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精英家教網 > 高中數學 > 題目詳情
如圖,在平面直角坐標系中,O為坐標原點,點A的坐標為(0,4),點B的坐標為(4,0),點C的坐標為(-4,0),點P在射線AB上運動,連結CP與y軸交于點D,連結BD.過P,D,B三點作⊙Q與y軸的另一個交點為E,延長DQ交⊙Q于點F,連結EF,BF.

(1)求直線AB的函數解析式;
(2)當點P在線段AB(不包括A,B兩點)上時.
①求證:∠BDE=∠ADP;
②設DE=x,DF=y.請求出y關于x的函數解析式;
(3)請你探究:點P在運動過程中,是否存在以B,D,F為頂點的直角三角形,滿足兩條直角邊之比為2:1?如果存在,求出此時點P的坐標:如果不存在,請說明理由.
考點:相似三角形的性質,函數解析式的求解及常用方法
專題:計算題,綜合題
分析:(1)設直線AB的函數解析式為y=kx+4,把(4,0)代入即可;
(2)①先證出△BDO≌△COD,得出∠BDO=∠CDO,再根據∠CDO=∠ADP,即可得出∠BDE=∠ADP,
②先連結PE,根據∠ADP=∠DEP+∠DPE,∠BDE=∠ABD+∠OAB,∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,得出∠DPE=∠OAB,再證出∠DFE=∠DPE=45°,最后根據∠DEF=90°,得出△DEF是等腰直角三角形,從而求出DF=
2
DE,即y=
2
x;
(3)當
BD
BF
=2時,過點F作FH⊥OB于點H,則∠DBO=∠BFH,再證出△BOD∽△FHB,
OB
HF
=
OD
HB
=
BD
FB
=2,得出FH=2,OD=2BH,再根據∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,得出四邊形OEFH是矩形,OE=FH=2,EF=OH=4-
1
2
OD,根據DE=EF,求出OD的長,從而得出直線CD的解析式為y=
1
3
x+
4
3
,再聯(lián)解直線方程即可求出點P的坐標;
BD
BF
=
1
2
時,連結EB,先證出△DEF是等腰直角三角形,過點F作FG⊥OB于點G,同理可得△BOD∽△FGB,
OB
HF
=
OD
HB
=
BD
FB
=
1
2
,得出FG=8,OD=
1
2
BG,再證出四邊形OEFG是矩形,求出OD的值,再求出直線CD的解析式,最后聯(lián)解直線方程即可求出點P的坐標.
解答:解:(1)設直線AB的函數解析式為y=kx+4,
代入(4,0)得:4k+4=0,解得k=-1,
則直線AB的函數解析式為y=-x+4;
(2)①由已知得:OB=OC,∠BOD=∠COD=90°,
又∵OD=OD,∴△BDO≌△CDO,可得∠BDO=∠CDO,
∵∠CDO=∠ADP,∴∠BDE=∠ADP,
②連結PE,
∵∠ADP是△DPE的一個外角,∴∠ADP=∠DEP+∠DPE,
∵∠BDE是△ABD的一個外角,∴∠BDE=∠ABD+∠OAB,
∵∠ADP=∠BDE,∠DEP=∠ABD,∴∠DPE=∠OAB,
∵OA=OB=4,∠AOB=90°,∴∠OAB=45°,可得∠DPE=45°,
∴∠DFE=∠DPE=45°,
∵DF是⊙Q的直徑,∴∠DEF=90°,可得△DEF是等腰直角三角形,
∴DF=
2
DE,即y=
2
x;
(3)當BD:BF=2:1時,過點F作FH⊥OB于點H,
∵∠DBO+∠OBF=90°,∠OBF+∠BFH=90°,∴∠DBO=∠BFH,
又∵∠DOB=∠BHF=90°,∴△BOD∽△FHB,可得
OB
HF
=
OD
HB
=
BD
FB
=2,得FH=2,OD=2BH,
∵∠FHO=∠EOH=∠OEF=90°,∴四邊形OEFH是矩形,可得OE=FH=2,EF=OH=4-
1
2
OD,
∵DE=EF,∴2+OD=4-
1
2
OD,解得OD=
4
3
∴點D的坐標為(0,
4
3
),
∴直線CD的解析式為y=
1
3
x+
4
3

y=
1
3
x+
4
3
y=-x+4
得:
x=2
y=2

則點P的坐標為(2,2);
BD
BF
=
1
2
時,連結EB,同(2)①可得:∠ADB=∠EDP,
而∠ADB=∠DEB+∠DBE,∠EDP=∠DAP+∠DPA,
∵∠DEB=∠DPA,∴∠DBE=∠DAP=45°,
∴△DEF是等腰直角三角形,
過點F作FG⊥OB于點G,
同理可得△BOD∽△FGB,∴
OB
GF
=
OD
GB
=
BD
FB
=
1
2
,FG=8,OD=
1
2
BG,
∵∠FGO=∠GOE=∠OEF=90°,∴四邊形OEFG是矩形,得OE=FG=8,
∴EF=OG=4+2OD,
∵DE=EF,∴8-OD=4+2OD,OD=
4
3
,解得點D的坐標為(0,-
4
3
),
直線CD的解析式為:y=-
1
3
x-
4
3

y=-
1
3
x-
4
3
y=-x+4
得:
x=8
y=-4
,∴點P的坐標為(8,-4),
綜上所述,點P的坐標為(2,2)或(8,-4).
點評:此題考查了一次函數的綜合,用到的知識點是一次函數、矩形的性質、圓的性質,關鍵是綜合運用有關知識作出輔助線,列出方程組.
練習冊系列答案
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某研究機構對高三學生的記憶力x和判斷力y進行統(tǒng)計分析,得下表數據:
x 6 8 10 12
y 2 3 5 6
根據上表提供的數據,用最小二乘法求出y關于x的線性回歸方程
y
=
b
x+
a
中的
b
的值為0.7,則記憶力為14的同學的判斷力約為(附:線性回歸方程
y
=
b
x+
a
中,
a
=
.
y
-
b
.
x
,其中
.
x
.
y
為樣本平均值)(  )
A、7B、7.5C、8D、8.5

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S△ADE
SBCED
=
 
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S△GBC
=
 

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a
b
,稱這些比值中的最小值為這個數表的“特征值”.若aij表示某個n行n列數表中第i行第j列的數(1≤i≤n,1≤j≤n),且滿足aij=
i+(j-i-1)n,    i<j
i+(n-i+j-1)n,  i≥j
,當n=4時數表的“特征值”為
 

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若數列{an}滿足
1
an-1
-
1
an
=d(n∈N*,d為常數),則稱數列{an}為調和數列.已知數列{
1
xn
}為調和數列,且x1+x2+…+x20=200,則x5+x16=(  )
A、10B、20C、30D、40

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