Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系中有Rt△ABC，∠A=90°，AB=AC，A（-2，0）、B（0，1）、C（d，2）．
（1）求d的值；
（2）將△ABC沿x軸的正方向平移，在第一象限內(nèi)B、C兩點(diǎn)的對應(yīng)點(diǎn)B′、C′正好落在某反比例函數(shù)圖象上．請求出這個(gè)反比例函數(shù)和此時(shí)的直線B′C′的解析式；
（3）在（2）的條件下，直線BC交y軸于點(diǎn)G．問是否存在x軸上的點(diǎn)M和反比例函數(shù)圖象上的點(diǎn)P，使得四邊形PGMC′是平行四邊形？如果存在，請求出點(diǎn)M和點(diǎn)P的坐標(biāo)；如果不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）過C作CN垂直于x軸，交x軸于點(diǎn)N，由A、B及C的坐標(biāo)得出OA，OB，CN的長，由∠CAB=90°，根據(jù)平角定義得到一對角互余，在直角三角形ACN中，根據(jù)兩銳角互余，得到一對角互余，利用同角的余角相等得到一對角相等，再由一對直角相等，且AC=BC，利用AAS得到三角形ACN與三角形AOB全等，根據(jù)全等三角形的對應(yīng)邊相等可得出CN=0A，AN=0B，由AN+OA求出ON的長，再由C在第二象限，可得出d的值；
（2）由第一問求出的C與B的橫坐標(biāo)之差為3，根據(jù)平移的性質(zhì)得到縱坐標(biāo)不變，故設(shè)出C′（m，2），則B′（m+3，1），再設(shè)出反比例函數(shù)解析式，將C′與B′的坐標(biāo)代入得到關(guān)于k與m的兩方程，消去k得到關(guān)于m的方程，求出方程的解得到m的值，即可確定出k的值，得到反比例函數(shù)解析式，設(shè)直線B′C′的解析式為y=ax+b，將C′與B′的坐標(biāo)代入，得到關(guān)于a與b的二元一次方程組，求出方程組的解得到a與b的值，即可確定出直線B′C′的解析式；
（3）存在x軸上的點(diǎn)M和反比例函數(shù)圖象上的點(diǎn)P，使得四邊形PGMC′是平行四邊形，理由為：設(shè)Q為GC′的中點(diǎn)，令第二問求出的直線B′C′的解析式中x=0求出y的值，確定出G的坐標(biāo)，再由C′的坐標(biāo)，利用線段中點(diǎn)坐標(biāo)公式求出Q的坐標(biāo)，過點(diǎn)Q作直線l與x軸交于M′點(diǎn)，與y=的圖象交于P′點(diǎn)，若四邊形P′G M′C′是平行四邊形，則有P′Q=Q M′，易知點(diǎn)M′的橫坐標(biāo)大于，點(diǎn)P′的橫坐標(biāo)小于，作P′H⊥x軸于點(diǎn)H，QK⊥y軸于點(diǎn)K，P′H與QK交于點(diǎn)E，作QF⊥x軸于點(diǎn)F，由兩直線平行得到一對同位角相等，再由一對直角相等及P′Q=QM′，利用AAS可得出△P′EQ與△QFM′全等，根據(jù)全等三角形的對應(yīng)邊相等，設(shè)EQ=FM′=t，由Q的橫坐標(biāo)-t表示出P′的橫坐標(biāo)，代入反比例函數(shù)解析式確定出P′的縱坐標(biāo)，進(jìn)而確定出M′的坐標(biāo)，根據(jù)P′H-EH=P′H-QF表示出P′E的長，又P′Q=QM′，分別放在直角三角形中，利用勾股定理列出關(guān)于t的方程，求出方程的解得到t的值，進(jìn)而確定出P′與M′的坐標(biāo)，此時(shí)點(diǎn)P′為所求的點(diǎn)P，點(diǎn)M′為所求的點(diǎn)M．
解答：解：（1）作CN⊥x軸于點(diǎn)N，
∵A（-2，0）、B（0，1）、C（d，2），
∴OA=2，OB=1，CN=2，
∵∠CAB=90°，即∠CAN+∠BAO=90°，
又∵∠CAN+∠ACN=90°，
∴∠BAO=∠ACN，
在Rt△CNA和Rt△AOB中，
∵，
∴Rt△CNA≌Rt△AOB（AAS），
∴NC=OA=2，AN=BO=1，
∴NO=NA+AO=3，又點(diǎn)C在第二象限，
∴d=-3；

（2）設(shè)反比例函數(shù)為y=（k≠0），點(diǎn)C′和B′在該比例函數(shù)圖象上，
設(shè)C′（m，2），則B′（m+3，1），
把點(diǎn)C′和B′的坐標(biāo)分別代入y=，得k=2m；k=m+3，
∴2m=m+3，
解得：m=3，
則k=6，反比例函數(shù)解析式為y=，點(diǎn)C′（3，2），B′（6，1），
設(shè)直線C′B′的解析式為y=ax+b（a≠0），
把C′、B′兩點(diǎn)坐標(biāo)代入得：
，
∴解得：；
∴直線C′B′的解析式為y=-x+3；


（3）存在x軸上的點(diǎn)M和反比例函數(shù)圖象上的點(diǎn)P，使得四邊形PGMC′是平行四邊形，理由為：
設(shè)Q是G C′的中點(diǎn)，令y=-x+3中x=0，得到y(tǒng)=3，
∴G（0，3），又C′（3，2），
∴Q（，），
過點(diǎn)Q作直線l與x軸交于M′點(diǎn)，與y=的圖象交于P′點(diǎn)，
若四邊形P′G M′C′是平行四邊形，則有P′Q=Q M′，
易知點(diǎn)M′的橫坐標(biāo)大于，點(diǎn)P′的橫坐標(biāo)小于，
作P′H⊥x軸于點(diǎn)H，QK⊥y軸于點(diǎn)K，P′H與QK交于點(diǎn)E，作QF⊥x軸于點(diǎn)F，
∵QF∥P′E，
∴∠M′QF=∠QP′E，
在△P′EQ和△QFM′中，
∵，
∴△P′EQ≌△QFM′（AAS），
∴EQ=FM′，P′Q=QM′，
設(shè)EQ=FM′=t，
∴點(diǎn)P′的橫坐標(biāo)x=-t，點(diǎn)P′的縱坐標(biāo)y=2•y_Q=5，點(diǎn)M′的坐標(biāo)是（+t，0），
∴P′在反比例函數(shù)圖象上，即5（-t）=6，
解得：t=，
∴P′（，5），M′（，0），
則點(diǎn)P′為所求的點(diǎn)P，點(diǎn)M′為所求的點(diǎn)M．
點(diǎn)評：此題屬于反比例函數(shù)綜合題，涉及的知識有：全等三角形的判定與性質(zhì)，勾股定理，坐標(biāo)與圖形性質(zhì)，利用待定系數(shù)法求函數(shù)解析式，平移的性質(zhì)，是一道綜合性較強(qiáng)的試題，要求學(xué)生掌握知識要全面．