图1是两个正方形纸片ABCD和CEFG叠放在一起,分别以BC边所在直线和BC边的中垂线为坐标轴建立如图所示的坐标系,其中B(-2,0),E(2,),C(2,0),固定

发布时间:2020-08-08 01:08:13

图1是两个正方形纸片ABCD和CEFG叠放在一起,分别以BC边所在直线和BC边的中垂线为坐标轴建立如图所示的坐标系,其中B(-2,0),E(2,),C(2,0),固定正方形ABCD,直线L经过AC两点;将正方形CEFG绕点C顺时针旋转135°得到正方形CE1F1G1,
(1)在图2中求点E1的坐标,并直接写出点E1与直线L的位置关系.
(2)利用(1)的结论,将图2中的正方形CE1F1G1在射线CA上沿着CA方向以每秒1个单位的速度平移,平移后的正方形CE1F1G1设为正方形PQRH(图3),当点R移动到点A停止,设正方形PQRH移动的时间为t秒,正方形PQRH与正方形ABCD重叠部分的面积为S,请直接写出S与t之间的函数解析式,并写出函数自变量t的取值范围.
(3)在(2)的条件下,如果S=1时,过BP的直线为m,M点为直线m上的动点,N为直线L上的动点,那么是否存在平行四边形MNBC,如果存在,请求出M点的坐标,如果不存在,请说明理由.

网友回答

解:(1)由E点坐标可知正方形?CEFG边长,那么其对角线CF长度为2,
正方形CEFG绕点C顺时针旋转135° 后CE与x轴夹角为45°,
C坐标(2,0),那么E1坐标为(3,-1),E1?在直线L上.

(2)当0≤t≤时,S=t2;
当<t≤时,S=-t2+2t-2;
当2<t≤3时,S=2;
当3<t≤4时 S=-t2+3t-7;
当4<t≤5时,S=t2-5t+25;

(3)S=1时,当t≤??时,解t2=1,解得:t=;
当<t≤时,解2-(2-t)2=1,解得:t=或3,(舍去);
当<t≤时,解(4-t)2=1,解得:t=3或5(5不合题意,舍去).
则t=或3.
1)当t=时,那么P位于CD中点处,P的坐标是:(2,2),设直线m的解析式是y=kx+b,
则,
解得:
则直线m表达式,
直线L表达式y=-x+2
设MN的纵坐标是a,则
在中,令y=a,解得:x=2(a-1),则M的横坐标是2(a-1);
在y=-x+2中,令y=a,则x=2-a,即N的横坐标是:(2-a).
根据BC=4,则:2(a-1)-(2-a)=4,解得:a=,
把y=代入中,解得:x=.
则M的坐标为.
2)当t=3时,P是AD与y轴的交点,则P的坐标是:(0,4).
设直线m的解析式是y=kx+b,
则,
解得:,
则m的解析式是:y=2x+4.
同1)方法相同,设MN的纵坐标是a,则
在y=2x+4中,令y=a,解得:x=(a-4),则M的横坐标是(a-1);
在y=-x+2中,令y=a,则x=2-a,即N的横坐标是:(2-a).
根据BC=4,则:(a-4)-(2-a)=4,解得:a=,
把y=代入y=2x+4中,解得x=-.
则M的坐标是:(-,).
故M的坐标是:(,)或(-,)
解析分析:(1)CEFG是边长是的正方形,则△CE1F1是等腰直角三角形,直角边长是,则E1的坐标即可求解,E1与AC在一条直线上;
(2)分0≤t≤,当<t≤,<t≤3,3<t≤,4<t≤5五种情况利用三角形的面积公式即可求解;
(3)在(2)中所求的解析式中,利用S=1,即可求得t的值,从而确定P的坐标,则直线m,l的解析式即可求得,四边形MNBC是平行四边形时,M、N的纵坐标一定相等,横坐标的差等于BC的长,据此即可得到一个关于纵坐标的方程,解方程即可求得M、N的纵坐标,进而得到坐标.

点评:本题是一次函数与平行四边形的综合题,考查了平行四边形的性质,以及待定系数法求函数解析式,注意到M、N两点的纵坐标相等是解题的关键.
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