题目内容
【题目】如图,在直角坐标系xOy中,矩形ABCD的DC边在x轴上,D点坐标为(﹣6,0)边AB、AD的长分别为3、8,E是BC的中点,反比例函数y=的图象经过点E,与AD边交于点F.
(1)求k的值及经过A、E两点的一次函数的表达式;
(2)若x轴上有一点P,使PE+PF的值最小,试求出点P的坐标;
(3)在(2)的条件下,连接EF、PE、PF,在直线AE上找一点Q,使得S△QEF=S△PEF直接写出符合条件的Q点坐标.
【答案】(1)k=-12,y=﹣x;(2)P(﹣5,0);(3)Q(﹣,)或(﹣,).
【解析】
(1)先确定点B,C坐标,进而得出点E坐标,最后用待定系数法即可求出直线AE解析式;
(2)先找出点F关于x轴的对称点F′的坐标,进而求出直线EF′的解析式,进一步即可得出结论;
(3)先求出△PEF的面积,再求出直线EF的解析式,设出点Q的坐标,利用坐标系中求三角形面积的方法建立方程求解,进而得出结论.
解:(1)在矩形ABCD中,AB=3,AD=8,
∴CD=AB=3,BC=AD=8,
∵D(﹣6,0),
∴A(﹣6,8),C(﹣3,0),B(﹣3,8),
∵E是BC的中点,
∴E(﹣3,4),
∵点E在反比例函数y=的图象上,
∴k=﹣3×4=﹣12,
设经过A、E两点的一次函数的表达式为y=k′x+b,
∴,解得,
∴经过A、E两点的一次函数的表达式为y=﹣x;
(2)如图1,由(1)知,k=﹣12,
∴反比例函数的解析式为y=﹣,
∵点F的横坐标为﹣6,∴点F的纵坐标为2,∴F(﹣6,2),
作点F关于x轴的对称点F′,则F′(﹣6,﹣2),
连接EF′交x轴于点P,此时,PE+PF的值最小,
∵E(﹣3,4),
∴直线EF′的解析式为y=2x+10,
令y=0,则2x+10=0,解得x=﹣5,
∴P(﹣5,0);
(3)如图2,由(2)知,F′(﹣6,﹣2),
∵E(﹣3,4),F(﹣6,2),
∴S△PEF=S△EFF′﹣S△PFF′=×(2+2)×(﹣3+6)﹣(2+2)×(﹣5+6)=4,
∵E(﹣3,4),F(﹣6,2),
∴直线EF的解析式为y=x+6,
由(1)知,经过A、E两点的一次函数的表达式为y=﹣x,
设点Q(m,﹣m),
过点Q作y轴的平行线交EF于G,
∴G(m,m+6),
∴QG=|﹣m﹣m﹣6|=|2m+6|,
∵S△QEF=S△PEF,
∴S△QEF=|2m+6|×(﹣3+6)=4,
∴m=﹣或m=﹣,
∴Q(﹣,)或(﹣,).