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

发布时间:2020-08-09 22:49:29

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.

网友回答

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.
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