题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,过点
、
分别作
轴的垂线,垂足分别为
、
.
(1)求直线
和直线
的解析式;
(2)点
为直线
上的一个动点,过
作
轴的垂线交直线
于点
,是否存在这样的点
,使得以
、
、
、
为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求此时点
的横坐标;若不存在,请说明理由;
(3)若
沿
方向平移(点
在线段
上,且不与点
重合),在平移的过程中,设平移距离为
,
与
重叠部分的面积记为
,试求
与
的函数关系式.
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【答案】(1)y=-x+4,y=
x;(2)m=
或
;(3)S=
.
【解析】
(1)理由待定系数法即可解决问题;
(2)如图1中,设M(m,
),则N(m,-m+4).当AC=MN时,A、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形,可得|-m+4-
|=3,解方程即可;
(3)如图2中,设平移中的三角形为△A′O′C′,点C′在线段CD上.设O′C′与x轴交于点E,与直线OD交于点P;设A′C′与x轴交于点F,与直线OD交于点Q.根据S=S△OFQ-S△OEP=
OFFQ-
OEPG计算即可.
解:(1)设直线CD的解析式为y=kx+b,则有
,解得
,
∴直线CD的解析式为y=-x+4.
设直线OD的解析式为y=mx,则有3m=1,m=
,
∴直线OD的解析式为y=
x.
(2)存在.
理由:如图1中,设M(m,
),则N(m,-m+4).
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当AC=MN时,A、C、M、N为顶点的四边形为平行四边形,
∴|-m+4-
|=3,
解得m=
或
.
(3)如图2中,设平移中的三角形为△A′O′C′,点C′在线段CD上.
设O′C′与x轴交于点E,与直线OD交于点P;
设A′C′与x轴交于点F,与直线OD交于点Q.
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因为平移距离为
t,所以水平方向的平移距离为t(0≤t<2),
则图中AF=t,F(1+t,0),Q(1+t,
),C′(1+t,3-t).
设直线O′C′的解析式为y=3x+b,
将C′(1+t,3-t)代入得:b=-4t,
∴直线O′C′的解析式为y=3x-4t.
∴E(
,0).
联立y=3x-4t与y=
,解得x=
.
∴S=S△OFQ-S△OEP=
OFFQ-
OEPG
=
(1+t)(
)-
=
.