专题 反比例角度问题培优讲义2024-2025学年北师大版数学九年级上册
2024-11-22
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内容正文:
反比例函数——角度问题(一)
【知识点】90°角度的处理
1. 见90°想K型(相似或全等)
2. 用斜率,若ADCD,则斜率乘积为-1.
3. 用勾股定理(易思考,相对计算复杂)
4. 直角三角形斜边中线等于斜边的一半
【例题讲解】
1.如图,点A(1,n)和点B都在反比例函数y=(x>0)的图象上,若∠OAB=90°,,则k的值是 .
2.如图,已知第一象限内的点A在反比例函数y=上,第二象限的点B在反比例函数y=上,且OA⊥OB,,则k的值为 .
3.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(8,1),B(0,﹣3),反比例函数y=(x>0)的图象经过点A,动直线x=t(0<t<8)与反比例函数的图象交于点M,与直线AB交于点N.
(1)求k的值;
(2)当t=4时,求△BMN面积;
(3)若MA⊥AB,求t的值.
【巩固练习】
1.如图,Rt△AOB中,∠AOB=90°,顶点A,B分别在反比例函数y=(x>0)与y=(x<0)的图象上,则tan∠BAO的值为 .
2.如图,正比例函数y=kx(k≠0)的图象与反比例函数y=﹣的图象交于点A(n,2)和点B.
(1)n= ,k= ;
(2)点C在y轴正半轴上.∠ACB=90°,求点C的坐标;
(3)点P(m,0)在x轴上,∠APB为锐角,直接写出m的取值范围.
反比例函数——角度问题(二)
【知识点】反比例中关于60°,120°,30°解决方法
1. 构造30°,60°,90°的直角三角形。(等腰三角形构造直角三角形)
【例题讲解】
1.如图所示,△ABC为等边三角形,点A的坐标为(0,4),点B在x轴上,点C在反比例函数y=的图象上,则点B的坐标为 .
2.如图,点A是双曲线y=﹣在第二象限分支上的一个动点,连接AO并延长交另一分支于点B,以AB为底作等腰△ABC,且∠ACB=120°,点C在第一象限,随着点A的运动,点C的位置也不断变化,但点C始终在双曲线y=上运动,则k的值为 .
3.如图,点A是双曲线y=上的动点,连接AO并延长交双曲线于点B,将线段AB绕B顺时针旋转60°得到线段BC,点C在双曲线y=上的运动,则k= .
【巩固练习】
1.如图,△ABC是等边三角形,顶点C在y轴的负半轴上,点A(1,),点B在第一象限,经过点A的反比例函数y=(x>0)的图象恰好经过顶点B,则△ABC的边长为 .
2.如图,在反比例函数y=﹣的图象上有一动点A,连接AO并延长交图象的另一分支于点 B.在第一象限内有一点C,满足AC=BC,当点A运动时,点C始终在函数y=的图象上运动,若,则k的值为 。
反比例函数——角度问题(三)
【知识点】一般任意角度的处理方法
1. 正切的和角公式:
2. 一次函数的k值与一次函数与x轴夹角关系:
3. 利用已知角的三角函数构造k型相似。
4. 利用各题自身特点构造相似或勾股解题。
【例题讲解】
1.如图,已知点A(2,3)和点B(0,2),点A在反比例函数y=的图象上,作射线AB,交反比例函数图象于另一点M,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转45°,交反比例函数图象于点C,则CM的长度为
2.如图,已知点A(2,3)和点B(0,2),点A在反比例函数y=的图象上,作射线AB,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转α度,tanα=,交反比例函数图象于点C,则点C的坐标为 .
3.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB斜边上的高为1,∠AOB=30°,将Rt△OAB绕原点顺时针旋转90°得到Rt△OCD,点A的对应点C恰好在函数y=(k≠0)的图象上,若在y=的图象上另有一点M使得∠MOC=30°,则点M的坐标为 .
反比例函数——角度问题(四)
【知识点】反比例关于45°处理方法
1. 见45°,构造等腰直角三角形,再想k型(全等)
2. 利用半角模型构造全等解题
3. 利用相似解题
【例题讲解】
1.如图,在平面直角坐标系中,经过点A的双曲线y=(x>0)同时经过点B,且点A在点B的左侧,点A的横坐标为,∠AOB=∠OBA=45°,则k的值为 .
2.如图,点P,Q是直线y=﹣上的两点,P在Q的左侧,且满足OP=OQ,OP⊥OQ,则点P的坐标是 .
3.如图所示,在直角坐标系中,以坐标原点O(0,0),A(0,8),B(6,0)为顶点的Rt△AOB,其两个锐角对应的外角角平分线相交于点P,且点P恰好在反比例函数y=的图象上,则k的值为( )
A.64 B.60 C.80 D.144
4.如图,已知直线l:y=﹣x+4分别与x轴、y轴交于点A,B,双曲线(k>0,x>0)与直线l不相交,E为双曲线上一动点,过点E作EG⊥x轴于点G,EF⊥y轴于点F,分别与直线l交于点C,D,且∠COD=45°,则k= .
5.如图,平面直角坐标系中,O为原点,点在x轴的负半轴上,点B在y轴的正半轴上,Rt△AOB的两个锐角对应的外角角平分线相交于点P,且点P在函数y=(x<0)的图象上,PB,PA的延长线分别交x轴,y轴于点C,D,连接CD,△COD的面积是16,则k的值为 ;当点B的坐标为(0,2)时,则点A的坐标为 .
反比例函数——角度问题(一)
参考答案详细解析
【知识点】90°角度的处理
5. 见90°想K型(相似或全等)
6. 用斜率,若ADCD,则斜率乘积为-1.
7. 用勾股定理(易思考,相对计算复杂)
8. 直角三角形斜边中线等于斜边的一半
【例题讲解】
1.如图,点A(1,n)和点B都在反比例函数y=(x>0)的图象上,若∠OAB=90°,,则k的值是 2 .
【分析】过A作AC⊥x轴,过B作BD⊥AC于D,则∠ACO=∠BDA=90°,OC=1,AC=n,先判定△AOC∽△BAD,即可得到AD=,BD=,进而得出B(1+,n﹣),依据k=1×n=(1+)(n﹣)可得到n的值,即可得到k的值.
【解答】解:如图,过A作AC⊥x轴,过B作BD⊥AC于D,则∠ACO=∠BDA=90°,OC=1,AC=n,
∵∠BAO=90°,
∴∠CAO+∠BAC=∠ABD+∠BAC=90°,
∴∠CAO=∠DBA,
∴△AOC∽△BAD,
∴==,即,
∴AD=,BD=,
∴B(1+,n﹣),
∵k=1×n=(1+)(n﹣),
解得n=2或n=﹣0.5(舍去),
∴k=1×2=2,
故答案为:2.
2.如图,已知第一象限内的点A在反比例函数y=上,第二象限的点B在反比例函数y=上,且OA⊥OB,,则k的值为 ﹣ .
【分析】作AC⊥x轴于C,BD⊥x轴于D,如图,证明Rt△OBD∽Rt△AOC,利用相似三角形的性质得到=,利用反比例函数k的几何意义得到=,从而解绝对值方程得到满足条件的k的值.
【解答】解:作AC⊥x轴于C,BD⊥x轴于D,如图,
∵OA⊥OB,
∴∠BOD+∠AOC=90°,
∵∠BOD+∠OBD=90°,
∴∠AOC=∠OBD,
∴Rt△OBD∽Rt△AOC,
∴=()2=()2=,
∵S△OBD=|k|,S△AOC=×4=2,
∴=,
而k<0,
∴k=﹣.
故答案为﹣.
3.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(8,1),B(0,﹣3),反比例函数y=(x>0)的图象经过点A,动直线x=t(0<t<8)与反比例函数的图象交于点M,与直线AB交于点N.
(1)求k的值;
(2)当t=4时,求△BMN面积;
(3)若MA⊥AB,求t的值.
【分析】(1)直接把点A(8,1)代入反比例函数y=,求出k的值即可;
(2)利用待定系数法求出直线AB的解析式,利用t=4得出M和N的坐标,进而求出△BMN的面积;
(3)过点A作AQ⊥y轴于点Q,延长AM交y轴于点P,根据△ABQ∽△PAQ得出P点坐标,求出直线AP的解析式,进而可得出结论.
【解答】解:(1)把点A(8,1)代入反比例函数y=(x>0),
得:k=1×8=8,即k=8;
(2)设直线AB的解析式为:y=ax+b,
根据题意得:,解得:,
∴直线AB的解析式为:y=x﹣3;
当t=4时,M(4,2),N(4,﹣1),
则MN=3,
∴△BMN的面积=×3×4=6;
(3)如图,过点A作AQ⊥y轴于点Q,延长AM交y轴于点P,
∵MA⊥AB,
∴△ABQ∽△PAQ,
∴=,即=,解得PQ=16,
∴P(0,17).
又∵A(8,1),
∴直线AP的解析式为:y=﹣2x+17.
∴解方程﹣2x+17=,得x1=,x2=8,
∴t=.
【巩固练习】
1.如图,Rt△AOB中,∠AOB=90°,顶点A,B分别在反比例函数y=(x>0)与y=(x<0)的图象上,则tan∠BAO的值为 2 .
【分析】过A作AC⊥x轴,过B作BD⊥x轴于D,于是得到∠BDO=∠ACO=90°,根据反比例函数的性质得到S△BDO=4,S△AOC=,根据相似三角形的性质得到=()2==4,求得=2,根据三角函数的定义即可得到结论.
【解答】解:过A作AC⊥x轴,过B作BD⊥x轴于D,
则∠BDO=∠ACO=90°,
∵顶点A,B分别在反比例函数y=(x>0)与y=(x<0)的图象上,
∴S△BDO==2,S△AOC=,
∵∠AOB=90°,
∴∠BOD+∠DBO=∠BOD+∠AOC=90°,
∴∠DBO=∠AOC,
∴△BDO∽△OCA,
∴=()2==4,
∴=2,
∴tan∠BAO==2,
故答案为:2.
2.如图,正比例函数y=kx(k≠0)的图象与反比例函数y=﹣的图象交于点A(n,2)和点B.
(1)n= ﹣4 ,k= ﹣ ;
(2)点C在y轴正半轴上.∠ACB=90°,求点C的坐标;
(3)点P(m,0)在x轴上,∠APB为锐角,直接写出m的取值范围.
【分析】(1)把A点坐标代入反比例函数解析式求得n,再把求得的A点坐标代入正比例函数解析式求得k;
(2)可设点C(0,b),只要求出b的值就行,求值一般的方法是相似和勾股定理,此题用相似,只需证明△ACD∽△CBE即可;
(3)在x轴上找到点P1,P2,使AP1⊥P1B,AP2⊥BP2,则点P在P1的左边,在P2的右边就符合要求了.
【解答】解:(1)把A(n,2)代入反比例函数y=﹣中,得n=﹣4,
∴A(﹣4,2),
把A(﹣4,2)代入正比例函数y=kx(k≠0)中,得k=﹣,
故答案为:﹣4;﹣;
(2)过A作AD⊥y轴于点D,过B作BE⊥y轴于点E,
∵A(﹣4,2),
∴根据双曲线与正比例函数图象的对称性得B(4,﹣2),
设C(0,b),则CD=b﹣2,AD=4,BE=4,CE=b+2,
∵∠ACO+∠OCB=90°,∠OCB+∠CBE=90°,
∴∠ACO=∠CBE,
∵∠ADC=∠CEB=90°,
∴△ACD∽△CBE,
∴,即,
解得,b=2,或b=﹣2(不合题意,舍去),
∴C(0,2);
另一解法:∵A(﹣4,2),
∴根据双曲线与正比例函数图象的对称性得B(4,﹣2),
∴,
∵∠ACB=90°,OA=OB,
∴,
∴);
(3)如图2,在x轴上原点的两旁取两点P1,P2,使得OP1=OP2=OA=OB,
∴,
∴P1(﹣2,0),P2(2,0),
∵OP1=OP2=OA=OB,
∴四边形AP1BP2为矩形,
∴AP1⊥P1B,AP2⊥BP2,
∵点P(m,0)在x轴上,∠APB为锐角,
∴P点必在P1的左边或P2的右边,
∴m<﹣2或m>2.
另一解法:在x轴上原点的两旁取两点P1,P2,使得∠AP1B=∠AP2B=90°,
则,
∴,
∵点P(m,0)在x轴上,∠APB为锐角,
∴P点必在P1的左边或P2的右边,
∴m<﹣2或m>2.
反比例函数——角度问题(二)
【知识点】反比例中关于60°,120°,30°解决方法
1.构造30°,60°,90°的直角三角形。(等腰三角形构造直角三角形)
【例题讲解】
1.如图所示,△ABC为等边三角形,点A的坐标为(0,4),点B在x轴上,点C在反比例函数y=的图象上,则点B的坐标为 (2,0)或(﹣,0) .
【分析】作CD⊥AB于D,CG⊥x轴于G,过D点作EF∥OB,交y轴于E,交CG于F,由等边三角形的性质得出D为AB的中点,根据点C是反比例函数y=的图象上一点,设点C的坐标为(x,),点B的坐标为(a,0),D的坐标为(,2);然后根据△AED∽△DFC的性质,得出a、x的两个关系式,解关系式求得a的值,即可求得点B的坐标.
【解答】解:如图,作CD⊥AB于D,CG⊥x轴于G,过D点作EF∥OB,交y轴于E,交CG于F,
∵△ABC是等边三角形,CD⊥BC,
∴BD=AD,
设点C的坐标为(x,),点B的坐标为(a,0),
∵A(0,4),
∴AB的中点D的坐标为(,2);
∵CD⊥AB,
∴∠ADE+∠CDF=90°,
∵∠ADE+∠DAE=90°,
∴∠DAE=∠CDF,
∵∠AED=∠CFD=90°,
∴△AED∽△DFC,
∴,即=tan60°,
整理,可得x﹣=2①,2+a=②,
由①②整理得,a2+4a﹣33=0
解得a1=2,a2=﹣,
∴B(2,0)或(﹣,0),
故答案为(2,0)或(﹣,0).
2.如图,点A是双曲线y=﹣在第二象限分支上的一个动点,连接AO并延长交另一分支于点B,以AB为底作等腰△ABC,且∠ACB=120°,点C在第一象限,随着点A的运动,点C的位置也不断变化,但点C始终在双曲线y=上运动,则k的值为 3 .
【分析】连接CO,过点A作AD⊥x轴于点D,过点C作CE⊥x轴于点E,证明△AOD∽△OCE,根据相似三角形的性质求出△AOD和△OCE面积比,根据反比例函数图象上点的特征求出S△AOD,得到S△EOC,求出k的值.
【解答】解:连接CO,过点A作AD⊥x轴于点D,过点C作CE⊥x轴于点E,
∵连接AO并延长交另一分支于点B,以AB为底作等腰△ABC,且∠ACB=120°,
∴CO⊥AB,∠CAB=30°,
则∠AOD+∠COE=90°,
∵∠DAO+∠AOD=90°,
∴∠DAO=∠COE,
又∵∠ADO=∠CEO=90°,
∴△AOD∽△OCE,
∴===tan60°=,
∴=()2=3,
∵点A是双曲线y=﹣在第二象限分支上的一个动点,
∴S△AOD=×|xy|=,
∴S△EOC=,即×OE×CE=,
∴k=OE×CE=3,
故答案为:3.
3.如图,点A是双曲线y=上的动点,连接AO并延长交双曲线于点B,将线段AB绕B顺时针旋转60°得到线段BC,点C在双曲线y=上的运动,则k= ﹣9 .
【分析】连接OC,易证AO⊥OC,OC=OA.由∠AOC=90°想到构造K型相似,过点A作AE⊥y轴,垂足为E,过点C作CF⊥y轴,垂足为F,可证△AEO∽△OFC.从而得到OF=AE,FC=EO.设点A坐标为(a,b),则ab=3,设点C坐标为(x,y),从而有FC•OF=﹣xy=﹣9,即k=xy=﹣9.
【解答】解:∵双曲线y=关于原点对称,
∴点A与点B关于原点对称.
∴OA=OB.
连接OC,AC,如图所示.
∵将线段AB绕B顺时针旋转60°得到线段BC,
∴△ABC是等边三角形,OA=OB,
∴OC⊥AB,∠BAC=60°,
∴tan∠OAC==,
∴OC=OA.
过点A作AE⊥y轴,垂足为E,过点C作CF⊥y轴,垂足为F,
∵AE⊥OE,CF⊥OF,OC⊥OA,
∴∠AEO=∠OFC,∠AOE=90°﹣∠FOC=∠OCF,
∴△AEO∽△OFC.
∴==.
∵OC=OA,
∴OF=AE,FC=EO.
设点A坐标为(a,b),
∵点A在第一象限,
∴AE=a,OE=b.
∴OF=AE=a,FC=EO=b.
∵点A在双曲线y=上,
∴ab=3.
∴FC•OF=b•a=3ab=9,
设点C坐标为(x,y),
∵点C在第四象限,
∴FC=x,OF=﹣y.
∴FC•OF=x•(﹣y)=﹣xy=9.
∴xy=﹣9.
∵点C在双曲线y=上,
∴k=xy=﹣9.
故答案为:﹣9.
【巩固练习】
1.如图,△ABC是等边三角形,顶点C在y轴的负半轴上,点A(1,),点B在第一象限,经过点A的反比例函数y=(x>0)的图象恰好经过顶点B,则△ABC的边长为 2 .
【分析】如图延长AB到D,使得AB=BD,连接CD,作AH⊥y轴于H,DE⊥y轴于E.设C(0,c).由△ACH∽△CDE,推出===,由A(1,),推出AH=1,CH=﹣c,推出EC=,DE=﹣c,推出D(﹣c,c﹣),根据BA=BD,可得B(,),因为A、B在y=上,可得=×,解方程求出点C坐标即可解决问题;
【解答】解:如图延长AB到D,使得AB=BD,连接CD,作AH⊥y轴于H,DE⊥y轴于E.设C(0,c).
∵△ABC是等边三角形,
∴AB=AC=BC,
∵AB=BD,
∴BA=BC=BD,
∴△ACD是直角三角形,
∵∠CAD=60°,
∴DC=AC,
∵∠ACD=∠AHC=∠DEC=90°,
∴∠ACH+∠DCE=90°,
∵∠ECD+∠CDE=90°,
∴∠ACH=∠CDE,
∴△ACH∽△CDE,
∴===,
∵A(1,),
∴AH=1,CH=﹣c,
∴EC=,DE=﹣c,
∴D(﹣c,c﹣),
∵BA=BD,
∴B(,),
∵A、B在y=上,
∴=•,
整理得:4c2﹣16c﹣11=0,
解得c=﹣或(舍弃),
∴C(0,﹣),
∴AC===2,
故答案为2.
2.如图,在反比例函数y=﹣的图象上有一动点A,连接AO并延长交图象的另一分支于点 B.在第一象限内有一点C,满足AC=BC,当点A运动时,点C始终在函数y=的图象上运动,若,则k的值为( )
A. B.6 C.8 D.16
【分析】由反比例函数的性质可知OA=OB,由等腰三角形三线合一可得OC⊥AB,进而得出三角形相似,然后将,转化为,由勾股定理可得,即三角形的相似比为,设AD、OD的长,就能表示出OE、CE的长,根据反比例函数图象上点的特征,可以求出k的值.主要考查反比例函数、相似三角形、等腰三角形的性质等知识.
【解答】解:过点A、C作AD⊥y轴、CE⊥y轴,垂足为D、E,连接CO,
则∠ADO=∠CEO=90°,如图所示:
∵A、B是反比例函数y=图象上关于原点对称的两点,
∴OA=OB,
又∵AC=BC,
∴OC⊥AB,
∴∠AOD+∠COE=90°,
∴△AOD∽△OCE,
∴,
又∵,
∴,
∴=,
设AD=a,OD=b,则OE=,CE=,
∵ab=2
∴OE×CE=,
即:k=16
故选:D.
反比例函数——角度问题(三)
【知识点】一般任意角度的处理方法
1.正切的和角公式:
2.一次函数的k值与一次函数与x轴夹角关系:
3.利用已知角的三角函数构造k型相似。
4.利用各题自身特点构造相似或勾股解题。
【例题讲解】
1.如图,已知点A(2,3)和点B(0,2),点A在反比例函数y=的图象上,作射线AB,交反比例函数图象于另一点M,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转45°,交反比例函数图象于点C,则CM的长度为( )
A.5 B.6 C.4 D.5
【分析】过B作BF⊥AC于F,过F作FD⊥y轴于D,过A作AE⊥DF于E,则△ABF为等腰直角三角形,易得△AEF≌△FDB,设BD=a,则EF=a,进一步得到DF=2﹣a=AE,OD=OB﹣BD=2﹣a,根据AE+OD=3,列出2﹣a+2﹣a=3,求得a的值,即可求得F的坐标,根据待定系数法求得直线AF的解析式,再解方程组即可得到C点坐标;依据点A(2,3)和点B(0,2),即可得到直线AB的解析式为y=x+2,解方程组可得点M的坐标,进而得出CM的长.
【解答】解:如图,过B作BF⊥AC于F,过F作FD⊥y轴于D,过A作AE⊥DF于E,则△ABF为等腰直角三角形,易得△AEF≌△FDB,设BD=a,则EF=a,
∵点A(2,3)和点B(0,2),
∴DF=2﹣a=AE,OD=OB﹣BD=2﹣a,
∵AE+OD=3,
∴2﹣a+2﹣a=3,
解得a=,
∴F(,),
设直线AF的解析式为y=kx+b,则,
解得,
∴直线AF的解析式为y=3x﹣3,
∵双曲线y=经过点A(2,3),
∴k=2×3=6,
∴双曲线为y=,
解方程组,可得或,
∴C(﹣1,﹣6),
由点A(2,3)和点B(0,2),可得直线AB的解析式为y=x+2,
解方程组,可得或,
∴M(﹣6,﹣1),
∴CM==5,
故选:D.
2.如图,已知点A(2,3)和点B(0,2),点A在反比例函数y=的图象上,作射线AB,再将射线AB绕点A按逆时针方向旋转α度,tanα=,交反比例函数图象于点C,则点C的坐标为 (﹣,﹣) .
【分析】过B作BF⊥AC于F,过F作FD⊥y轴于D,过A作AE⊥DF于E,得到△AEF∽△FDB,依据相似三角形的性质,即可得出F的坐标,进而得出直线AF的解析式,解方程组即可得到C点坐标.
【解答】解:如图,过B作BF⊥AC于点F,过F作FD⊥y轴于点D,过A作AE⊥DF于点E,
则△AEF∽△FDB,
∵tanα=,
∴==,
∴设BD=a,则EF=2a,
∵点A(2,3)和点B(0,2),
∴DF=2﹣2a,OD=OB﹣BD=2﹣a,
∴AE=2DF=4﹣4a,
∵AE+OD=3,
∴4﹣4a+2﹣a=3,
解得a=,
∴F( ,),
设直线AF的解析式为y=ax+b,则,解得,
∴y=x+,
∵点A在反比例函数y=的图象上,
∴3=,
∴k=6,
∴y=,
解方程组 ,可得 (不合题意舍去)或 ,
∴C(﹣,﹣),
故答案为(﹣,﹣).
3.如图,在平面直角坐标系中,Rt△OAB斜边上的高为1,∠AOB=30°,将Rt△OAB绕原点顺时针旋转90°得到Rt△OCD,点A的对应点C恰好在函数y=(k≠0)的图象上,若在y=的图象上另有一点M使得∠MOC=30°,则点M的坐标为 (,1) .
【分析】作AE⊥OB于E,MF⊥x轴于F,则AE=1,解直角三角形求得OE=,即可求得C的坐标,根据待定系数法求的反比例函数的解析式,进一步表示出M(n,n),代入解析式即可求得结果.
【解答】解:作AE⊥OB于E,MF⊥x轴于F,则AE=1,
∵∠AOB=30°,
∴OE=AE=,
将Rt△OAB绕原点顺时针旋转90°得到Rt△OCD,点A的对应点C为(1,),
∵点C在函数y=(k≠0)的图象上,
∴k=1×=,
∴y=,
∵∠COD=∠AOB=30°,∠MOC=30°,
∴∠DOM=60°,
∴∠MOF=30°,
∴OF=MF,
设MF=n,则OF=n,
∴M(n,n),
∵点M在函数y=的图象上,
∴n=,
∴n=1(负数舍去),
∴M(,1),
故答案为(,1).
反比例函数——角度问题(四)
【知识点】反比例关于45°处理方法
1.见45°,构造等腰直角三角形,再想k型(全等)
2.利用半角模型构造全等解题
3.利用相似解题
【例题讲解】
1.如图,在平面直角坐标系中,经过点A的双曲线y=(x>0)同时经过点B,且点A在点B的左侧,点A的横坐标为,∠AOB=∠OBA=45°,则k的值为 1+ .
【分析】过A作AM⊥y轴于M,过B作BD⊥x轴于D,直线BD与AM交于点N,则OD=MN,DN=OM,∠AMO=∠BNA=90°,由等腰三角形的判定与性质得出OA=BA,∠OAB=90°,证出∠AOM=∠BAN,由AAS证明△AOM≌△BAN,得出AM=BN=,OM=AN=,求出B(+,﹣),得出方程(+)•(﹣)=k,解方程即可.
【解答】解:过A作AM⊥y轴于M,过B作BD⊥x轴于D,直线BD与AM交于点N,如图所示:
则OD=MN,DN=OM,∠AMO=∠BNA=90°,
∴∠AOM+∠OAM=90°,
∵∠AOB=∠OBA=45°,
∴OA=BA,∠OAB=90°,
∴∠OAM+∠BAN=90°,
∴∠AOM=∠BAN,
在△AOM和△BAN中,,
∴△AOM≌△BAN(AAS),
∴AM=BN=,OM=AN=,
∴OD=+,BD=﹣,
∴B(+,﹣),
∴双曲线y=(x>0)同时经过点A和B,
∴(+)•(﹣)=k,
整理得:k2﹣2k﹣4=0,
解得:k=1±(负值舍去),
∴k=1+;
故答案为:1+.
2.如图,点P,Q是直线y=﹣上的两点,P在Q的左侧,且满足OP=OQ,OP⊥OQ,则点P的坐标是 (﹣,) .
【分析】证明△PMO≌△ONQ(AAS),则PM=ON,OM=QN,设点P(m,﹣m+2),则点Q(﹣m+2,﹣m),即可求解.
【解答】解:分别过点P、Q作x轴的垂线交于点M、N,
∵OP⊥OQ,∴∠POM+∠QON=90°,而∠QON+∠OQN=90°,
∴∠OQN=∠MOP,OP=OQ,∠PMO=∠ONQ=90°,
∴△PMO≌△ONQ(AAS),
∴PM=ON,OM=QN,
设点P(m,﹣m+2),则点Q(﹣m+2,﹣m),
将点Q的坐标代入y=﹣得:﹣m=﹣(﹣m+2)+2,
解得:m=﹣,
故点P(﹣,),
故答案为:(﹣,).
3.如图所示,在直角坐标系中,以坐标原点O(0,0),A(0,8),B(6,0)为顶点的Rt△AOB,其两个锐角对应的外角角平分线相交于点P,且点P恰好在反比例函数y=的图象上,则k的值为( )
A.64 B.60 C.80 D.144
【分析】过P分别作AB、x轴、y轴的垂线,垂足分别为C、D、E,如图,利用勾股定理计算出AB=10,根据角平分线的性质得PE=PC=PD,设P(t,t),利用面积的和差得到×t×(t﹣8)+×10×t+×t×(t﹣6)+×6×8=t×t,求出t得到P点坐标,然后把P点坐标代入y=中求出k的值.
【解答】解:过P分别作AB、x轴、y轴的垂线,垂足分别为C、D、E,如图,
∵A(0,8),B(6,0),
∴OA=8,OB=6,
∴AB==10,
∵△OAB的两个锐角对应的外角角平分线相交于点P,
∴PE=PC,PD=PC,
∴PE=PC=PD,
设P(t,t),则PC=t,
∵S△PAE+S△PAB+S△PBD+S△OAB=S矩形PEOD,
∴×t×(t﹣8)+×10×t+×t×(t﹣6)+×6×8=t×t,
解得t=12,
∴P(12,12),
∵P恰好在反比例函数y=的图象上,
∴k=12×12=144.
故选:D.
4.如图,已知直线l:y=﹣x+4分别与x轴、y轴交于点A,B,双曲线(k>0,x>0)与直线l不相交,E为双曲线上一动点,过点E作EG⊥x轴于点G,EF⊥y轴于点F,分别与直线l交于点C,D,且∠COD=45°,则k= 8 .
【分析】证明△ODA∽△CDO,则OD2=CD•DA,而则OD2=(4﹣n)2+n2=2n2﹣8n+16,CD=(m+n﹣4),DA=n,即可求解.
【解答】解:点A、B的坐标分别为(4,0)、(0,4),
即:OA=OB,∴∠OAB=45°=∠COD,
∠ODA=∠ODA,∴△ODA∽△CDO,
∴OD2=CD•DA,
设点E(m,n),则点D(4﹣n,n),点C(m,4﹣m),
则OD2=(4﹣n)2+n2=2n2﹣8n+16,
CD=(m+n﹣4),DA=n,
即2n2﹣8n+16=(m+n﹣4)×n,
解得:mn=8=k,
故答案为8.
5.如图,平面直角坐标系中,O为原点,点在x轴的负半轴上,点B在y轴的正半轴上,Rt△AOB的两个锐角对应的外角角平分线相交于点P,且点P在函数y=(x<0)的图象上,PB,PA的延长线分别交x轴,y轴于点C,D,连接CD,△COD的面积是16,则k的值为 ﹣16 ;当点B的坐标为(0,2)时,则点A的坐标为 (﹣,0) .
【分析】过点P作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,PG⊥AB于G,连接OP.利用角平分线的性质得出PE=PF,可以假设P(﹣m,m)(m>0),则k=﹣m2,利用勾股定理得到m2+m2=OP2,通过证得△COP∽△POD,得到OP2=OC•OD=32,即可求得k的值.
【解答】解:过点P作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,PG⊥AB于G,连接OP.
∵△AOB的两条外角平分线交于点P,
∴PE=PG,PF=PG,
∴PE=PF,且点P在第二象限,
∴可以假设P(﹣m,m),且m>0,
∵P在反比例函数y=(k<0,x<0)的图象上,
∴k=﹣m2,
∵∠POA=∠POB=∠CPD=45°,
∴∠COP=∠POD=135°,
∵∠POB=∠PDO+∠OPD=45°,∠OPC+∠OPD=45°,
∴∠PDO=∠OPC,
∴△COP∽△POD,
∴=,
∴OP2=OC•OD,
∵△COD的面积是16,
∴OC•OD=16,
∴OC•OD=32
∴OP2=32,
∴OP==4,
根据勾股定理,m2+m2=32,
∴k=﹣m2=﹣16,
∵m2=16,m>0,
∴m=4,
∴OE=OF=4,
∵B(0,2),
∴OB=2,
∴BF=2,
∵∠PGB=∠PFB=90°,PF=PG,PB=PB,
∴Rt△PGB≌Rt△PFB(HL),
∴BG=BF=2,
同理AG=AE,
设点A(a,0),a<0,
∴OA=﹣a,
∴AG=AE=4﹣(﹣a)=4+a,
∴AB=AG+BG=4+a+2=a+6,
∵OA2+OB2=AB2,即(﹣a)2+22=(a+6)2,
解得:a=﹣,
∴A(﹣,0).
故答案为﹣16;(﹣,0).
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