题目:
如图1,直线y=-2x+8分别交y轴、x轴于A、B两点.
(1)求点A、B的坐标:
(2)如图1,点P为线段AB上的动点(点P不与点A、B重合),过点P作PE⊥x轴于点E,作PF⊥y轴于点F,求矩形PEOF的面积S
1与点P的横坐标m之间的函数关系式,并求出当m为何值时,S
1最大,最大值是多少?
(3)在(2)的条件下,当S
1最大时,将直线l从与直线AB重合的位置出发,沿y轴负方向向下平移a(0<a≤8)个单位,设直线l扫过矩形PEOF的面积为S
2,求S
2与a之间的函数关系式,并在图2中画出他们之间的函数关系图象(画出草图即可).
答案
解:(1)在y=-2x+8中,令x=0,解得y=8,则A的坐标是(0,8);
令y=0,解得x=4,则B的坐标是(4,0);
(2)在y=-2x+8中令x=m,则y=-2m+8
则S
1=m(-2m+8),即S
1=-2m
2+8m,
当m=-
=2时,S
1有最大值是-2×2
2+8×2=8,此时P的坐标是(2,4);
(3)∵P的坐标是(2,4),
∴S
矩形PEOF=8,E的坐标是(2,0),F的坐标是(0,4),
设过F切平行于AB的直线解析式是:y=-2x+b,则把(0,4)代入得:b=4,则解析式是y=-2x+b,
在y=-2x+4中,令y=0,解得:x=2,则一定经过点E.
则当0<a≤4时,直线l扫过矩形PEOF的部分是直角三角形,设向下平移a个单位长度,则直线的解析式是:y=-2x+8-a,设与PF交于点M,在y=-2x+8-a中令y=4,解得:x=2-
a,则M的坐标是(2-
a,4),则PM=
a;
设与PE交于点N,在y=-2x+8-a中令x=2,解得:y=4-a,则N的坐标是(2,4-a),则PN=a,则S
1=
PM·PN=
×
a·a=
a
2;
当4<a≤8时,设直线与y轴交点是G,则OG=8-a,设与x轴的交点是H,则OH=
(8-a)=4-
a,
S
△OGH=
OG·OH=
(8-a)·(4-
a)=
(8-a)
2.
则S
1=8-
(8-a)
2.
即S
1=-
a
2+4a-8.
解:(1)在y=-2x+8中,令x=0,解得y=8,则A的坐标是(0,8);
令y=0,解得x=4,则B的坐标是(4,0);
(2)在y=-2x+8中令x=m,则y=-2m+8
则S
1=m(-2m+8),即S
1=-2m
2+8m,
当m=-
=2时,S
1有最大值是-2×2
2+8×2=8,此时P的坐标是(2,4);
(3)∵P的坐标是(2,4),
∴S
矩形PEOF=8,E的坐标是(2,0),F的坐标是(0,4),
设过F切平行于AB的直线解析式是:y=-2x+b,则把(0,4)代入得:b=4,则解析式是y=-2x+b,
在y=-2x+4中,令y=0,解得:x=2,则一定经过点E.
则当0<a≤4时,直线l扫过矩形PEOF的部分是直角三角形,设向下平移a个单位长度,则直线的解析式是:y=-2x+8-a,设与PF交于点M,在y=-2x+8-a中令y=4,解得:x=2-
a,则M的坐标是(2-
a,4),则PM=
a;
设与PE交于点N,在y=-2x+8-a中令x=2,解得:y=4-a,则N的坐标是(2,4-a),则PN=a,则S
1=
PM·PN=
×
a·a=
a
2;
当4<a≤8时,设直线与y轴交点是G,则OG=8-a,设与x轴的交点是H,则OH=
(8-a)=4-
a,
S
△OGH=
OG·OH=
(8-a)·(4-
a)=
(8-a)
2.
则S
1=8-
(8-a)
2.
即S
1=-
a
2+4a-8.