如图,正方形ABCD的边长是2,边BC在x轴上,边AB在y轴上,将一把三角尺如图放置(图1),其中M为AD的中点,逆时针旋转三角尺.
(1)当三角尺的一边经过C点时,此时三角尺的另一边和AB边交于点E1(如图2),求此时直线PM的解析式;
(2)继续旋转三角尺,三角尺的一边与x轴交于点G,三角尺的另一边与AB交于E2(如图3),PM的延长线与CD的延长线交于点F,若三角形GE2F的面积为4,求此时直线PM的解析式;
(3)当旋转到三角尺的一边经过点B,另一直角边的延长线与x轴交于点G(如图4),求此时三角形GOF的面积.
网友回答
解:(1)过点M作MH⊥x轴于点H,设PM交x轴于点G.
∴∠MHG=90°,MH=CD
∵四边形ABCD是正方形
∴∠D=90°,AD=CD=2
∴∠MHG=∠D
∵M是AD得中点
∴MD=AD=1,M(1,2)
由旋转可知∠AMG=∠HMC
∵∠HMC=∠MCD
∵∠AMG=∠MGC
∴∠MGC=∠MCD
∴△GHM∽△CDM
∴
∴
∴GH=4
∴GB=3
∴G(-3,0)
设直线PM的解析式为:y=kx+b,由题意得
解得:
∴直线PM的解析式为:
(2)作FQ⊥AB于Q,RG⊥BG于G交AD的延长线于点R.
∴QF=GR,∠FQA=∠R=90°
∵∠PMN=90°
∴∠AE2M=∠RMG
∴△FQE2≌△GRM
∴E2F=MG
∵S△FE2G=4
∴E2F?MG=4
∴E2F=2,
∵△AE2M≌△DFM
∴E2M=FM
∴E2M=,∵AM=1,由勾股定理得:
AE2=1
∴E2(0,1)
设PM的解析式为:y=kx+b由题意得:
解得:
∴直线的解析式为y=x+1
(3)过点F作FH⊥AO于H,GT⊥OC于G,交AD的延长线于点T
∴△FHO≌△GTM
∴FO=GM
∵AM=1,AO=2,由勾股定理得:
OM=
∵△AMO≌△DMF
∴MF=OM
∴OF=2
∴GM=2
∴S△GOF==10
∴三角形GOF的面积为10
解析分析:(1)通过作辅助线利用三角形相似求出PM于x轴的交点G的坐标,M的坐标容易求出,然后根据待定系数法求出直线的解析式.
(2)通过作辅助线利用证明三角形全等得到E2F=GM,利用三角形的面积等于4求出GM的值,再根据勾股定理求出AE2的长后确定E2的坐标,最后根据待定系数法求直线的解析式.
(3)通过作辅助线利用证明三角形全等得到OF=GM,利用勾股定理OM的值,利用三角形全等求出OF的值,从而求出三角形的底与高,从而求解.
点评:本题是一道一次函数的综合试题,考查了全等三角形的运用、相似三角形的运用,勾股定理的运用,运用待定系数法求函数的解析式、以及三角形面积公式的运用,本题难度较大,对学生的综合理解能力要求较高.