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如图 在平面直角坐标系中 直线y=kx和双曲线在第一象限相交于点A(1 2) 点B在y轴

时间:2022-05-24 07:37:34

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如图 在平面直角坐标系中 直线y=kx和双曲线在第一象限相交于点A(1 2) 点B在y轴

问题补充:

如图,在平面直角坐标系中,直线y=kx和双曲线在第一象限相交于点A(1,2),点B在y轴上,且AB⊥y轴.有一动点P从原点出发沿y轴以每秒1个单位的速度向y轴的正方向运动,运动时间为t秒(t>0),过点P作PD⊥y轴,交直线OA于点C,交双曲线于点D.

(1)求直线y=kx和双曲线的函数关系式;

(2)设四边形CDAB的面积为S,当P在线段OB上运动时(P不与B点重合),求S与t之间的函数关系式;

(3)在图中第一象限的双曲线上是否存在点Q,使以A、B、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请求出此时t的值和Q点的坐标;若不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)把A(1,2)代入y=kx和,得

K=2,k′=2

∴直线y=kx的函数关系式是y=2x

双曲线的函数关系式是,

(2)∵AB=1,OB=2,OP=t

∴PC=,PD=,BP=2-t

∴当CD在AB下方时,CD=PD-PC=-.

∴S=

=(0<t<2),

(注:自变量t的取值范围没有写出的不扣分,函数化简结果可以用不同

的形式表示,只要结果正确的均不扣分,如:等)

(3)存在3种情形,具体如下:

①当AB=∥CD,且CD在AB下方时(图2)

CD=PD-PC=-=1,

解得??t1=-1,t2=--1(舍去)

∴PD=,OP=t=-1

∴当t=-1时,存在Q(,-1)使以

A、B、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形,

②当AB=∥CD,且CD在AB上方时(图2)

CD=PC-PD=-=1,解得??t1=+1,t2=-+1(舍去)

∴PD=,OP=t=+1

∴当t=+1时,存在Q(,+1)使以

A、B、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形,

③当BQ=∥AC,且CD在AB下方时(见图3)

此时Q点的坐标仍为(,+1)

过C作CG⊥AB交AB于G,

过Q作QH⊥y轴交y轴于H

显然,△ACG≌△QBH

∴CG=BH=BP

∴OP=2OB-OH=4-(+1)=3-

∴当t=3-时,存在Q(,+1)使以A、B、C、Q四点为顶点的四边形是平行四边形.

解析分析:(1)把A的坐标代入正比例函数与反比例函数的解析式,;利用待定系数法即可求得函数的解析式;

(2)OP=t,把y=t代入正比例函数与反比例函数的解析式,求得C,D的横坐标,则CD的长即可利用t表示出来,然后利用梯形的面积公式即可写出函数的解析式;

(3)分AB=∥CD,且CD在AB下方时;当AB=∥CD,且CD在AB上方时以及BQ=∥AC,且CD在AB下方三种情况进行讨论.依据一组对边平行且相等的四边形是平行四边形即可求解.

点评:本题是待定系数法求函数解析式,平行四边形的判定方法的综合应用,正确理解分情况讨论是关键.

如图 在平面直角坐标系中 直线y=kx和双曲线在第一象限相交于点A(1 2) 点B在y轴上 且AB⊥y轴.有一动点P从原点出发沿y轴以每秒1个单位的速度向y轴的正方向

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