题目内容
如图在平面直角坐标系内,点A与C的坐标分别为(4,8),(0,5),过点A作(1)求经过点A,C两点的直线解析式;
(2)当点D在OB上移动时,能否使四边形CDEF成为矩形?若能,求出此时k、b的值;若不能,请说明理由;
(3)如果将直线AC作向下平移,交y轴于点C′,交AB于点A′,连接DC′,过点E作EF′∥DC′,交A′C′于点F′,那么能否使四边形C′DEF′成为正方形?若能,请求出此时正方形的面积;若不能,请说明理由.
分析:(1)由已知A、C两点坐标,用待定系数求出解析式;
(2)D在OB上移动,设出D点坐标,根据矩形性质CD⊥DE,从而有一个斜率关系,代入可求出D点坐标,从而求出直线DE;
(3)在第二问的基础上继续延伸,使其成正方形,要求C′D=DE就可以了,列出方程解出直线DE解析式,再求出边长就解决问题了.
(2)D在OB上移动,设出D点坐标,根据矩形性质CD⊥DE,从而有一个斜率关系,代入可求出D点坐标,从而求出直线DE;
(3)在第二问的基础上继续延伸,使其成正方形,要求C′D=DE就可以了,列出方程解出直线DE解析式,再求出边长就解决问题了.
解答:解:(1)设直线AC的解析式为y=kx+b,
∵A(4,8),C(0,5),
∴
,
解得k=
,b=5,
∴直线AC的解析式为:y-5=
x,即y=
x+5;
(2)如图1,设D(m,0),
∵kAC=
,DE∥AC,AC⊥CD,
∴k=
,kCD=-
,
又C(0,5),D(m,0),
∴
=-
,
∴m=
,
∴点D(
,0)代入y=
x+b,
∴b=-
;
(3)如图2,假设存在这样的正方形则由题意:将直线AC作向下平移,
则可设直线AC的解析式为:y=
x+5+c,
∵A′C′∥DE,
∴k=
直线DE的解析式为:y=
x+b,
令y=0,得x=-
b,
设D(-
b,0),C′(0,5+c),
又∵E点横坐标为4,
∴E(4,3+b),
则OD=-
b,BD=4+
b,BE=3+b,OC′=5+c,
∵由题意使四边形C′DEF′成为正方形,
∴DO=BE,OC′=DB,
则
,
解得:
∴边长为
=
,
∴正方形的面积S=
×
=
.
∵A(4,8),C(0,5),
∴
|
解得k=
| 3 |
| 4 |
∴直线AC的解析式为:y-5=
| 3 |
| 4 |
| 3 |
| 4 |
(2)如图1,设D(m,0),
∵kAC=
| 3 |
| 4 |
∴k=
| 3 |
| 4 |
| 4 |
| 3 |
又C(0,5),D(m,0),
∴
| 5-0 |
| 0-m |
| 4 |
| 3 |
∴m=
| 15 |
| 4 |
∴点D(
| 15 |
| 4 |
| 3 |
| 4 |
∴b=-
| 45 |
| 16 |
(3)如图2,假设存在这样的正方形则由题意:将直线AC作向下平移,
则可设直线AC的解析式为:y=
| 3 |
| 4 |
∵A′C′∥DE,
∴k=
| 3 |
| 4 |
| 3 |
| 4 |
令y=0,得x=-
| 4 |
| 3 |
设D(-
| 4 |
| 3 |
又∵E点横坐标为4,
∴E(4,3+b),
则OD=-
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
∵由题意使四边形C′DEF′成为正方形,
∴DO=BE,OC′=DB,
则
|
解得:
|
∴边长为
(5+c)2+(
|
| 20 |
| 7 |
∴正方形的面积S=
| 20 |
| 7 |
| 20 |
| 7 |
| 400 |
| 49 |
点评:此题考查一次函数基本性质,待定系数求解析式,简单的几何关系,但实质考查计算能力,解方程组.第三问探讨存在性问题,间接考查了正方形的性质.
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