20.如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正方形ABCD在第一像限内,AB∥x轴,点A的坐标为(5,3).已知直线l:y=x+m.将直线l向上平移. (1)如果平移后的直线恰好经过点A,求m的值.
(2)在第(1)问的条件下,直线与正方形的边长BC交于点E,求△ABE的面积. (3)平移过程中的直线若与正方形有交点,求m的取值范围.
参考答案
1.解:(1)∵点C(0,4∴OC=4
,
=
,
),
∵tan∠CBO=∴OB=4, ∵OB=4OA, ∴OA=1,
∴点A(﹣1,0)
设过点A、C直线解析式为:y=kx+4∴0=﹣k+4∴k=4
,
,
,
∴过点A、C直线解析式为:y=4x+4;
(2)如图2,过点M作MH⊥OC于H,
∵M的横坐标为t, ∴MH=t, ∵tan∠BCO=
=
=
,
∴∠BCO=30°, ∵CD=DM,
∴∠DCM=∠CMD=30°, ∴∠MDH=60°,且MH⊥OC,
∴DH=t,DM=2DH=t=CD,
t=
t2,(0<t≤4)
∴△CDM的面积为S=×t×
(3)作FE⊥OB于E,CP⊥EF于P,FK⊥OC于K.则四边形CPEO是矩形,
∴CP=OE,CO=PE=4设PC=OE=m.
,
∵∠DON+∠DFN+∠ODF+∠ONF=360°, ∴∠FNO=120°,
∴∠FNE=60°,且EF⊥BO,FN=OB=4, ∴EF=2∴PF=2
,
∵∠DCF+∠AFN=60°,∠DCF+∠DFC=60°, ∴∠DFC=∠AFN, ∴∠CFA=∠DFN=90°,
∴∠FCP+∠PFC=90°,∠PFC+∠AFE=90°, ∴∠PCF=∠AFE,且∠P=∠AEF=90°, ∴△PCF∽△EFA, ∴∴
,
∴m=3或﹣4(舍弃), ∴F(3,2
),
在Rt△DEK中,∵∠DFK=30°,FK=3, ∴DK=
,
∴OD=3∴D(0,3
, ).
2.解:(1)∵一次函数y=kx+b(k≠0)的图象与x轴,y轴分别交于A(﹣9,0),B(0,6)两点, ∴
,
解得,,
∴一次函数y=kx+b的表达式为y=x+6; (2)如图1,直线l与y轴的交点为D, ∵BC⊥l,
∴∠BCD=90°=∠BOC, ∴∠OBC+∠OCB=∠OCD+∠OCB, ∴∠OBC=∠OCD, ∵∠BOC=∠COD, ∴△OBC∽△OCD, ∴
,
∵B(0,6),C(2,0), ∴OB=6,OC=2, ∴
,
∴OD=, ∴D(0,﹣), ∵C(2,0),
设直线l的函数解析式为y=mx+n,
,得
∴直线l的解析式为y=(3)∵△CBE与△ABO相似,
;
∴当△CBE1∽△OAB时, 则
,
∵点A(﹣9,0)、B(0,6),点C(2,0), ∴OA=9,OB=6,OC=2, ∵∠BOD=90°, ∴BC=∴
解得,CE1=
, ,
),
且a>0, ,
设点的E1坐标为(a,则
解得,a=6,
∴点E1坐标为(6,); 当△CBE2∽△OBA时, 则
,
∵点A(﹣9,0)、B(0,6),点C(2,0), ∴OA=9,OB=6,OC=2, ∵∠BOD=90°, ∴BC=∴
解得,CE2=3
, ,
),
且c>0, ,
设点的E2坐标为(c,则
解得,c=11,
则点E2坐标为(11,3); 由上可得,E点坐标为
或(11,3).
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