Question

【題目】如圖，一次函數(shù)的圖象與軸交于點(diǎn)A，正方形ABCD的頂點(diǎn)B在軸上，點(diǎn)D在直線上，且AO=OB，反比例函數(shù)（）經(jīng)過(guò)點(diǎn)C．

（1）求一次函數(shù)和反比例函數(shù)的解析式；

（2）點(diǎn)P是軸上一動(dòng)點(diǎn)，當(dāng)的周長(zhǎng)最小時(shí)，求出P點(diǎn)的坐標(biāo)；

（3）在（2）的條件下，以點(diǎn)C、D、P為頂點(diǎn)作平行四邊形，直接寫(xiě)出第四個(gè)頂點(diǎn)M的坐標(biāo)．

Answer 1

【答案】（1）y=x+2，；（2）P（，0）；（3）M的坐標(biāo)為（，2），（，6）或（，﹣2）．

【解析】

（1）設(shè)一次函數(shù)y=kx+2的圖象與x軸交于點(diǎn)E，連接BD，利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征、正方形的性質(zhì)以及等腰三角形的性質(zhì)可得出點(diǎn)E的坐標(biāo)，由點(diǎn)E的坐標(biāo)利用待定系數(shù)法可求出一次函數(shù)解析式，由BD∥OA，OE=OB可求出BD的長(zhǎng)，進(jìn)而可得出點(diǎn)D的坐標(biāo)，由正方形的性質(zhì)可求出點(diǎn)C的坐標(biāo)，再利用反比例函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出反比例函數(shù)解析式；

（2）作點(diǎn)D關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D'，連接CD'交x軸于點(diǎn)P，此時(shí)△PCD的周長(zhǎng)取最小值，由點(diǎn)D的坐標(biāo)可得出點(diǎn)D'的坐標(biāo)，由點(diǎn)C，D'的坐標(biāo)，利用待定系數(shù)法可求出直線CD'的解析式，再利用一次函數(shù)圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)特征可求出點(diǎn)P的坐標(biāo)；

（3）設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（x，y），分DP為對(duì)角線、CD為對(duì)角線及CP為對(duì)角線三種情況，利用平行四邊形的性質(zhì)（對(duì)角線互相平分）可求出點(diǎn)M的坐標(biāo)，此題得解．

（1）設(shè)一次函數(shù)y=kx+2的圖象與x軸交于點(diǎn)E，連接BD，如圖1所示．

當(dāng)x=0時(shí)，y=kx+2=2，∴OA=2．

∵四邊形ABCD為正方形，OA=OB，∴∠BAE=90°，∠OAB=∠OBA=45°，∴∠OAE=∠OEA=45°，∴OE=OA=2，點(diǎn)E的坐標(biāo)為（﹣2，0）．

將E（﹣2，0）代入y=kx+2，得：﹣2k+2=0，解得：k=1，∴一次函數(shù)的解析式為y=x+2．

∵∠OBD=∠ABD+∠OBA=90°，∴BD∥OA．

∵OE=OB=2，∴BD=2OA=4，∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為（2，4）．

∵四邊形ABCD為正方形，∴點(diǎn)C的坐標(biāo)為（2+2﹣0，0+4﹣2），即（4，2）．

∵反比例函數(shù)y（x＞0）經(jīng)過(guò)點(diǎn)C，∴n=4×2=8，∴反比例函數(shù)解析式為y．

（2）作點(diǎn)D關(guān)于x軸的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)D'，連接CD'交x軸于點(diǎn)P，此時(shí)△PCD的周長(zhǎng)取最小值，如圖2所示．

∵點(diǎn)D的坐標(biāo)為（2，4），∴點(diǎn)D'的坐標(biāo)為（2，﹣4）．

設(shè)直線CD'的解析式為y=ax+b（a≠0），將C（4，2），D'（2，﹣4）代入y=ax+b，得：，解得：，∴直線CD'的解析式為y=3x﹣10．

當(dāng)y=0時(shí)，3x﹣10=0，解得：x，∴當(dāng)△PCD的周長(zhǎng)最小時(shí)，P點(diǎn)的坐標(biāo)為（，0）．

（3）設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)為（x，y），分三種情況考慮，如圖3所示．

①當(dāng)DP為對(duì)角線時(shí)，，解得：，∴點(diǎn)M1的坐標(biāo)為（，2）；

②當(dāng)CD為對(duì)角線時(shí)，，解得：，∴點(diǎn)M2的坐標(biāo)為（，6）；

③當(dāng)CP為對(duì)角線時(shí)，，解得：，∴點(diǎn)M3的坐標(biāo)為（，﹣2）．

綜上所述：以點(diǎn)C、D、P為頂點(diǎn)作平行四邊形，第四個(gè)頂點(diǎn)M的坐標(biāo)為（，2），（，6）或（，﹣2）．