题目内容
【题目】在平面直角坐标系xOy中,点M的坐标为(x1,y1),点N的坐标为(x2,y2),且x1≠x2,y1≠y2,以MN为边构造菱形,若该菱形的两条对角线分别平行于x轴,y轴,则称该菱形为边的“坐标菱形”.
(1)已知点A(2,0),B(0,2),则以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为 ;
(2)若点C(1,2),点D在直线y=5上,以CD为边的“坐标菱形”为正方形,求直线CD 表达式;
(3)⊙O的半径为,点P的坐标为(3,m).若在⊙O上存在一点Q,使得以QP为边的“坐标菱形”为正方形,求m的取值范围.
【答案】(1)60°;(2)y=x+1或y=﹣x+3;(3)1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1
【解析】分析:(1)根据定义建立以AB为边的“坐标菱形”,由勾股定理求边长AB=4,可得30度角,从而得最小内角为60°;
(2)先确定直线CD与直线y=5的夹角是45°,得D(4,5)或(﹣2,5),易得直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;
(3)分两种情况:
①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3,根据等腰直角三角形的性质分别求P'B=BD=1,PB=5,写出对应P的坐标;
②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4,同理可得结论.
详解:(1)∵点A(2,0),B(0,2),∴OA=2,OB=2.在Rt△AOB中,由勾股定理得:AB==4,∴∠ABO=30°.
∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABC=2∠ABO=60°.
∵AB∥CD,∴∠DCB=180°﹣60°=120°,∴以AB为边的“坐标菱形”的最小内角为60°.
故答案为:60°;
(2)如图2.
∵以CD为边的“坐标菱形”为正方形,∴直线CD与直线y=5的夹角是45°.
过点C作CE⊥DE于E,∴D(4,5)或(﹣2,5),∴直线CD的表达式为:y=x+1或y=﹣x+3;
(3)分两种情况:
①先作直线y=x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=x,如图3.
∵⊙O的半径为,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=OQ'=2,∴P'D=3﹣2=1.
∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.
∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,5),∴当1≤m≤5时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;
②先作直线y=﹣x,再作圆的两条切线,且平行于直线y=﹣x,如图4.
∵⊙O的半径为,且△OQ'D是等腰直角三角形,∴OD=OQ'=2,∴BD=3﹣2=1.
∵△P'DB是等腰直角三角形,∴P'B=BD=1,∴P'(0,﹣1),同理可得:OA=2,∴AB=3+2=5.
∵△ABP是等腰直角三角形,∴PB=5,∴P(0,﹣5),∴当﹣5≤m≤﹣1时,以QP为边的“坐标菱形”为正方形;
综上所述:m的取值范围是1≤m≤5或﹣5≤m≤﹣1.
【题目】如图,在△ABC中,∠C=60°,BC=3厘米,AC=4厘米,点P从点B出发,沿B→C→A以每秒1厘米的速度匀速运动到点A.设点P的运动时间为x秒,B、P两点间的距离为y厘米.
小新根据学习函数的经验,对函数随自变量的变化而变化的规律进行了探究.
下面是小新的探究过程,请补充完整:
(1)通过取点、画图、测量,得到了x与y的几组值,如下表:
x(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
y(cm) | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 2.7 | 2.7 | m | 3.6 |
经测量m的值是(保留一位小数).
(2)建立平面直角坐标系,描出表格中所有各对对应值为坐标的点,画出该函数的图象;
(3)结合画出的函数图象,解决问题:在曲线部分的最低点时,在△ABC中画出点P所在的位置.