试题

题目:
(2012·道里区三模)如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,△ABC的边BC在y轴的正半轴上,点A在x轴的正半轴上,点C的坐标为(0,8),将△ABC沿直线AB折叠,点C落在x轴的负半轴D(-4,0)处.
(1)求直线AB的解析式;
(2)点P从点A出发以每秒4
5
个单位长度的速度沿射线AB方向运动,过点P作PQ⊥AB,交x轴于点Q,PR∥AC交x轴于点R,设点P运动时间为t(秒),线段QR长为d,求d与t的函数关系式(不要求写出自变量t的取值范围);
(3)在(2)的条件下,点N是射线AB上一点,以点N为圆心,同时经过R、Q两点作⊙N,⊙N交y轴于点E,F.是否存在t,使得EF=RQ?若存在,求出t的值,并求出圆心N的坐标;若不存在,说明理由.
青果学院
答案
解:(1)∵C(0,8),D(-4,0),
∴OC=8,OD=4,
设OB=a,则BC=8-a,
由折叠的性质可得:BD=BC=8-a,
在Rt△BOD中,∠BOD=90°,DB2=OB2+OD2
则(8-a)2=a2+42
解得:a=3,
则OB=3,
则B(0,3),
tan∠ODB=
OB
OD
=
3
4

由折叠的性质得:∠ADB=∠ACB,
则tan∠ACB=tan∠ODB=
3
4

在Rt△AOC中,∠AOC=90°,tan∠ACB=
OA
OC
=
3
4

则OA=6,
则A(6,0),
设直线AB的解析式为:y=kx+b,
6k+b=0
b=3

解得:
k=-
1
2
b=3

故直线AB的解析式为:y=-
1
2
x+3;

青果学院(2)在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OB=3,OA=6,
则AB=
OB2+OA2
=3
5
,tan∠BAO=
OB
OA
=
1
2
,cos∠BAO=
OA
AB
=
2
5
5

在Rt△PQA中,∠APQ=90°,AP=4
5
t,
则AQ=
AP
cos∠BAO
=10t,
∵PR∥AC,
∴∠APR=∠CAB,
由折叠的性质得:∠BAO=∠CAB,
∴∠BAO=∠APR,
∴PR=AR,
∵∠RAP+∠PQA=∠APR+∠QPR=90°,
∴∠PQA=∠QPR,
∴RP=RQ,
∴RQ=AR,
∴QR=
1
2
AQ=5t,
即d=5t;

(3)过点分别作NT⊥RQ于T,NS⊥EF于S,
∵EF=QR,
∴NS=NT,
∴四边形NTOS是正方形,
则TQ=TR=
1
2
QR=
5
2
t,
∴NT=
1
2
AT=
1
2
(AQ-TQ)=
1
2
(10t-
5
2
t)=
15
4
t,
分两种情况,
若点N在第二象限,则设N(n,-n),青果学院
点N在直线y=-
1
2
x+3上,
则-n=-
1
2
n+3,
解得:n=-6,
故N(-6,6),NT=6,
15
4
t=6,
解得:t=
8
5

若点N在第一象限,设N(N,N),
可得:n=-
1
2
n+3,
解得:n=2,
故N(2,2),NT=2,
15
4
t=2,
解得:t=
8
15

故当t=
8
5
或t=
8
15
时,QR=EF,N(-6,6)或(2,2).
解:(1)∵C(0,8),D(-4,0),
∴OC=8,OD=4,
设OB=a,则BC=8-a,
由折叠的性质可得:BD=BC=8-a,
在Rt△BOD中,∠BOD=90°,DB2=OB2+OD2
则(8-a)2=a2+42
解得:a=3,
则OB=3,
则B(0,3),
tan∠ODB=
OB
OD
=
3
4

由折叠的性质得:∠ADB=∠ACB,
则tan∠ACB=tan∠ODB=
3
4

在Rt△AOC中,∠AOC=90°,tan∠ACB=
OA
OC
=
3
4

则OA=6,
则A(6,0),
设直线AB的解析式为:y=kx+b,
6k+b=0
b=3

解得:
k=-
1
2
b=3

故直线AB的解析式为:y=-
1
2
x+3;

青果学院(2)在Rt△AOB中,∠AOB=90°,OB=3,OA=6,
则AB=
OB2+OA2
=3
5
,tan∠BAO=
OB
OA
=
1
2
,cos∠BAO=
OA
AB
=
2
5
5

在Rt△PQA中,∠APQ=90°,AP=4
5
t,
则AQ=
AP
cos∠BAO
=10t,
∵PR∥AC,
∴∠APR=∠CAB,
由折叠的性质得:∠BAO=∠CAB,
∴∠BAO=∠APR,
∴PR=AR,
∵∠RAP+∠PQA=∠APR+∠QPR=90°,
∴∠PQA=∠QPR,
∴RP=RQ,
∴RQ=AR,
∴QR=
1
2
AQ=5t,
即d=5t;

(3)过点分别作NT⊥RQ于T,NS⊥EF于S,
∵EF=QR,
∴NS=NT,
∴四边形NTOS是正方形,
则TQ=TR=
1
2
QR=
5
2
t,
∴NT=
1
2
AT=
1
2
(AQ-TQ)=
1
2
(10t-
5
2
t)=
15
4
t,
分两种情况,
若点N在第二象限,则设N(n,-n),青果学院
点N在直线y=-
1
2
x+3上,
则-n=-
1
2
n+3,
解得:n=-6,
故N(-6,6),NT=6,
15
4
t=6,
解得:t=
8
5

若点N在第一象限,设N(N,N),
可得:n=-
1
2
n+3,
解得:n=2,
故N(2,2),NT=2,
15
4
t=2,
解得:t=
8
15

故当t=
8
5
或t=
8
15
时,QR=EF,N(-6,6)或(2,2).
考点梳理
一次函数综合题.
(1)由C(0,8),D(-4,0),可求得OC,OD的长,然后设OB=a,则BC=8-a,在Rt△BOD中,由勾股定理可得方程:(8-a)2=a2+42,解此方程即可求得B的坐标,然后由三角函数的求得点A的坐标,再利用待定系数法求得直线AB的解析式;
(2)在Rt△AOB中,由勾股定理可求得AB的长,继而求得∠BAO的正切与余弦,由PR∥AC与折叠的性质,易证得RQ=AR,则可求得d与t的函数关系式;
(3)首先过点分别作NT⊥RQ于T,NS⊥EF于S,易证得四边形NTOS是正方形,然后分别从点N在第二象限与点N在第一象限去分析求解即可求得答案.
此题考查了折叠的性质、待定系数法求一次函数的解析式、正方形的判定与性质、等腰三角形的性质、平行线的性质以及三角函数等知识.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想与方程思想的应用.
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