABO和△BED中,
,∴△ABO≌△BED(AAS),∴DE=BO=1,
∴E(2,1),设直线AE解析式为y=kx+b,
把A、E坐标代入可得,解得,
∴直线AE的解析式为y=﹣x+3,令y=0,可解得x=3,∴F(3,0),
如图1,作点F关于y轴的对称点F'(﹣3,0),连接EF',交AO于G,则GF+GE最小值为EF',
∴EF'===,∴GF+GE的最小值为;
(3)过E作EG⊥OA,EH⊥PQ,垂足分别为G、H,在GA上截取GI=QH,如图2,
∵E(2,1),P(﹣1,0),∴GE=GP=GE=PH=2,
∴四边形GEHP为正方形,∴∠IGE=∠EHQ=90°,
在Rt△IGE和Rt△QHE中,
∴△IGE≌△QHE(SAS),∴IE=EQ,∠1=∠2,∵∠QEM=45°,
∴∠2+∠3=45°,∴∠1+∠3=45°,∴∠IEM=∠QEM,
在△EIM和△EQM中,
,∴△EIM=EQM(SAS),∴IM=MQ,
∴AM﹣MQ=AM﹣IM=AI,
由(2)可知OA=OF=3,∠AOF=90°,
∴∠A=∠AEG=45°,
∴PH=GE=GA=IG+AI,
∴AI=GA﹣IG=PH﹣QH=PQ,
∴=1.
【例5】如图,矩形OABC的顶点A、C分别在x轴、y轴的正半轴上,点B的坐标为(15,21),一次函数y=的图象与边OC、AB分别交于D、E两点,点M是线段DE上的一个动点.
(1)求证:OD=BE;
(2)连接OM,若三角形ODM的面积为,求点M的坐标;
(3)在第(2)问的基础上,设点P是x轴上一动点,点Q是平面内的一点,以O、M、P、Q为顶点的四边形是菱形,直接写出点Q的坐标.
【解答】解:(1)当x=15时,y==﹣9+15=6,故点E(15,6),
对于y=,令x=0,则y=15,故点D(0,15),
则DO=15,BE=21﹣6=15=OD;
(2)点M在直线ED上,则设点M(m,﹣m+15),
三角形ODM的面积=×DO×m=×15m=,解得m=5,
故点M的坐标为(5,12);
(3)设点P(t,0),点N(a,b),由O、M的坐标知,OM==13,
①当OM是边时,
点O向右平移5个单位向上平移12个单位得到点M,同样,点P(Q)向右平移5个单位向上平移12个单位得到点Q(P),
则t±5=a且0±12=b,
当t+5=a且0+12=b时,OP=OM=13=|t|,解得或,
故点Q的坐标为(18,12)或(﹣8,12);
当t﹣5=a且0﹣12=b时,OQ=OM,
同理可得点Q的坐标为(5,﹣12);
②当OM是对角线时,
由中点公式得:(t+a)=(5+0)且(0+b)=(0+12)①,
此时,OP=OQ,即t2=(5﹣t)2+122②,
联立①②并解得,
故点Q的坐标为(﹣11.9,12);
综上,点Q的坐标为(18,12)或(﹣8,12)或(5,﹣12)或(﹣11.9,12).
【例6】如图,在平面直角坐标系中,A(﹣4,0),B(0,4),四边形ABCO为平行四边形,D在x轴上一定点,P为x轴上一动点,且点P从原点O出发,沿着x轴正半轴方向以每秒个单位长度运动,已知P点运动时间为t.
(1)点C坐标为 ,P点坐标为 ;(直接写出结果,可用t表示)
(2)当t为何值时,△BDP为等腰三角形;
(3)P点在运动过程中,是否存在t,使得∠ABD=∠OBP,若存在,请求出t的值,若不存在,请说明理由!
【解答】解:(1)∵点A的坐标为(﹣4,0),
∴OA=4,
∵四边形ABCO为平行四边形,∴BC=OA=4,BC∥OA,
∴点C坐标为(4,4),
∵点P从原点O出发,沿着x轴正半轴方向以每秒个单位长度运动,P点运动时间为t,
∴OP=t,
∴P点坐标为(t,0),故答案为:(4,4);(t,0);
(2)当BD=BP时,
∵BO⊥DP,
∴OP=OD=,
∴t=1;
当DP=DB时,
由勾股定理得,BD==,
∴OP=DP﹣DO=,
∴t=﹣1;
当PB=PD时,PD=OP+OD=t+,PB2=OP2+OB2=(t)2+42,
∴(t+)2=(t)2+42,
解得,t=4,
综上所述,当t=1或t=﹣1或t=4时,△BDP为等腰三角形;
(3)作DE⊥AB于E,
由勾股定理得,AB==4,
∵OA=4,OD=,
∴AD=OA﹣OD=,
∴△ADB的面积=×AD×OB=××4=,
则×4×DE=,
解得,DE=,
由勾股定理得,BE==,
当∠ABD=∠OBP时,=,即=,
解得,t=,
∴∠ABD=∠OBP时,t=.
【例7】我们给出如下定义:若一个四边形中存在相邻两边的平方和等于一条对角线的平方,则称这个四边形为勾股四边形,这两条相邻的边称为这个四边形的勾股边.
(1)如图1,已知格点(小正方形的顶点):O(0,0)、A(3,0)、B(0,4),若M为格点,请直接画出所有以OA、OB为勾股边且对角线相等的勾股四边形OAMB;
(2)如图2,将△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°,得到△DBE,连接AD、DC,∠DCB=30°,求证:DC2+BC2=AC2,即四边形ABCD是勾股四边形;
(3)如图3,在四边形ABCD中,△BCD为等边三角形,AB=6,AD=8,∠DAB=30°,求AC长.
【解答】解:(1)如图,
(2)连接CE,如图2,
∵△ABC绕顶点B按顺时针方向旋转60°,得到△DBE,∴AC=DE,BC=BE,∠CBE=60°,
∴△BCE是等边三角形,∴EC=BC,∠BCE=60°,∵∠DCB=30°,∴∠DCE=90°,∴DC2+EC2=DE2,∴DC2+BC2=AC2,∴四边形ABCD是勾股四边形.
(3)如图3,将△ABC绕顶点B按逆时针方向旋转60°,使点C与点D重合,得到△EBD,
∴AB=AE,AC=DE,∠ABE=60°,
∴△ABE是等边三角形,
∴∠DAE=∠DAB+∠BAE=30°+60°=90°,
∴△DAE为直角三角形,∴DE2=AD2+AE2,
即AC2=AD2+AB2,∴AC==10.即AC=10.
【例8】(1)如图①,正方形AEFG的两边分别在正方形ABCD的边AB和AD上,连接CF.填空:线段DG与CF的数量关系为 ;直线DG与CF所夹锐角的大小为 .
(2)如图②,将正方形AEFG绕点A顺时针旋转,在旋转的过程中,(1)中的结论是否仍然成立,请说明理由.
(3)把图②中的正方形都换成菱形,且∠BAD=∠GAE=60°,如图③,直接写出DG:CF= .
【解答】解:(1)①延长EF交DC于H,
∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AB∥CD,EF⊥AB,
∴EH⊥CD,∴四边形DGFH是矩形,
∴HF=DG,DH=FG,∵AD=CD,DH=AG,∴CH=DG,
∴CH=FH,∴CF=DG;
②连接AF,则A,F,C三点共线,
∴直线DG与CF所夹锐角的大小为45°,故答案为:CF=DG;45°;
(2)仍然成立,证明如下:
过D作DH⊥DG,且DH=DG,连接GH,HC,并延长交DG、CF交于点K,
∵四边形ABCD是正方形,∴AD=DC,∠ADC=90°,∵DH⊥DG,
∴∠GDH=90°,∴∠GDH=∠ADC,∴∠ADG=∠CDH,
∴△ADG≌△CDH(SAS),∴AG=CH,∠AGD=∠CHD,
∵四边形AEFG是正方形,∴AG=GF,∠AGF=90°,
∵∠GDH=90°,DH=DG,∴∠DGH=∠DHG=45°,
∴∠CHG=∠CDH﹣∠DHG=∠CDH﹣45°,∠HGF=360°﹣∠AGF﹣∠AGD﹣∠DGH=360°﹣90°﹣∠AGD﹣45°=225°﹣∠AGD,
∴∠CHG+∠HGF=180°,
∴CH∥FG,
∴四边形CHGF是平行四边形,
∴CF=HG,CF∥HG,
在Rt△DGH中,HG2=DH2+DG2=2DG2,
∴,即
∵CF∥HG,
∴∠CKG=∠DGH=45°,
即直线DG与CF所夹锐角的度数为45°;
(3)把△ADG绕着点D逆时针旋转120°得到△DCH,
∴AG=CH,∠AGD=∠CHD,
∵四边形AEFG是菱形,
∴AG=FG,∴CH=GF,∠AGF=120°,
∴CH=FG,
∵∠GDH=120°,DG=DH,
∴∠DGH=∠DHG=30°,
∴∠CHG=∠CDH﹣∠DHG=∠CDH﹣30°,∠HGF=360°﹣∠AGF﹣∠AGD﹣∠DGH=360°﹣120°﹣∠AGD﹣30°=210°﹣∠AGD,
∴∠CHG+∠HGF=180°,∴CH∥FG,
∴四边形CHGF是平行四边形,
∴CF=HG,CF∥HG,
∴=.
故答案为:.
【例9】如图1,在矩形ABCD中,AB=a,BC=3,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度沿射线BC方向移动,作△PAB关于直线PA的对称△PAB',设点P的运动时间为t(s).
(1)当a=4时.
①如图2.当点B'落在AC上时,显然△PCB'是直角三角形,求此时t的值;
②当点B'不落在AC上时,请直接写出△PCB'是直角三角形时t的值;
(2)若直线PB'与直线CD相交于点M,且当t<3时,∠PAM=45°.问:当t>3时,∠PAM的大小是否发生变化,若不变,请说明理由.
【解答】(1)①如图1中,∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,∴,∵翻折∴AB'=AB=4,PB'=PB=t,
∴PC=3﹣t,CB′=AC﹣AB'=1,
∴在Rt△PCB'中,PC2=PB'2+CB'2,∴(3﹣t)2=t2+12,∴;
②如图2﹣1中,当∠PCB'=90°,B'在CD上时,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,AB=CD=4,AD=BC=3,∴,
∴,在Rt△PCB'中,∵B'P2=PC2+B'C2,
∴,∴;
如图2﹣2中,当∠PCB'=90°,B'在CD的延长线上时,
在Rt△ADB'中,,∴,
在Rt△PCB'中,则有:,
解得;如图2﹣3中,当∠CPB'=90°时,
∵∠B=∠B′=∠BPB′=90°,AB=AB′,
∴四边形AB'PB为正方形,
∴BP=AB=4,
∴t=4,
综上所述,满足条件的t的值为4s或或;
(2)当t<3时,如图3﹣1中,
∵∠PAM=45°,∴∠2+∠3=45°,∠1+∠4=45°,
又∵△PAB关于直线PA的对称△PAB',
∴∠1=∠2,∠3=∠4,又∵∠ADM=∠AB'M,AM=AM,
∴△AMD≌△AMB'(AAS),
∴AD=AB'=AB,即四边形ABCD是正方形;当t>3时,如图3﹣2中,
设∠APB=x,∴∠PAB=90°﹣x,∴∠DAP=x,
∵AB′=AD,AM=AM,∴Rt△MDA≌Rt△B'AM(HL),
∴∠BAM=∠DAM,∵作△PAB关于直线PA的对称△PAB',
∴∠PAB=∠PAB'=90°﹣x,∴∠DAB'=∠PAB'﹣∠DAP=90°﹣2x,
∴∠DAM=∠DAB'=45°﹣x,∴∠MAP=∠DAM+∠PAD=45°.
【例10】在初中阶段的函数学习中,我们经历了“确定函数的表达式﹣﹣利用函数图象研究其性质一一运用函数解决问题“的学习过程.在画函数图象时,我们通过描点或平移的方法画出了所学的函数图象.同时,我们也学习了绝对值的意义|a|=.
结合上面经历的学习过程,现在来解决下面的问题在函数y=|kx﹣3|+b中,当x=2时,y=﹣4;当x=0时,y=﹣1.
(1)求这个函数的表达式;
(2)在给出的平面直角坐标系中,请用你喜欢的方法画出这个函数的图象并写出这个函数的一条性质;
(3)已知函数y=x﹣3的图象如图所示,结合你所画的函数图象,直接写出不等式|kx﹣3|+b≤x﹣3的解集.
【解答】解:(1)∵在函数y=|kx﹣3|+b中,当x=2时,y=﹣4;当x=0时,y=﹣1,
∴,得,∴这个函数的表达式是y=|x﹣3|﹣4;
(2)∵y=|x﹣3|﹣4,∴y=,
∴函数y=x﹣7过点(2,﹣4)和点(4,﹣1);函数y=﹣﹣1过点(0,﹣1)和点(﹣2,2);
该函数的图象如右图所示,性质是当x>2时,y随x的增大而增大;
(3)由函数图象可得,不等式|kx﹣3|+b≤x﹣3的解集是1≤x≤4.
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总结复习
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1.通过本堂课你学会了 .
2.掌握的不太好的部分 .
3.老师点评:① .
② .
③ .
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课后作业
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1.如图,△PCF中,PC=PF,∠P=30°,B为边PF上的一点,且∠BCP=45°,BC=2,则FB的长为 .
【解答】解:如图,过B作BD⊥CP于D,则∠BDC=∠BDP=90°,
∵∠BCP=45°,∴△CBD是等腰直角三角形,∴BD2+CD2=BC2,BD=CD,
∵BC=2,∴BD=CD=2.在直角△BDP中,∵∠BDP=90°,∠P=30°,
∴BP=2BD=4,DP==2,∴PC=CD+DP=2+2,
∵PC=PF,∴PF=2+2,∴FB=PF﹣BP=2+2﹣4=2﹣2.故答案为:2﹣2.
2.如图,在矩形纸片ABCD中,AB=3,∠ABE=45°,将其折叠,使点D与点B重合,折痕为EF.则BF的长为 .
【解答】解:∵ABCD是矩形,∴CD=AB=3,∠ABF=∠D=∠C=90°,∵∠ABE=45°,
∴∠EBF=45°,根据翻折可知:BC′=DC=AB=3,∠EBC′=∠D=∠C′=90°,
∵∠EBF=45°,∴∠FBC′=45°,∴∠BFC′=45°,∴BC′=C′F=3,
∴BF==3.故答案为:3.
3.在平行四边形ABCD中,AF⊥BC于点F,∠ADC的平分线交AF于点G,交AB于点E.
(1)如图1,若∠ADC=60°,AG=3,BE=,求AF的长;
(2)如图2,过点K作AK⊥AE交DE于点K,若AF=AD,求证:AB=AG+BF;
(3)如图3,若点F为BC中点,AB=BC,点M、N分别在边CD、AD上,AM与CN交于点H,CM=ND,CH=2AH=4,直接写出线段AN的长度.
【解答】(1)解:如图1中,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,AD∥BC,∠B=∠ADC=60°,
∵∠ADC=60°,DE平分∠ADC,
∴∠ADE=∠CDE=30°,
∴∠AED=∠CDE=30°,∴∠ADE=∠AED,∴AD=AE,
∵AF⊥BC,AD∥BC,∴AF⊥AD,∴∠GAD=90°,
∴AD=AG=3,
∵BE=,
∴AB=AE+BE=4,
∴AF=AB•tan60°=6.
(2)证明:如图2中,过点D作DT⊥AD交AK的延长线于T.
∵AK⊥AB,AF⊥AD,∴∠EAK=∠GAD=90°,∴∠EAG=∠DAK,
∵AE=AD,∠AED=∠ADK,∴△EAG≌△DAK(ASA),
∴AG=AK,∴∠AGK=∠AKG=∠DKT,∵AF⊥AD,DT⊥AD,
∴AF∥DT,∴∠AGK=∠TDK,∴∠TDK=∠TKD,
∴DT=TK,∵AD=AF,∠FAB=∠DAT,∠AFB=∠ADT,
∴△AFB≌△ADT(ASA),∴BF=DT=KT,AB=AT,
∵AT=AK+KT=AG+BF,∴AB=AG+BF.
(3)如图3中,过点C作CK⊥AM于K,MJ⊥AC于J.
∵AF⊥CB,BF=CF,∴AB=AC,∵AB=BC,∴AB=AC=BC,
∴△ABC是等边三角形,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC=AB=CD=AC,
∴△ACD是等边三角形,∴∠D=∠ACM=60°,∵CA=DC,CM=DN,
∴△CAM≌△DCN(SAS),∴∠CAM=∠DCN,
∴∠MHC=∠CAH+∠ACH=∠ACH+∠NCD=∠ACD=60°,∵CK⊥AM,CH=4,AH=2,
∴HK=CH•cos60°=2,CK=2,设CM=x,
∴AC===2,在Rt△MCJ中,CJ=CM=x,MJ=x,
∵•AM•CK=•AC•MJ,∴AM==x,
在Rt△AMJ中,∵AM2=AJ2+MJ2,
∴(x)2=(2﹣x)2+(x)2,解得x=或﹣4(舍弃),∵AD=CD,CM=DN,
∴AN=DM=2﹣=.
4.在平面直角坐标系xOy中,对于直线l及点P给出如下定义:过点P作y轴的垂线交直线l于点Q,若PQ≤1,则称点P为直线l的关联点,当PQ=1时,称点P为直线l的最佳关联点,当点P与点Q重合时,记PQ=0.
例如,点P(1,2)是直线y=x的最佳关联点.
根据阅读材料,解决下列问题.
如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l1:y=﹣x+3,l2:y=2x+b.
(1)已知点A(0,4),B(,1),C(2,3),上述各点是直线l1的关联点是 ;
(2)若点D(﹣1,m)是直线l1的最佳关联点,则m的值是 ;
(3)点E在x轴的正半轴上,以OA、OE为边作正方形AOEF.若直线l2与正方形AOEF相交,且交点中至少有一个是直线l1的关联点,则b的取值范围是 .
【解答】解:(1)如图1,将点A(0,4)的纵坐标分别代入直线l1:y=﹣x+3,得:x=﹣1,
∴过点A垂直于y轴的直线与l1的交点横坐标是﹣1,0﹣(﹣1)=1,
∴点A是直线l1的关联点;
将点B(,1)的纵坐标分别代入直线l1:y=﹣x+3,得:x=2,
∴2﹣=<1,
∴点B是直线l1的关联点;
将点C(2,3)的纵坐标分别代入直线l1:y=﹣x+3,得:x=0,
∴过点A垂直于y轴的直线与l1的交点横坐标是0,2﹣0=2>1,
∴点C不是直线l1的关联点;
故答案为:A,B;
(2)将点D的纵坐标分别代入直线l1:y=﹣x+3,得:x=3﹣m,
∴过点D垂直于y轴的直线与l1的交点横坐标是3﹣m,
∵点D(﹣1,m)是直线l1的最佳关联点,
∴丨3﹣m﹣(﹣1)丨=丨4﹣m丨=1,解得:m=3或5,
故答案为:3或5;
(3)如图2,
由图可得,直线l2的位置l3与l4之间或l5与l6之间时,符合要求,
直线与l3正方形AOEF相交于A(0,4)时,b=4,
直线l4与正方形AOEF相交于A(0,2)时,b=2,
直线l5与正方形AOEF相交于F(4,4)时,b=﹣4,
直线l6与正方形AOEF相交于E(4,0)时,b=﹣8,
∴b的取值范围为2≤b≤4或﹣8≤b≤﹣4.
故答案为:2≤b≤4或﹣8≤b≤﹣4.
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