题目内容
【题目】如图1,直线分别与x轴、y轴交于A、B两点,与直线交于点.平行于y轴的直线l从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右平移,到C点时停止;直线l分别交线段BC、OC、x轴于点D、E、P,以DE为斜边向左侧作等腰直角,设直线l的运动时间为t(秒).
(1)填空:k=____;b=____;
(2)当t为何值时,点F在y轴上(如图2所示);
(3)设与重叠部分的面积为S,请直接写出S与t的函数关系式(不要求写解答过程),并写出t的取值范围.
【答案】(1),4;(2)t=1.(3)S=(t﹣2)2.
【解析】
(1)利用待定系数法即可求得k和b的值;
(2)当F在y轴上时,F到DE的距离等于DE的长的一半,据此即可列方程求得t的值;
(3)分F在y轴的左侧和右侧两种情况进行讨论,当F在y轴的左侧时,阴影部分是两个等腰直角三角形面积的差,当F在y轴的右侧时,阴影部分就是△DEF的面积,根据三角形的面积公式即可求得函数的解析式.
(1)把(2,)代入y=﹣x+b得:﹣+b=,解得:b=4;
把(2,)代入y=kx中,2k=,解得:k=.
故答案为:,4;
(2)由(1)得两直线的解析式为:
y=﹣x+4和y=x,依题意得:OP=t,则D(t,﹣t+4),E(t,t),
∴DE=﹣2t+4,作FG⊥DE于G,则FG=OP=t.
∵△DEF是等腰直角三角形,FG⊥DE,∴FG=DE,即t=(﹣2t+4),解得:t=1.
(3)当0<t≤1时(如图1),S△DEF=(﹣t+4﹣t)(﹣t+4﹣t)=(﹣2t+4)2=(t﹣2)2,在y轴的左边部分是等腰直角三角形,底边上的高是:(﹣t+4﹣t)﹣t=(﹣2t+4)﹣t=2﹣2t,则面积是:(2﹣2t)2.
S=(t﹣2)2﹣(2﹣2t)2=﹣3t2+4t;
当1<t<2时(备用图),作FK⊥DE于点K.则:
S=(t﹣2)2.
综上所述:当0<t≤1时,S=﹣3t2+4t;当1<t<2时,S=(t﹣2)2.