题目:
在平面直角坐标系中,·ABCD的顶点A、B、D的坐标分别为(-4,0)、(0,0)、(0,3),点C在第一象限内,将·ABCD绕点B逆时针方向旋转,使C点落在y轴的正半轴的点P处,顶点D、A的对应点分别为Q、T.
(1)求点C坐标;
(2)求直线PQ的函数解析式;
(3)将·PQTB沿y轴向上平移,得到·P′Q′T′B′,设BB′=m(0<m≤3).·P′Q′T′B′与·ABCD重叠部分面积为S,求S关于m的函数关系式.
答案
解:(1)∵(-4,0)、(0,0)、(0,3),四边形ABCD是平行四边形,点C在第一象限,
∴AB=4,AB=CD且AB∥CD,
故可得点C的坐标为(4,3).
(2)∵点C坐标为(4,3),
∴BC=5,
显然,P点坐标为(0,5),且PQ=DC=4,∠QPB=∠DAB.
过Q点作QH⊥BD,垂足为H,

在Rt△PQH中,QH=PQ·sin∠QPH=PQ·sin∠DAB=4×
=
,PH=PQ·cos∠QPH=PQ·cos∠DAB=4×
=
.
故可得:BH=PB-PH=5-
=
,
从而可得Q(-
,
),
设直线PQ的解析式为y=kx+b,则
解得
,
故直线PQ的解析式为y=
x+5.
(3)

设B′T′与AB交于点M,Q′T′交AB于点E,交AD于点F,
∵0<m≤3,
∴S=S
梯形BDFE-S
△BB′M,
由(2)可知,BE=QH=
,
∴AE=AB-BE=4-
=
,
∴EF=AE·tan∠DAB=
×
=
,
∴S
梯形BDFE=
(EF+BD)·BE=
×(
+3)×
=
,
又∵ET′∥BB′,
∴∠MB′B=∠T′=∠DAB.
∴BM=BB′·tan∠MB'B=m·tan∠DAB=
m,
∴S
△BB'M=
BM·BB′=
×
m×m=
m
2,
∴S=
-
m
2(0<m≤3).
解:(1)∵(-4,0)、(0,0)、(0,3),四边形ABCD是平行四边形,点C在第一象限,
∴AB=4,AB=CD且AB∥CD,
故可得点C的坐标为(4,3).
(2)∵点C坐标为(4,3),
∴BC=5,
显然,P点坐标为(0,5),且PQ=DC=4,∠QPB=∠DAB.
过Q点作QH⊥BD,垂足为H,

在Rt△PQH中,QH=PQ·sin∠QPH=PQ·sin∠DAB=4×
=
,PH=PQ·cos∠QPH=PQ·cos∠DAB=4×
=
.
故可得:BH=PB-PH=5-
=
,
从而可得Q(-
,
),
设直线PQ的解析式为y=kx+b,则
解得
,
故直线PQ的解析式为y=
x+5.
(3)

设B′T′与AB交于点M,Q′T′交AB于点E,交AD于点F,
∵0<m≤3,
∴S=S
梯形BDFE-S
△BB′M,
由(2)可知,BE=QH=
,
∴AE=AB-BE=4-
=
,
∴EF=AE·tan∠DAB=
×
=
,
∴S
梯形BDFE=
(EF+BD)·BE=
×(
+3)×
=
,
又∵ET′∥BB′,
∴∠MB′B=∠T′=∠DAB.
∴BM=BB′·tan∠MB'B=m·tan∠DAB=
m,
∴S
△BB'M=
BM·BB′=
×
m×m=
m
2,
∴S=
-
m
2(0<m≤3).