题目内容
如图,直线l1:y=-x+8与x轴、y轴分别交于点A和点B,直线l2:y=x与直线l1交于点C,平行于y轴的直线m从原点O出发,以每秒1个单位长度的速度沿x轴向右平移,到C点时停止.直线m交线段BC、OC于点D、E,以DE为斜边向左侧作等腰Rt△DEF,设△DEF与△BCO重叠部分的面积为S(平方单位),直线m的运动时间为t(秒).
(1)填空:OA=
(2)填空:动点E的坐标为(t,
(3)求S与t的函数关系式并写出自变量的取值范围;
(4)设直线m与OA交于点P,是否存在这样的点P,使得P、O、F为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.

(1)填空:OA=
8
8
,∠OAB=45°
45°
;(2)填空:动点E的坐标为(t,
t
t
),DE=8-2t
8-2t
(用含t的代数式表示);(3)求S与t的函数关系式并写出自变量的取值范围;
(4)设直线m与OA交于点P,是否存在这样的点P,使得P、O、F为顶点的三角形为等腰三角形?若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
分析:(1)由于l1与x轴交于A点,令y=0,求得x的值,可得OA;l1与y轴交于B点,令x=0,求得y的值,可得OB;再根据等腰直角三角形的性质可得∠OAB的度数;
(2)根据等腰直角三角形的性质可得动点E的坐标;DE=DP-EP=DP-t,求出DP=PA=8-t,从而得到DE的长;
(3)F点的位置有三种可能:①点F在y轴左侧(0≤t<2);②点F在y轴上(t=2);③点F在y轴右侧(2<t<4);求出
S与t的函数关系式;
(4)根据△POF为等腰三角形,那么只可能是PO=FO,可得t2=[(1+
)t-4
]2+42,解方程求解即可.
(2)根据等腰直角三角形的性质可得动点E的坐标;DE=DP-EP=DP-t,求出DP=PA=8-t,从而得到DE的长;
(3)F点的位置有三种可能:①点F在y轴左侧(0≤t<2);②点F在y轴上(t=2);③点F在y轴右侧(2<t<4);求出
S与t的函数关系式;
(4)根据△POF为等腰三角形,那么只可能是PO=FO,可得t2=[(1+
| 3 |
| 3 |
解答:解:(1)l1与x轴交于A点,∵当y=0时,x=8,
∴OA=8;
l1与y轴交于B点,∵当x=0时,y=8,
∴OB=8=OA,
∴∠OAB=45°;
(2)直线l2:y=x与直线l1交于点C,
则-x+8=x,
解得x=4,
当x=4时,y=4,
则C(4,4),
则∠COA=45°,
则E(OP,PE),即E(t,t),
DE=DP-EP=DP-t
∵∠OAB=45°且直线m平行于y轴,垂直于x轴,
∴∠DPA=90°,
DP=PA=8-t,
∴DE=8-2t;
(3)由题可知:直线m交线段BC、OC于点D、E,以DE为斜边向左侧作等腰Rt△DEF
所以F点的位置有三种可能
①点F在y轴左侧(0≤t<2),
此时△DEF与△BCO重叠部分的面积为梯形
Rt△DEF的两直角边与y轴有两交点,分别过两个交点做x轴的平行线(即垂直于DE的两条线段)
S=上面小三角形的面积+中间矩形的面积+下面小三角形的面积(且上面小三角形的面积=下面小三角形的面积),
S上面小三角形=
t2,S上下三角形=t2,S中间矩形=(DE-2t)•t=-4t2+8t,
则S=-3t2+8t;
②点F在y轴上(t=2),
此时△DEF与△BCO重叠部分的面积为等腰直角三角形,四边形DFEC为正方形,
S=
DE•t=
×(8-4)×2=4;
③点F在y轴右侧(2<t<4),
此时△DEF与△BCO重叠部分的面积为等腰直角三角形,四边形 DFEC为正方形,
S=
DE(4-t)=t2-8t+16;
(4)存在.理由如下:
∵△DEF的高等于△DEF的斜边的一半,
∴H=(8-2t)÷2=4-t,
又D、E的中点坐标为(t,4),
∴F(2t-4,4),
∴FO2=(2t-4)2+42=4t2-16t+32,FP2=(2t-4-t)2+42=t2-8t+32,PO2=t2,
下面分三种情况讨论:1,当OP=OF时,4t2-16t+32=t2,
整理得:3t2-16t+32=0,
∵△=-128<0,不存在;
2,当PF=PO时,t2-8t+32=t2,解之得:t=4;
3,当FP=FO时,即42-16t+31=4t2-16t+32,
解之得,t1=0(舍去),t2=
,
故当t的值为4s或
s时△POF为等腰三角形.
∴OA=8;
l1与y轴交于B点,∵当x=0时,y=8,
∴OB=8=OA,
∴∠OAB=45°;
(2)直线l2:y=x与直线l1交于点C,
则-x+8=x,
解得x=4,
当x=4时,y=4,
则C(4,4),
则∠COA=45°,
则E(OP,PE),即E(t,t),
DE=DP-EP=DP-t
∵∠OAB=45°且直线m平行于y轴,垂直于x轴,
∴∠DPA=90°,
DP=PA=8-t,
∴DE=8-2t;
(3)由题可知:直线m交线段BC、OC于点D、E,以DE为斜边向左侧作等腰Rt△DEF
所以F点的位置有三种可能
①点F在y轴左侧(0≤t<2),
此时△DEF与△BCO重叠部分的面积为梯形
Rt△DEF的两直角边与y轴有两交点,分别过两个交点做x轴的平行线(即垂直于DE的两条线段)
S=上面小三角形的面积+中间矩形的面积+下面小三角形的面积(且上面小三角形的面积=下面小三角形的面积),
S上面小三角形=
| 1 |
| 2 |
则S=-3t2+8t;
②点F在y轴上(t=2),
此时△DEF与△BCO重叠部分的面积为等腰直角三角形,四边形DFEC为正方形,
S=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
③点F在y轴右侧(2<t<4),
此时△DEF与△BCO重叠部分的面积为等腰直角三角形,四边形 DFEC为正方形,
S=
| 1 |
| 2 |
(4)存在.理由如下:
∵△DEF的高等于△DEF的斜边的一半,
∴H=(8-2t)÷2=4-t,
又D、E的中点坐标为(t,4),
∴F(2t-4,4),
∴FO2=(2t-4)2+42=4t2-16t+32,FP2=(2t-4-t)2+42=t2-8t+32,PO2=t2,
下面分三种情况讨论:1,当OP=OF时,4t2-16t+32=t2,
整理得:3t2-16t+32=0,
∵△=-128<0,不存在;
2,当PF=PO时,t2-8t+32=t2,解之得:t=4;
3,当FP=FO时,即42-16t+31=4t2-16t+32,
解之得,t1=0(舍去),t2=
| 8 |
| 3 |
故当t的值为4s或
| 8 |
| 3 |
点评:本题主要考查对三角形的面积,一次函数的性质,等腰直角三角形的性质,等腰三角形的性质等知识点的理解和掌握,综合运用这些性质进行计算是解此题的关键,题型较好,有一定的难度.
练习册系列答案
相关题目