如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数 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),连结BC. (1

问题描述:

如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数 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),连结BC. (1)求证:△ABC是等边三角形;(2)点P在线段BC的延长线上,连结AP,作AP的垂直平分线,垂足为点D,并与y轴交于点D,分别连结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∠ADP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.
1个回答 分类:数学 2014-09-24

问题解答:

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如图,在平面直角坐标系xOy中,一次函数 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),连结BC. (1)求证:△ABC是等边三角形;(2)点P在线段BC的延长线上,连结AP,作AP的垂直平分线,垂足为点D,并与y轴交于点D,分别连结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∠ADP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.
如图 在平面直角坐标系xoy中,一次函数y=√3x+3√3的图像与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;
一次函数y=√3x+3√3与x轴的交点的横坐标即y=0时的x值
√3x+3√3=0
所以,x=-3
则点A(-3,0)
一次函数与y轴的交点的纵坐标即x=0时候的y值
所以,y=√3*0+3√3=3√3
所以,点B(0,3√3)
已知点C(3,0)
所以,AC=|-3-3|=6
由勾股定理得到:BC^2=BO^2+OC^2=(3√3)^2+3^2=27+9=36
所以,BC=6
同理,AB=6
所以,△ABC是边长为6的等边三角形.
(2)点P在线段BC的延长线上,连接AP,AP的垂直平分线交y轴于点E,分别连接EA、EC、EP.
①若CP=6,直接写出∠AEP的度数;
∠AEP=120°
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;
设线段AP的垂直平分线为EG,点G就是AP中点
连接OG
因为点O为AC中点
所以,OG为△APC的中位线
所以,OG//PC
所以,∠GOC=∠BCO=60°
因为∠AOE=90°,∠AGE=90°
所以,点A、O、G、E都在以AE为直径的圆上(图中蓝色圆)
则,∠GOC=∠AEG=60°
已知EG为AP垂直平分线
所以,EA=EP
而,EG⊥AP
所以,EG为∠AEP的角平分线
所以,∠AEP=2∠AEG=2*120°=120°
即说明,无论点P在BC的延长线上怎么运动,∠AEP始终等于120°
(3)在(2)的条件下,若点P从C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.
设△AFC的面积为S
过点P做x轴垂线,垂足为H
设运动时间为t,则CP=t
已知△ABC为等边三角形,所以:∠PCH=∠BCA=60°
所以,CH=t/2,PH=(√3t)/2
那么,点P的坐标为P(3+(t/2),-(√3t/2))
即:P((t+6)/2,(-√3t)/2)
已知点A(-3,0)
所以,由两点间距离公式有:PA^2=[(t+6)/2+3]^2+[(-√3t)/2-0]^2=[(t+12)/2]^2+(3t^2/4)
=(t^2+24t+144)/4+(3t^2/4)
=t^2+6t+36
所以,AG=PA/2=√(t^2+6t+36)/2
而在Rt△AGE中,由前面知∠AEG=60°
所以,AE=AG/(√3/2)=√[(t^2+6t+36)/3]
所以,AE^2=(t^2+6t+36)/3
又,在Rt△AOE中由勾股定理得到:OE^2=AE^2-A0^2
=(t^2+6t+36)/3-9
=(t^2+6t+9)/3
所以,OE=√[(t^2+6t+9)/3]
那么,△ACE的面积=(1/2)*AC*OE=(1/2)*6*√[(t^2+6t+9)/3]
=√(3t^3+18t+27)=△ACF面积+△AEF面积
即:S+S1=√(3t^2+18t+27)………………………………(1)
而,△ACP的面积=(1/2)*AC*PH=(1/2)*6*(√3t/2)
=3√3t/2=△ACF面积+△PCF面积
即:S+S2=(3√3t)/2………………………………………(2)
(1)-(2)得到:
y=S1-S2=√(3t^2+18t+27)-(3√3t)/2(t>0)
 
 
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