试题

题目:
在平面直角坐标系中,等边三角形OAB的边长是2
3
,且OB边落在x轴的正半轴上,点A落在第一象限、将△OAB折叠,使点A落在x轴上,设点C是点A落在x轴上的对应点,
(1)当△OAB沿直线y=kx+b折叠时,如果点A恰好落在点C(0,0),求b的值;
(2)当△OAB沿直线y=kx+b折叠时,点C的横坐标为m,求b与m之间的函数关系式;并写出当b=
1
2
时,点C的坐标;
青果学院
(3)当△OAB沿直线y=kx+b折叠时,如果我们把折痕所在直线与△OAB的位置分为如图1、图2、图3三种情形,请你分别写出每种情形时b的取值范围(将答案直接填写在每种情形下的横线上).
青果学院
答案
解:(1)根据等边三角形的三线合一的性质,则此时直线过点B.
设直线和y轴的交点是M.
在Rt△CBM中,∠CBM=30°,OB=2
3

则OM=2,即b=2.

(2)易知:A(
3
,3),已知C(m,0),则AC的中点为(
m+
3
2
3
2
);
依题意有:
m+
3
2
k+b=
3
2
3
3
-m
=-
1
k

消去k,得:m2+6b-12=0,即b=2-
1
6
m2
当b=
1
2
时,2-
1
6
m2=
1
2
,解得m=±3;
故:C1(3,0),C2(-3,0).(5分)

(3)图①:0≤b≤2,图②:0≤b≤2,图③:-6≤b≤0;
理由:由(2)知:12-6b=m2,m2+6b-12=0;
若C点在x轴上,则方程m2+6b-12=0必有实数解,即:
△=-4(6b-12)≥0,解得b≤2;
图①中,显然b≥0,那么b的取值范围是:0≤b≤2;
图②中,显然b≥0,同图①可得:0≤b≤2;
图③中,显然b≤0,由于m的值最大可取4
3
,那么:
12-6b2≤(4
3
2,即b≥-6,
因此-6≤b≤0.
解:(1)根据等边三角形的三线合一的性质,则此时直线过点B.
设直线和y轴的交点是M.
在Rt△CBM中,∠CBM=30°,OB=2
3

则OM=2,即b=2.

(2)易知:A(
3
,3),已知C(m,0),则AC的中点为(
m+
3
2
3
2
);
依题意有:
m+
3
2
k+b=
3
2
3
3
-m
=-
1
k

消去k,得:m2+6b-12=0,即b=2-
1
6
m2
当b=
1
2
时,2-
1
6
m2=
1
2
,解得m=±3;
故:C1(3,0),C2(-3,0).(5分)

(3)图①:0≤b≤2,图②:0≤b≤2,图③:-6≤b≤0;
理由:由(2)知:12-6b=m2,m2+6b-12=0;
若C点在x轴上,则方程m2+6b-12=0必有实数解,即:
△=-4(6b-12)≥0,解得b≤2;
图①中,显然b≥0,那么b的取值范围是:0≤b≤2;
图②中,显然b≥0,同图①可得:0≤b≤2;
图③中,显然b≤0,由于m的值最大可取4
3
,那么:
12-6b2≤(4
3
2,即b≥-6,
因此-6≤b≤0.
考点梳理
翻折变换(折叠问题);一次函数综合题.
(1)根据等边三角形的性质,知如果点A恰好落在点C(0,0),则直线过点B.设直线和y轴的交点是M,则根据30°的直角三角形的性质即可求得b的值.
(2)此题稍微复杂,若A点关于直线y=kx+b的对称点C在x轴上,那么AC的中点在直线y=kx+b上,且直线AC的斜率为-
1
k
(即AC与直线y=kx+b垂直),可根据这两个条件得到b、m的关系式,进而代值求出C点坐标.
(3)此题要结合(2)的结论来求解,从两方面考虑:
①由(2)可得到关于m的二次方程,若C点在x轴上,那么关于m的方程的根的判别式必大于等于0;
②根据图中直线的位置,大致判断出m的最大或最小值,然后再代入(2)的解析式中进行求解.
此题是一次函数的综合题目,涉及到图形的翻折变换,以及函数与不等式的综合应用等知识,难度较大.
代数综合题.
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