题目内容

【题目】如图,矩形AOCB的顶点A、C分别位于x轴和y轴的正半轴上,线段OA、OC的长度满足方程|x﹣15|+ =0(OA>OC),直线y=kx+b分别与x轴、y轴交于M、N两点,将△BCN沿直线BN折叠,点C恰好落在直线MN上的点D处,且tan∠CBD=

(1)求点B的坐标;
(2)求直线BN的解析式;
(3)将直线BN以每秒1个单位长度的速度沿y轴向下平移,求直线BN扫过矩形AOCB的面积S关于运动的时间t(0<t≤13)的函数关系式.

【答案】
(1)

解:∵|x﹣15|+ =0,

∴x=15,y=13,

∴OA=BC=15,AB=OC=13,

∴B(15,13);


(2)

解:如图1,过D作EF⊥OA于点E,交CB于点F,

由折叠的性质可知BD=BC=15,∠BDN=∠BCN=90°,

∵tan∠CBD=

= ,且BF2+DF2=BD2=152,解得BF=12,DF=9,

∴CF=OE=15﹣12=3,DE=EF﹣DF=13﹣9=4,

∵∠CND+∠CBD=360°﹣90°﹣90°=180°,且∠ONM+∠CND=180°,

∴∠ONM=∠CBD,

=

∵DE∥ON,

= = ,且OE=3,

= ,解得OM=6,

∴ON=8,即N(0,8),

把N、B的坐标代入y=kx+b可得 ,解得

∴直线BN的解析式为y= x+8;


(3)

解:设直线BN平移后交y轴于点N′,交AB于点B′,

当点N′在x轴上方,即0<t≤8时,如图2,

由题意可知四边形BNN′B′为平行四边形,且NN′=t,

∴S=NN′OA=15t;

当点N′在y轴负半轴上,即8<t≤13时,设直线B′N′交x轴于点G,如图3,

∵NN′=t,

∴可设直线B′N′解析式为y= x+8﹣t,

令y=0,可得x=3t﹣24,

∴OG=24,

∵ON=8,NN′=t,

∴ON′=t﹣8,

∴S=S四边形BNNB﹣S△OGN=15t﹣ (t﹣8)(3t﹣24)=﹣ t2+39t﹣96;

综上可知S与t的函数关系式为S=


【解析】(1)由非负数的性质可求得x、y的值,则可求得B点坐标;(2)过D作EF⊥OA于点E,交CB于点F,由条件可求得D点坐标,且可求得 = ,结合DE∥ON,利用平行线分线段成比例可求得OM和ON的长,则可求得N点坐标,利用待定系数法可求得直线BN的解析式;(3)设直线BN平移后交y轴于点N′,交AB于点B′,当点N′在x轴上方时,可知S即为BNN′B′的面积,当N′在y轴的负半轴上时,可用t表示出直线B′N′的解析式,设交x轴于点G,可用t表示出G点坐标,由S=S四边形BNNB﹣S△OGN , 可分别得到S与t的函数关系式.

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