题目内容
【题目】在平面直角坐标系xOy中,点A(a,0)为x轴上一动点,点M(1,﹣1)、点N(3,﹣4),连接AM、MN,点N关于直线AM的对称点为N′.
(1)若a=2,在图1中画出线段MN关于直线AM的对称图形MN′(保留作图痕迹),直接写出点N′的坐标 ;
(2)若a>0,连接AN、AN′,当点A运动到∠N′AN=90°时,点N′恰好在双曲线y=上(如图2),求k的值;
(3)点A在x轴上运动,若∠N′MN=90°,此时a的值为 .
【答案】(1)(﹣2,1);(2)20;(3)﹣4或
【解析】
(1)根据要求画出图形,利用图象法解决问题即可.
(2)如图2,过A,M分别作y轴平行线BE,CD,过N,N′分别作x轴平行线,交BE,CD于点D,B,C.利用全等三角形的性质解决问题即可.
(3)画出图形,利用图象法解决问题.
解:(1)作图如图1所示,N′(﹣2,1).
故答案为(﹣2,1).
(2)如图2,过A,M分别作y轴平行线BE,CD,过N,N′分别作x轴平行线,交BE,CD于点D,B,C.
∴∠B=∠E=∠D=∠C=90°,
∴∠1+∠3=90°,
∵∠N’AN=90°,
∴∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠2
又AN′=AN,
∴△ABN≌△NEA(AAS),
∴BA=EN,BN=EA
∵A(a,0),M(1,﹣1),N(3,﹣4),
∴BA=EN=a﹣3,BN′=EA=4,DM=2,DM=3,
N′(a﹣4,a﹣3),由轴对称性质可知MN′=MN=,
∴NC=a﹣4﹣1=a=5,CM=a=3﹣(﹣1)=a﹣2
CN2+CM2=MN2=13,
∴(a﹣5)2+(a﹣2)2=13,
∴a2﹣7a﹣8=0,
∴k=(a﹣4)(a﹣3)=a2﹣7a+12=(a2﹣7a﹣8)+20=20.
故答案为:20;
(3)如下图中,
将线段MN绕点M逆时针旋转90°得到N′(4,1),作线段NN′的垂直平分线交x轴于A,
∴直线NN′的解析式为y=5x﹣19,
∴线段NN′的中垂线的解析式为,可得A(﹣4,0).
将线段MN绕点M顺时针旋转90°得到N″(﹣2,﹣3),作线段N″N′的垂直平分线交x轴于A′,同法可得直线y=5x﹣6,
∴A′(,0).
∴a=﹣4或.
故答案为﹣4或.