试题

题目:
如图,在直角坐标系中,O为坐标原点,△ABC的边BC在x轴上,且B、C在O点两侧,OB=3,∠BAC=45°,A点坐标为(0,6),将Rt△BOA绕点O顺时针旋转90°,A、B的对应点分别为D、M,连接AD.
青果学院
(1)求DM的解析式;
(2)动点P从点O出发,沿折线ODA方向以1个单位/秒的速度向终点A运动,设△PDM的面积为S(S≠0),点P的运动时间为t,求S与t之间的函数关系式(要求写出自变量的取值范围);
(3)在(2)的条件下,如图2,F为AC上一点,CF=
10
4
,直线PF交AD于N,当t为何值时,∠NFA=∠ABO?
答案
解:(1)设直线CM的解析式为:y=kx+b,
根据题意得:OD=OA=6,OM=OB=3,
则点M的坐标为:(0,3),点D的坐标为(6,0),
b=3
6k+b=0

解得:
k=-
1
2
b=3

故DM的解析式为:y=-
1
2
x+3;

(2)∵OA=OD=6,
∴AD=
OA2+OD2
=6
2

∴如图1,当0≤t≤6时,S△PDM=
1
2
PD·OM,
∵OM=3,OP=t,
∴PD=OD-OP=6-t,
∴S△PDM=
1
2
×3×(6-t)=-
3
2
t+9;青果学院
如图2,当6<t≤6+6
2
时,S△PDM=S△ADM-S△APM
过点P作PE⊥y轴于点E,
∴PE∥OD,
∴△APE∽△ADO,
∴PE:OD=AP:AD,
∵AP=6+6
2
-t,
PE
6
=
6+6
2
-t
6
2

解得:PE=3
2
+6-
2
2
t,
∴S△PDM=S△ADM-S△APM=
1
2
AM·OD-
1
2
AM·PE=
1
2
×3×6-
1
2
×3×(3
2
+6-
2
2
t)=
3
2
4
t-
9
2
2

∴S与t之间的函数关系式为:y=
-
3
2
t+9  (0≤t≤6)
3
2
4
t-
9
2
2
(6<t≤6+6
2
)


(3)如图3,过点C作CH⊥AB于点H,
∵∠BAC=45°,
青果学院∴CH=AH,
∵在Rt△AOB中,tan∠ABO=
OA
OB
=2,
∴在Rt△BCH中,tan∠ABO=
CH
BH
=2,
∴CH=2BH,
∴AH=2BH,
∵AB=
OA2+OB2
=3
5

∴AH=2
5

∴AC=
2
AH=2
10

∴OC=
AC2-OA2
=2,
∵∠NFA=∠ABO,∠NFA=∠CFP,
∴∠CFP=∠ABO,
∵∠ACB=∠PCF(公共角),
∴△PCF∽△ACB,
CF
BC
=
CP
AC

∵CP=OC-OP=2-t,BC=OB+OC=5,CF=
10
4

10
4
5
=
2-t
2
10

解得:t=1.
故当t=1时,∠NFA=∠ABO.
解:(1)设直线CM的解析式为:y=kx+b,
根据题意得:OD=OA=6,OM=OB=3,
则点M的坐标为:(0,3),点D的坐标为(6,0),
b=3
6k+b=0

解得:
k=-
1
2
b=3

故DM的解析式为:y=-
1
2
x+3;

(2)∵OA=OD=6,
∴AD=
OA2+OD2
=6
2

∴如图1,当0≤t≤6时,S△PDM=
1
2
PD·OM,
∵OM=3,OP=t,
∴PD=OD-OP=6-t,
∴S△PDM=
1
2
×3×(6-t)=-
3
2
t+9;青果学院
如图2,当6<t≤6+6
2
时,S△PDM=S△ADM-S△APM
过点P作PE⊥y轴于点E,
∴PE∥OD,
∴△APE∽△ADO,
∴PE:OD=AP:AD,
∵AP=6+6
2
-t,
PE
6
=
6+6
2
-t
6
2

解得:PE=3
2
+6-
2
2
t,
∴S△PDM=S△ADM-S△APM=
1
2
AM·OD-
1
2
AM·PE=
1
2
×3×6-
1
2
×3×(3
2
+6-
2
2
t)=
3
2
4
t-
9
2
2

∴S与t之间的函数关系式为:y=
-
3
2
t+9  (0≤t≤6)
3
2
4
t-
9
2
2
(6<t≤6+6
2
)


(3)如图3,过点C作CH⊥AB于点H,
∵∠BAC=45°,
青果学院∴CH=AH,
∵在Rt△AOB中,tan∠ABO=
OA
OB
=2,
∴在Rt△BCH中,tan∠ABO=
CH
BH
=2,
∴CH=2BH,
∴AH=2BH,
∵AB=
OA2+OB2
=3
5

∴AH=2
5

∴AC=
2
AH=2
10

∴OC=
AC2-OA2
=2,
∵∠NFA=∠ABO,∠NFA=∠CFP,
∴∠CFP=∠ABO,
∵∠ACB=∠PCF(公共角),
∴△PCF∽△ACB,
CF
BC
=
CP
AC

∵CP=OC-OP=2-t,BC=OB+OC=5,CF=
10
4

10
4
5
=
2-t
2
10

解得:t=1.
故当t=1时,∠NFA=∠ABO.
考点梳理
一次函数综合题.
(1)由旋转的性质可得:点M的坐标为:(0,3),点D的坐标为(6,0),然后利用待定系数法即可求得DM的解析式;
(2)由勾股定理可求得AD=6
2
,然后分别从当0≤t≤6时,S△PDM=
1
2
PD·OM,与当6<t≤6+6
2
时,S△PDM=S△ADM-S△APM,去分析求解即可求得答案;
(3)首先过点C作CH⊥AB于点H,三角函数的性质,可求得OC的长,然后由相似三角形的对应边成比例,求得t的值.
此题考查了待定系数法求一次函数的解析式、旋转的性质、勾股定理、解直角三角形的知识以及相似三角形的判定与性质.此题难度较大,注意掌握辅助线的作法,注意数形结合思想、分类讨论思想与方程思想的应用.
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