题目
(阅读理解)如图1,在平面直角坐标系中,直线 的函数关系式 , , 是直线 上任意两个不同的点,过点 、 分别作 轴、 轴的平行线交于点 ,则线段 ,于是有 ,即 的值仅与 的值有关,不妨称 为直线 的“纵横比”.
(1)
(直接应用)
直线 的“纵横比”为,直线 的“纵横比”为.
(2)
(拓展提升)
如图2,已知直线 与直线 互相垂直,请用“纵横比”原理以及相关的几何知识分析 与 的关系,并加以证明.
(3)
(综合应用)
如图3,已知点 , 是 轴上一动点,线段 绕着点 按逆时针方向旋转 至线段 ,设此时点 的运动轨迹为直线 ,若另一条直线 ,且与 有且只有一个公共点,试确定直线 的函数关系式.
答案: 【1】2【2】12
解:如下图 P2过作y轴平行线交 l' 于P3,在P1P2上找一点H,过H作x轴的平行线交 l' 于P4,得∠P3P2M与∠P1P2G互余 由 l' ⊥l得∠MP3P2与∠P1P2G互余 ∴∠MP3P2=∠P1P2G ∴△P3HP4∽△P2GP1 ∴ P3HP2G=P4HP1G ∴ P3HP4H⋅P1GP2G=1 又由“纵横比”的意义得 P3HP4H=|m| , P1GP2G=|k| ∴ |km|=1 又∵ k>0 , m<0 ∴ km=−1 .
解:点 B 的运动轨迹为直线 l .取其上特殊两点,如下图 由题意知,当P在坐标原点时易知动点B坐标为D(0,8), 当P在点(0,-8)时,动点 B坐标为E(-8,0); ∴直线l的“纵横比”为 DOBO=88=1 ∴直线l关系式的一次项系数为1 又∵ m⊥l ,利用(2)的结论知直线m关系式的一次项系数为-1 所以可设m关系式为: y=−x+b (b为待定的常量)它和 y=2x 的交点满足方程组 {y=−x+by=2x 消去 y 并整理得 x2−bx+2=0 ,由于直线m与 y=2x 有且只有一个公共点 ∴一元二次方程 x2−bx+2=0 有两相等实根 ∴ b2−4×2=0 ,解之得 b=±22 直线m如下图所示 所以直线m的关系式为: y=−x+22 或 y=−x−22 .