题目内容
如图,四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为(3,0)、(0,1),点D是线段BC上的动点(与端点B、C不重合),过点D作直线
y=-x+b交折线OAB于点E.
(1)记△ODE的面积为S,求S与b的函数关系式;
(2)当点E在线段OA上时,若矩形OABC关于直线DE的对称图形为四边形O
1A
1B
1C
1,DE=
,试探究四边形O
1A
1B
1C
1与矩形OABC的重叠部分的面积是否发生变化?若不变,求出该重叠部分的面积;若改变,请说明理由.

(1)∵四边形OABC是矩形,点A、C的坐标分别为(3,0),(0,1),
∴B(3,1),
若直线经过点A(3,0)时,则b=
;
若直线经过点B(3,1)时,则b=
;
若直线经过点C(0,1)时,则b=1.
①如图1,若直线与折线OAB的交点在OA上时,即1<b≤
,
此时E(2b,0)
∴S=
OE•CO=
×2b×1=b;

②如图2,若直线与折线OAB的交点在BA上时,即
<b<
,
此时E(3,b-
),D(2b-2,1),
∴S=S
矩-(S
△OCD+S
△OAE+S
△DBE)
=3-[
(2b-2)×1+
×(5-2b)•(
-b)+
×3(b-
)]
=
b-b
2,
综上所述,S=
;
(2)如图3,设O
1A
1与CB相交于点M,OA与C
1B
1相交于点N,则矩形O
1A
1B
1C
1与矩形OABC的重叠部分的面积即为四边形DNEM的面积.
由题意知,DM
∥NE,DN
∥ME,
∴四边形DNEM为平行四边形
根据轴对称知,∠MED=∠NED
又∵∠MDE=∠NED,
∴∠MED=∠MDE,

∴MD=ME,
∴平行四边形DNEM为菱形.
过点D作DH⊥OA,垂足为H,设菱形DNEM的边长为a,
由题意知,D(2b-2,1),E(2b,0),
∴DH=1,HE=2b-(2b-2)=2,
∴HN=HE-NE=2-a,
则在Rt△DHN中,由勾股定理知:a
2=(2-a)
2+1
2,
∴a=
,
∴S
四边形DNEM=NE•DH=
.
∴矩形OA
1B
1C
1与矩形OABC的重叠部分的面积不发生变化,面积始终为
.

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