题目内容
10.已知四边形ABCD,顶点A,B的坐标分别为(m,0),(n,0),当顶点C落在反比例函数的图象上,我们称这样的四边形为“轴曲四边形ABCD”,顶点C称为“轴曲顶点”.小明对此问题非常感兴趣,对反比例函数为y=$\frac{2}{x}$时进行了相关探究.(1)若轴曲四边形ABCD为正方形时,小明发现不论m取何值,符合上述条件的轴曲正方形只有两个,且一个正方形的顶点C在第一象限,另一个正方形的顶点C1在第三象限.
①如图1所示,点A的坐标为(1,0),图中已画出符合条件的一个轴曲正方形ABCD,易知轴曲顶点C的坐标为(2,1),请你画出另一个轴曲正方形AB1C1D1,并写出轴曲顶点C1的坐标为(-1,-2);
②小明通过改变点A的坐标,对直线CC1的解析式y﹦kx+b进行了探究,可得k﹦1,b(用含m的式子表示)﹦-m;
(2)若轴曲四边形ABCD为矩形,且两邻边的比为1:2,点A的坐标为(2,0),求出轴曲顶点C的坐标.
分析 (1)①由正方形的性质和“轴曲四边形ABCD”的定义容易画出图形,得出顶点C1的坐标;
②由题意得出点C和C1的坐标,代入y﹦kx+b,得出方程组,解方程组即可;
(2)分两种情况:①当AB=2BC时,由点A的坐标得出点C的坐标为$(n\;,\;\frac{n-2}{2})$或$({n\;,\;\frac{2-n}{2}})$,根据题意得出方程,解方程即可;
②当BC=2AB时,由题意得出点C的坐标为(n,2n-4)或(n,4-2n),根据题意得出方程,解方程即可.
解答 解:(1)①如图1所示:点
C1的坐标为(-1,-2);
故答案为:(-1,-2);
②由题意得:C的坐标为(n,n-m),C1的坐标为(m-n,-n),
代入y﹦kx+b得:$\left\{\begin{array}{l}{nk+b=n-m}\\{(m-n)k+b=-n}\end{array}\right.$,
解得:k=1,b=-m.
故答案为:1,-m;
(2)分两种情况:①当AB=2BC时,
∵点A的坐标为(2,0),
∴点C的坐标为$(n\;,\;\frac{n-2}{2})$或$({n\;,\;\frac{2-n}{2}})$.
∴$n×\frac{n-2}{2}=2$或$n×\frac{2-n}{2}=2$.
解得:$n=1±\sqrt{5}$或无实根.
∴点C的坐标为$({1+\sqrt{5}\;,\frac{{\sqrt{5}-1}}{2}})$或$({1-\sqrt{5}\;,\;\frac{{-\sqrt{5}-1}}{2}})$.
②当BC=2AB时,
点C的坐标为(n,2n-4)或(n,4-2n).
∴n(2n-4)=2或n(4-2n)=2.
解得:$n=1±\sqrt{2}$或n=1.
∴点C的坐标为$({1+\sqrt{2}\;,\;2\sqrt{2}-2})$或$({1-\sqrt{2}\;,\;-2-2\sqrt{2}})$或(1,2);
综上所述:点C的坐标为$({1+\sqrt{5}\;,\frac{{\sqrt{5}-1}}{2}})$或$({1-\sqrt{5}\;,\;\frac{{-\sqrt{5}-1}}{2}})$或$({1+\sqrt{2}\;,\;2\sqrt{2}-2})$或$({1-\sqrt{2}\;,\;-2-2\sqrt{2}})$或(1,2).
点评 本题是反比例函数综合题目,考查了“轴曲四边形ABCD”的性质、反比例函数解析式的运用、一次函数解析式的求法、正方形的性质,矩形的性质、方程的解法等知识;本题综合性强,有一定难度,理解“轴曲四边形ABCD”是解决问题的关键.
| A. | $\frac{2+a}{{-4-4a-{a^2}}}$ | B. | $\frac{a-b}{b-a}$ | C. | $\frac{{{x^2}-4}}{x-2}$ | D. | $\frac{{{x^2}+{y^2}}}{x+y}$ |