如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为(0,2)、(-1,0)、(4,0).P是线段O
给图如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为(0,2)、(-1,0)、(4,0).P是线段OC上的一动点(点P与点O、C不重合),过点P的直线x=t与AC相交于...
给图 如图,在平面直角坐标系中,点A、B、C的坐标分别为(0,2)、(-1,0)、(4,0).P是线段OC上的一动点(点P与点O、C不重合),过点P的直线x=t与AC相交于点Q.设四边形ABPQ关于直线x=t的对称的图形与△QPC重叠部分的面积为S.
(1)点B关于直线x=t的对称点B′的坐标为(2t+1,0)
(2t+1,0)
;
(2)求S与t的函数关系式. 展开
(1)点B关于直线x=t的对称点B′的坐标为(2t+1,0)
(2t+1,0)
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(2)求S与t的函数关系式. 展开
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解:(1)设B′横坐标为a,
则-1+a 2 =t,
解得a=2t+1.
故B′点坐标为(2t+1,0).
(2)①如图,当1.5≤t≤4时,重合部分为三角形,
∵△CPQ∽△COA,
∵PC OC =PQ AO ,
即4-t 4 =PQ 2 ,
则PQ=4-t 2 .
于是S=1 2 (4-t)4-t 2 =(4-t)2 4 (1.5≤t<4),
②如图,0<t<1.5时,重合部分为四边形,
∵A点坐标为(0,2),
∴A′点坐标为(2t,2),
又∵B′点坐标为(2t+1,0),
设直线A′B′解析式为y=kx+b,则将A′(2t,2),
和B′(2t+1,0)分别代入解析式得, 2tk+b=2 (2t+1)k+b=0 ,
解得k=-2,b=2+4t.
解析式为y=-2x+(2+4t),
设直线AC解析式为y=mx+n,将A(0,2),C(4,0)分别代入解析式得, n=2 4m+n=0 ,
解得4m+2=0,m=-1 2 .
解析式为y=-1 2 x+2.
将y=-1 2 x+2和y=-2x+(2+4t)组成方程组得 y=-1 2 x+2 y=-2x+(2+4t)
得 x=8t 3 y=6-4t 3 ,
D点坐标为(8t 3 ,6-4t 3 ).
由于B′坐标为(2t+1,0),C点坐标为(4,0),
故B′C=4-(2t+1)=3-2t,
∴S=S四边形QPB'D=S△QPC-S△DB'C=-13t 2 12 +2t+1(0<t<1.5).
则-1+a 2 =t,
解得a=2t+1.
故B′点坐标为(2t+1,0).
(2)①如图,当1.5≤t≤4时,重合部分为三角形,
∵△CPQ∽△COA,
∵PC OC =PQ AO ,
即4-t 4 =PQ 2 ,
则PQ=4-t 2 .
于是S=1 2 (4-t)4-t 2 =(4-t)2 4 (1.5≤t<4),
②如图,0<t<1.5时,重合部分为四边形,
∵A点坐标为(0,2),
∴A′点坐标为(2t,2),
又∵B′点坐标为(2t+1,0),
设直线A′B′解析式为y=kx+b,则将A′(2t,2),
和B′(2t+1,0)分别代入解析式得, 2tk+b=2 (2t+1)k+b=0 ,
解得k=-2,b=2+4t.
解析式为y=-2x+(2+4t),
设直线AC解析式为y=mx+n,将A(0,2),C(4,0)分别代入解析式得, n=2 4m+n=0 ,
解得4m+2=0,m=-1 2 .
解析式为y=-1 2 x+2.
将y=-1 2 x+2和y=-2x+(2+4t)组成方程组得 y=-1 2 x+2 y=-2x+(2+4t)
得 x=8t 3 y=6-4t 3 ,
D点坐标为(8t 3 ,6-4t 3 ).
由于B′坐标为(2t+1,0),C点坐标为(4,0),
故B′C=4-(2t+1)=3-2t,
∴S=S四边形QPB'D=S△QPC-S△DB'C=-13t 2 12 +2t+1(0<t<1.5).
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