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如图 在平面直角坐标系xOy中 一次函数y=x+3的图象与x轴交于点A 与y轴交于点B 点C

时间:2020-10-24 05:02:59

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如图 在平面直角坐标系xOy中 一次函数y=x+3的图象与x轴交于点A 与y轴交于点B 点C

问题补充:

如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数y=x+3的图象与x轴交于点A,与y轴交于点B,点C的坐标为(3,0),连接BC.

(1)求证:△ABC是等边三角形;

(2)点P在线段BC的延长线上,连接AP,作AP的垂直平分线,垂足为点D,并与y轴交于点E,分别连接EA、EP.

①若CP=6,直接写出∠AEP的度数;

②若点P在线段BC的延长线上运动(P不与点C重合),∠AEP的度数是否变化?若变化,请说明理由;若不变,求出∠AEP的度数;

(3)在(2)的条件下,若点P从C点出发在BC的延长线上匀速运动,速度为每秒1个单位长度.EC与AP交于点F,设△AEF的面积为S1,△CFP的面积为S2,y=S1-S2,运动时间为t(t>0)秒时,求y关于t的函数关系式.

答案:

解:(1)由一次函数y=x+3,

则A(-3,0),B(0,3),C(3,0).

再由两点间距离公式可得出:AB=BC=AC=6,

∴△ABC为等边三角形.

(2)①,连接CD,由题意得,C、D、E三点共线,

∵E点在y轴上,且A、C关于y轴对称,

∴E点在线段AC的垂直平分线上,

即EA=EC;

∵E点在线段AP的垂直平分线上,则EA=EP,

∴EA=EP=EC,

∴∠EAC=∠ECA,∠ECP=∠EPC;

∵∠BCA=60°,即∠ACP=∠ECA+∠ECP=120°,

∴∠EAC+∠EPC=120°,即∠EAC+∠EPC+∠ACP=240°,

∴∠AEP=120°.

②连接EC,

∵E点在y轴上,且A、C关于y轴对称,

∴E点在线段AC的垂直平分线上,

即EA=EC;

∵E点在线段AP的垂直平分线上,则EA=EP,

∴EA=EP=EC,

∴∠EAC=∠ECA,∠ECP=∠EPC;

∵∠BCA=60°,即∠ACP=∠ECA+∠ECP=120°,

∴∠EAC+∠EPC=120°,即∠EAC+∠EPC+∠ACP=240°,

故∠AEP=360°-240°=120°,

∴∠AEP的度数不会发生变化,仍为120°.

(3)如图,过E作EM⊥BP于M、过A作AN⊥BP于N;

由(2)知:△CEP是等腰三角形,则有:

CM=MP=CP=;

∴BM=BC+CM=6+;

在Rt△BEM中,∠MBE=30°,则有:BE=BM=(6+);

∴OE=BE-OB=(6+)-3=+t;

故S△AEC=AC?OE=×6×(+t)=3+t,

S△ACP=PC?AN=×t×3=t;

∵S△AEC=S1+S,S△ACP=S+S2,

∴S△AEC-S△ACP=S1+S-(S2+S)=S1-S2

=3+t-t=3-t,

即y=3-t.

解析分析:(1)由一次函数y=x+3求出A、B两点,再根据两点间坐标公式求得AB=BC=AC,则可证△ABC为等边三角形.

(2)①因为△ABC为等边三角形,CP=AC,DE是AP的中垂线,故C、D、E三点共线,进而求出四边形AEPC是菱形,可以求解;

②连接EC,由于E在y轴上,即E在AC的垂直平分线上,所以EA=EC,故∠ECA=∠EAC,而E在AP的垂直平分线上,同理可求得EA=EP,即EC=EP=EA,那么∠ECP=∠EPC;由(1)知∠ACP=∠ECA+∠ECP=120°,那么∠EAC、∠EPC的度数和也是120°,由此可求得∠AEP=360°-240°=120°,即∠AEP的度数不变.

(3)由于S1、S2的面积无法直接求出,因此可求(S1-S2)这个整体的值,将其适当变形可得(S1+S△ACF)-(S2+S△ACF),即S1-S2的值可由△ACE和△ACP的面积差求得,过E作EM⊥PC于M,由(2)知△ECP是等腰三角形,则CM=PM=,在Rt△BEM中,∠EBM=30°,BM=6+,通过解直角三角形即可求得BE的长,从而可得到OE的长,到此,可根据三角形的面积公式表示出△ACE和△ACP的面积,从而求得S1-S2的表达式,由此得解.

点评:此题主要考查了一次函数与三角形的相关知识,涉及到:等边三角形、等腰三角形的判定和性质,三角形面积的求法,解直角三角形等重要知识点,此题的难点在于第(3)问,由于S1、S2的面积无法直接求出,能够用△AEC、△ACP的面积差来表示S1-S2的值是解答此题的关键.

如图 在平面直角坐标系xOy中 一次函数y=x+3的图象与x轴交于点A 与y轴交于点B 点C的坐标为(3 0) 连接BC.(1)求证:△ABC是等边三角形;(2)点P

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