题目内容
如图,Rt△ABC置于平面直角坐标系中,使直角顶点B与坐标原点O重合,边AB、BC分别落在
y轴、x轴上,AB=9,CB=12.直线y=-
+4交y轴、y轴分别于点D、E.点M是斜边AC上的一个动点,连接BM.点P是线段BM上的动点,始终保持∠BPE=∠BDE.
(1)直接写出点D和点E的坐标;
(2)证明:∠BPE=∠ACB;
(3)设线段OP的长为y个单位,线段OM的长为x个单位,请你写出y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(4)请你求出线段OP长度的最大值.
| 4x | 3 |
(1)直接写出点D和点E的坐标;
(2)证明:∠BPE=∠ACB;
(3)设线段OP的长为y个单位,线段OM的长为x个单位,请你写出y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(4)请你求出线段OP长度的最大值.
分析:(1)根据直线方程y=-
+4来求点D、E的坐标;
(2)由坐标与图形的特点证得△ABC∽△EOD,则相似三角形的对应角∠ACB=∠EDO;然后结合已知条件“∠BPE=∠BDE”,利用等量代换证得∠BPE=∠ACB;
(3)由相似三角形(△BMC和△BEP)的对应边成比例可以写出y与x之间的函数关系式y=
;当OM⊥AC时,OM最短.所以利用勾股定理、三角形的面积公式求得OM=
,当点M与点C重合时,OM取最大值12;
(4)由(3)中反比例函数y=
的增减性知,当x取最小值
时,y取最大值.
| 4x |
| 3 |
(2)由坐标与图形的特点证得△ABC∽△EOD,则相似三角形的对应角∠ACB=∠EDO;然后结合已知条件“∠BPE=∠BDE”,利用等量代换证得∠BPE=∠ACB;
(3)由相似三角形(△BMC和△BEP)的对应边成比例可以写出y与x之间的函数关系式y=
| 36 |
| x |
| 36 |
| 5 |
(4)由(3)中反比例函数y=
| 36 |
| x |
| 36 |
| 5 |
解答:
解:(1)∵直线y=-
+4交y轴、y轴分别于点D、E.
∴当x=0时,y=4.当y=0时,0=-
+4,即x=0,
∴D(0,4),E(3,0);
(2)∵AB=9,CB=12,
∴
=
=
.
∵D(0,4),E(3,0),
∴OD=4,OE=3,
∴
=
,
∴
=
.
又∵∠ABC=∠DBE=90°,
∴△ABC∽△EBD,
∴∠ACB=∠EDB.
又∵∠BPE=∠BDE,
∴∠BPE=∠ACB;
(3)∵∠BPE=∠ACB,∠PBE=∠CBM,
∴△BMC∽△BEP,
∴
=
,即
=
,
∴y=
.
当OM⊥AC时,OM最短.
AC=
=
=15.
S△ABC=
AC•OM=
AB•BC,即15•OM=9×12,
∴OM=
,
∴自变量x的取值范围是
≤x<12;
(4)由(3)知,OP、OM之间,即y与x之间的函数关系式是y=
(
≤x<12).
∵反比例函数y=
位于第一象限,
∴y的值随x的增大而减小,
∴当x=
时,y取最大值,y最大=
=5.即线段OP长度的最大值是5.
| 4x |
| 3 |
∴当x=0时,y=4.当y=0时,0=-
| 4x |
| 3 |
∴D(0,4),E(3,0);
(2)∵AB=9,CB=12,
∴
| AB |
| CB |
| 9 |
| 12 |
| 3 |
| 4 |
∵D(0,4),E(3,0),
∴OD=4,OE=3,
∴
| OE |
| OD |
| 3 |
| 4 |
∴
| AB |
| CD |
| OE |
| OD |
又∵∠ABC=∠DBE=90°,
∴△ABC∽△EBD,
∴∠ACB=∠EDB.
又∵∠BPE=∠BDE,
∴∠BPE=∠ACB;
(3)∵∠BPE=∠ACB,∠PBE=∠CBM,
∴△BMC∽△BEP,
∴
| BP |
| BC |
| BE |
| BM |
| y |
| 12 |
| 3 |
| x |
∴y=
| 36 |
| x |
当OM⊥AC时,OM最短.
AC=
| AB2+BC2 |
| 92+122 |
S△ABC=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
∴OM=
| 36 |
| 5 |
∴自变量x的取值范围是
| 36 |
| 5 |
(4)由(3)知,OP、OM之间,即y与x之间的函数关系式是y=
| 36 |
| x |
| 36 |
| 5 |
∵反比例函数y=
| 36 |
| x |
∴y的值随x的增大而减小,
∴当x=
| 36 |
| 5 |
| 36 | ||
|
点评:本题考查了一次函数综合题.其中涉及到的知识点有:一次函数图象上点的坐标特征,三角形的面积,相似三角形的判定与性质以及反比例函数图象的性质等知识点.在证明三角形相似的题目时,注意充分利用“公共边、公共角”等隐含性的条件.
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