题目内容

18.如图,直线y=kx+k交x轴,y轴分别于A,C,直线BC过点C交x轴于B,OC=3OA,∠CBA=45°.
(1)求直线BC的解析式;
(2)动点P从A出发沿射线AB匀速运动,速度为2个单位/秒,连接CP,设△PBC的面积为S,点P的运动时间为t秒,求S与t之间的函数关系式,直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当点P在AB的延长线上运动时,过点O作OD⊥PC于D,交BC于点E,连接AE,当∠EAB=∠CPA时,在坐标轴上有点K,且KC=KP,求点K的坐标.

分析 (1)令y=0,即可求得A的坐标,根据OC=3OA即可求得C的坐标,再根据∠CBA=45°,即△BOC的等腰直角三角形,则B的坐标即可求得,然后利用待定系数法求得BC的解析式;
(2)分成P在AB和在AB的延长线上两种情况进行讨论,利用三角形面积公式即可求解;
(3)设P的坐标是(2t-1,0),利用待定系数法求的PC的解析式,O作OD⊥PC于D,连接AD,当∠DAB=∠CPA,则D的横坐标与AB的中点的横坐标相等,且D到AB的距离等于$\frac{1}{2}$AB,则D的坐标即可利用t表示出来,然后代入PC的解析式求得t的值,即可得到P的坐标,进而求解.

解答 解:(1)在y=kx+k中,令y=0,则x=-1,即A的坐标是(-1,0).
∵OC=3OA,
∴OC=3,即C的坐标是(0,3).
∵∠CBA=45°,
∴∠OCB=∠CBA=45°,
∴OB=OC=3,则B的坐标是(3,0).
设BC的解析式是y=kx+b,则$\left\{\begin{array}{l}{3k+b=0}\\{b=3}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{k=-1}\\{b=3}\end{array}\right.$,
则BC的解析式是y=-x+3;

(2)当0<t≤2时,P在线段AB上,则BP=4-2t,
则S=$\frac{1}{2}$(4-2t)×3=-3t+6;
当t>2时,OP=2t-4,则S=$\frac{1}{2}$×3(2t-4),即S=3t-6;

(3)作DF⊥AB于点F.
∵P的坐标是(2t-1,0),A的坐标是(-1,0).
∴D的横坐标是$\frac{2t-1-1}{2}$=t-1.
∵AD⊥CP,∠DAB=∠CPA,则AD=DP,
∴△ADB是等腰直角三角形,
又∵DF⊥AB于点F,
∴DF=$\frac{1}{2}$AP=t,即D的坐标是(t-1,t),
设PC的解析式是y=mx+n,则$\left\{\begin{array}{l}{n=3}\\{(2t-1)m+n=0}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{m=\frac{3}{1-2t}}\\{n=3}\end{array}\right.$,
则PC的解析式是y=$\frac{3}{1-2t}$x+3,
把D的坐标是(t-1,t),代入解析式得,$\frac{3}{1-2t}$•(t-1)=t,
解得:t=2或0(舍去).
则P的坐标是(3,0).
则PC的解析式是y=-x+3.
则B与P重合,∵OC=OB,KC=KP,
∴K与O重合,即K的坐标是(0,0).

点评 本题考查了待定系数法求函数的解析式,以及等腰直角三角形的判定与性质,解题的关键是学会利用参数解决问题,正确求得D的坐标是本题的突破点.

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