题目
阅读材料,若点
M到直线
a,
b的距离相等,则称点
M为直线
a,
b的关联点.
例如:如图
1,在平面直角坐标系中,点
(3,−3)到
x轴和
y轴的距离相等,故
(3,−3)是
x轴和
y轴的关联点.
在平面直角坐标系中,已知
A(0,6),直线
l1:
y=kx+4m(k<0)交
x轴于点
B(n,0),交
y轴于点
C,点
D为
x轴上一个点;
(1)直线
l1经过点
A,
①
m=______,若
(1,t)在直线
l1上,则比较
t与
6的大小:
t______6;
②当点
D坐标为
(8,0)时,点
B恰好为
CO、
CD的关联点,求直线
l1的解析式;
(2)若
n=8m(m>0),
D为
OB中点,点
P为线段
BC上一点,且为
x轴和
y轴的关联点,将
PD绕点
P逆时针旋转
90∘至
PE,
①求证:点
E为直线
l1:
y=kx+4m与直线
l2:
y=−kx+4m的关联点;
②对于直线
l2:
y=−kx+4m上任意两点
M、
N,始终有
S△AMN=S△EMN,直接写出
m的值.
知识点:两点间的距离公式I章节:未标注
答案与解析
答案
(1)①把
A(0,6)代入
y=kx+4m,得
4m=6,
解得:
m=23,
把
(1,t)代入
y=kx+6,得
k+6=t,
∴k=t−6,
∵k<0,
∴t−6<0,
∴t<6,
故答案为:
23,
<;
②由①得:
OC=6,
则直线
l1的解析式为
y=kx+6,
∵OD=8,
在
Rt△COD中,
CD=OC2+OD2=10,
作
BH⊥CD于点
H,如图,
∵点
B恰好为
CO、
CD的关联点,
∴OB=BH,
∵S△BOC=21OB⋅OC,
S△BDC=21CD⋅BH=21BD⋅OC,
∴S△BCDS△BOC=21BD•OC21OB•OC=21CD•BH21OB•OC,
∴BDOB=CDOC=53,
∴OB=3,
∴B(3,0),
把
B(3,0)代入
y=kx+6,得:
3k+6=0,
解得:
k=−2,
∴直线
l1的解析式为
y=−2x+6;
(2)①证明:
∵n=8m(m>0),
D为
OB中点,
则
D(4m,0),
将
B(8m,0)代入
l1:
y=kx+4m中,得:
8mk+4m=0,
解得:
k=−21,
∴y=−21x+4m,
∵点
P为线段
BC上一点,且为
x轴和
y轴的关联点,
∴设
P(a,a),则
a=−21a+4m,
解得:
a=38m,
∴P(38m,
38m),
过点
P作
PM⊥x轴于点
M,过点
E作
EN⊥PM交
MP的延长线于点
N,如图,
∵∠EPN+∠DPM=90∘,
∠PDM+∠DPM=90∘,
∴∠EPN=∠PDM,
在
△ENP和
△PMD中,
⎩⎨⎧∠PNE=∠DMP=90°∠EPN=∠PDMPE=DP,
∴△ENP≌△PMD(AAS),
∴NE=PM=38m,
NP=MD=34m,
故
E(316m,4m),
yE=yC,
连接
CE,则
CE∥OB,
∴∠1=∠3,
∠2=∠4,
由题知
∠3=∠4,
∴∠1=∠2,
∴点
E为直线
l1:
y=kx+4m与直线
l2:
y=−kx+4m的关联点;②
∵直线
l2:
y=kx+4m(k<0)交
y轴于点
C,
∴C(0,4m),
∵A(0,6),
∴AC=∣6−4m∣,
作
EL∥AC,交
l2于点
L,作
AJ⊥l2于
J,作
EK⊥l2于
K,

则
∠ELK=∠ACJ,
∠EKL=∠AJC=90∘,
由(2)①知
k=−21,则直线
l2:
y=21x+4m,
∵对于直线
l2:
y=21x+4m上任意两点
M、
N,始终有
S△AMN=S△EMN,
∴AJ=EK,
∴△ELK≌△ACJ(AAS),
∴EL=AC,
∵E(316m,4m),
∴L(316m,
320m),
∴EL=38m,
∴∣6−4m∣=38m,
解得:
m=109或
29,
∴m的值为
109或
29.
解析
(1)①把
A(0,6)代入
y=kx+4m,得
4m=6,
解得:
m=23,
把
(1,t)代入
y=kx+6,得
k+6=t,
∴k=t−6,
∵k<0,
∴t−6<0,
∴t<6,
故答案为:
23,
<;
②由①得:
OC=6,
则直线
l1的解析式为
y=kx+6,
∵OD=8,
在
Rt△COD中,
CD=OC2+OD2=10,
作
BH⊥CD于点
H,如图,
∵点
B恰好为
CO、
CD的关联点,
∴OB=BH,
∵S△BOC=21OB⋅OC,
S△BDC=21CD⋅BH=21BD⋅OC,
∴S△BCDS△BOC=21BD•OC21OB•OC=21CD•BH21OB•OC,
∴BDOB=CDOC=53,
∴OB=3,
∴B(3,0),
把
B(3,0)代入
y=kx+6,得:
3k+6=0,
解得:
k=−2,
∴直线
l1的解析式为
y=−2x+6;
(2)①证明:
∵n=8m(m>0),
D为
OB中点,
则
D(4m,0),
将
B(8m,0)代入
l1:
y=kx+4m中,得:
8mk+4m=0,
解得:
k=−21,
∴y=−21x+4m,
∵点
P为线段
BC上一点,且为
x轴和
y轴的关联点,
∴设
P(a,a),则
a=−21a+4m,
解得:
a=38m,
∴P(38m,
38m),
过点
P作
PM⊥x轴于点
M,过点
E作
EN⊥PM交
MP的延长线于点
N,如图,
∵∠EPN+∠DPM=90∘,
∠PDM+∠DPM=90∘,
∴∠EPN=∠PDM,
在
△ENP和
△PMD中,
⎩⎨⎧∠PNE=∠DMP=90°∠EPN=∠PDMPE=DP,
∴△ENP≌△PMD(AAS),
∴NE=PM=38m,
NP=MD=34m,
故
E(316m,4m),
yE=yC,
连接
CE,则
CE∥OB,
∴∠1=∠3,
∠2=∠4,
由题知
∠3=∠4,
∴∠1=∠2,
∴点
E为直线
l1:
y=kx+4m与直线
l2:
y=−kx+4m的关联点;②
∵直线
l2:
y=kx+4m(k<0)交
y轴于点
C,
∴C(0,4m),
∵A(0,6),
∴AC=∣6−4m∣,
作
EL∥AC,交
l2于点
L,作
AJ⊥l2于
J,作
EK⊥l2于
K,

则
∠ELK=∠ACJ,
∠EKL=∠AJC=90∘,
由(2)①知
k=−21,则直线
l2:
y=21x+4m,
∵对于直线
l2:
y=21x+4m上任意两点
M、
N,始终有
S△AMN=S△EMN,
∴AJ=EK,
∴△ELK≌△ACJ(AAS),
∴EL=AC,
∵E(316m,4m),
∴L(316m,
320m),
∴EL=38m,
∴∣6−4m∣=38m,
解得:
m=109或
29,
∴m的值为
109或
29.