1. (2025·亳州期中)如图,一次函数$y=-x+4$的图象与反比例函数$y=\dfrac{k}{x}$的图象交于$A(1,a)$,$B$两点.$y$轴上有一点$P$,使$PA+PB$的值最小,则点$P$的坐标为
$(0,\dfrac{5}{2})$
. 答案
1. $(0,\dfrac{5}{2})$
解析
【分析】
解题思路分三步:①先利用一次函数解析式求出点A的坐标,代入反比例函数求出k值,再联立两个函数解析式求出点B的坐标;②要使y轴上的点P满足PA+PB最小,根据轴对称最短路径原理,作点A关于y轴的对称点A',则PA=PA',PA+PB的最小值即为线段A'B的长度,此时A'、P、B三点共线;③利用待定系数法求出直线A'B的解析式,该直线与y轴的交点即为所求点P。
【解析】
1. 求点A坐标:将$A(1,a)$代入一次函数$y=-x+4$,得$a=-1+4=3$,故$A(1,3)$。
2. 求反比例函数解析式:将$A(1,3)$代入$y=\dfrac{k}{x}$,得$k=1×3=3$,即反比例函数为$y=\dfrac{3}{x}$。
3. 求点B坐标:联立两个函数解析式$\begin{cases}y=-x+4\\y=\dfrac{3}{x}\end{cases}$,消去y得$-x+4=\dfrac{3}{x}$,整理得$x^2-4x+3=0$,解得$x_1=1$,$x_2=3$。将$x=3$代入$y=-x+4$得$y=1$,故$B(3,1)$。
4. 利用轴对称求最短路径:作点A关于y轴的对称点$A'$,由对称性质得$A'(-1,3)$,且$PA=PA'$,因此$PA+PB=PA'+PB$,当$A'$、$P$、$B$三点共线时,$PA+PB$的值最小。
5. 求直线$A'B$的解析式:设直线$A'B$的解析式为$y=mx+b$,代入$A'(-1,3)$、$B(3,1)$得:
$\begin{cases}-m+b=3\\3m+b=1\end{cases}$,两式相减得$4m=-2$,解得$m=-\dfrac{1}{2}$,将$m=-\dfrac{1}{2}$代入$-m+b=3$得$\dfrac{1}{2}+b=3$,解得$b=\dfrac{5}{2}$,故直线$A'B$的解析式为$y=-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{5}{2}$。
6. 求点P坐标:y轴上的点横坐标为0,将$x=0$代入$y=-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{5}{2}$得$y=\dfrac{5}{2}$,即$P(0,\dfrac{5}{2})$。
【答案】
$(0,\dfrac{5}{2})$
【知识点】
反比例函数与一次函数综合,最短路径问题,待定系数法求解析式
【点评】
本题是反比例函数与一次函数的常考综合题,将线段和最小值问题转化为轴对称最短路径问题是解题的突破口,需要熟练掌握函数交点求解、待定系数法求解析式等基础方法。
【难度系数】
0.6
解题思路分三步:①先利用一次函数解析式求出点A的坐标,代入反比例函数求出k值,再联立两个函数解析式求出点B的坐标;②要使y轴上的点P满足PA+PB最小,根据轴对称最短路径原理,作点A关于y轴的对称点A',则PA=PA',PA+PB的最小值即为线段A'B的长度,此时A'、P、B三点共线;③利用待定系数法求出直线A'B的解析式,该直线与y轴的交点即为所求点P。
【解析】
1. 求点A坐标:将$A(1,a)$代入一次函数$y=-x+4$,得$a=-1+4=3$,故$A(1,3)$。
2. 求反比例函数解析式:将$A(1,3)$代入$y=\dfrac{k}{x}$,得$k=1×3=3$,即反比例函数为$y=\dfrac{3}{x}$。
3. 求点B坐标:联立两个函数解析式$\begin{cases}y=-x+4\\y=\dfrac{3}{x}\end{cases}$,消去y得$-x+4=\dfrac{3}{x}$,整理得$x^2-4x+3=0$,解得$x_1=1$,$x_2=3$。将$x=3$代入$y=-x+4$得$y=1$,故$B(3,1)$。
4. 利用轴对称求最短路径:作点A关于y轴的对称点$A'$,由对称性质得$A'(-1,3)$,且$PA=PA'$,因此$PA+PB=PA'+PB$,当$A'$、$P$、$B$三点共线时,$PA+PB$的值最小。
5. 求直线$A'B$的解析式:设直线$A'B$的解析式为$y=mx+b$,代入$A'(-1,3)$、$B(3,1)$得:
$\begin{cases}-m+b=3\\3m+b=1\end{cases}$,两式相减得$4m=-2$,解得$m=-\dfrac{1}{2}$,将$m=-\dfrac{1}{2}$代入$-m+b=3$得$\dfrac{1}{2}+b=3$,解得$b=\dfrac{5}{2}$,故直线$A'B$的解析式为$y=-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{5}{2}$。
6. 求点P坐标:y轴上的点横坐标为0,将$x=0$代入$y=-\dfrac{1}{2}x+\dfrac{5}{2}$得$y=\dfrac{5}{2}$,即$P(0,\dfrac{5}{2})$。
【答案】
$(0,\dfrac{5}{2})$
【知识点】
反比例函数与一次函数综合,最短路径问题,待定系数法求解析式
【点评】
本题是反比例函数与一次函数的常考综合题,将线段和最小值问题转化为轴对称最短路径问题是解题的突破口,需要熟练掌握函数交点求解、待定系数法求解析式等基础方法。
【难度系数】
0.6
2. (2025·周口期末)如图,一次函数$y_1=\frac{1}{2}x+1$的图象与反比例函数$y_2=\frac{k}{x}$$(x>0)$的图象交于点$A(a,3)$,与$y$轴交于点$B$.
(1)求$a,k$的值;
(2)请直接写出在第一象限,$y_1<y_2<4$时,$x$的取值范围;
(3)直线$CD$过点$A$,与反比例函数图象交于点$C$,与$x$轴交于点$D$,$AC=AD$,连结$CB$.求$△ ABC$的面积.

(1)求$a,k$的值;
(2)请直接写出在第一象限,$y_1<y_2<4$时,$x$的取值范围;
(3)直线$CD$过点$A$,与反比例函数图象交于点$C$,与$x$轴交于点$D$,$AC=AD$,连结$CB$.求$△ ABC$的面积.
答案
(1)将点A的坐标代入一次函数表达式得$3=\frac{1}{2}a+1$,解得$a=4$,则点$A(4,3)$,将点$A$的坐标代入反比例函数表达式得$3=\frac{k}{4}$,解得$k=12$.
(2)$3<x<4$ 解析:把$y=4$代入$y=\frac{12}{x}$,得$x=3$,由题图可知$y_2<4$时,$x>3$,又$y_1<y_2$时,$x<4$,$\therefore y_1<y_2<4$时,$3<x<4$.
(3)$\because$ 点$A(4,3)$,$D$点的纵坐标是$0$,$AD=AC$,$\therefore$ 点$C$的纵坐标是$3×2-0=6$,把$y=6$代入$y=\frac{12}{x}$,得$x=2$,$\therefore C(2,6)$,作$CH⊥ x$轴于点$H$,交$AB$于点$E$,当$x=2$时,$y=\frac{1}{2}×2+1=2$,$\therefore E(2,2)$.$\because C(2,6)$,$\therefore CE=6-2=4$,$\therefore S_{△ ABC}=\frac{1}{2}CE·|x_A|=\frac{1}{2}×4×4=8$.
(2)$3<x<4$ 解析:把$y=4$代入$y=\frac{12}{x}$,得$x=3$,由题图可知$y_2<4$时,$x>3$,又$y_1<y_2$时,$x<4$,$\therefore y_1<y_2<4$时,$3<x<4$.
(3)$\because$ 点$A(4,3)$,$D$点的纵坐标是$0$,$AD=AC$,$\therefore$ 点$C$的纵坐标是$3×2-0=6$,把$y=6$代入$y=\frac{12}{x}$,得$x=2$,$\therefore C(2,6)$,作$CH⊥ x$轴于点$H$,交$AB$于点$E$,当$x=2$时,$y=\frac{1}{2}×2+1=2$,$\therefore E(2,2)$.$\because C(2,6)$,$\therefore CE=6-2=4$,$\therefore S_{△ ABC}=\frac{1}{2}CE·|x_A|=\frac{1}{2}×4×4=8$.
解析
【分析】
(1) 点A在一次函数图象上,将点A坐标代入一次函数解析式即可求出a的值,得到点A的完整坐标后,再代入反比例函数解析式就能求出k值;
(2) 先求出反比例函数中y=4时对应的x值,结合图象分别确定$y_2<4$和$y_1<y_2$时x的取值范围,两个范围的公共部分即为所求;
(3) 由$AC=AD$可知点A是线段CD的中点,D在x轴上纵坐标为0,根据中点坐标的性质可求出点C的纵坐标,代入反比例函数求出C的坐标;再用割补法,过C作x轴垂线交AB于点E,求出CE的长度后即可计算$△ ABC$的面积。
【解析】
(1) 把点$A(a,3)$代入一次函数$y_1=\frac{1}{2}x+1$,得:
$3=\frac{1}{2}a+1$,解得$a=4$,
∴点A的坐标为$(4,3)$,
把$A(4,3)$代入反比例函数$y_2=\frac{k}{x}(x>0)$,得:
$3=\frac{k}{4}$,解得$k=12$。
(2) 把$y=4$代入$y=\frac{12}{x}$,得$4=\frac{12}{x}$,解得$x=3$,
结合图象可得:第一象限内$y_2<4$时,$x>3$;$y_1<y_2$时,$x<4$,
∴$y_1<y_2<4$时,x的取值范围是$3<x<4$。
(3)
∵$AC=AD$,
∴A是线段CD的中点,
∵D在x轴上,纵坐标为0,点A的纵坐标为3,
∴点C的纵坐标为$3×2 - 0=6$,
把$y=6$代入$y=\frac{12}{x}$,得$6=\frac{12}{x}$,解得$x=2$,即$C(2,6)$,
过点C作$CH⊥x$轴,交AB于点E,
当$x=2$时,$y_1=\frac{1}{2}×2 +1=2$,
∴$E(2,2)$,
∴$CE=6-2=4$,
∴$S_{△ABC}=\frac{1}{2}·CE·|x_A|=\frac{1}{2}×4×4=8$。
【答案】
(1) $a=4$,$k=12$;
(2) $3<x<4$;
(3) $8$
【知识点】
1. 一次函数与反比例函数综合
2. 函数与不等式
3. 坐标系内面积计算
【点评】
本题是一次函数与反比例函数的常规综合题,既考查了待定系数法求解析式、利用图象判断不等式解集等基础知识点,也考查了中点性质、割补法求面积的能力,解题时要熟练运用数形结合思想简化分析过程。
【难度系数】
0.6
(1) 点A在一次函数图象上,将点A坐标代入一次函数解析式即可求出a的值,得到点A的完整坐标后,再代入反比例函数解析式就能求出k值;
(2) 先求出反比例函数中y=4时对应的x值,结合图象分别确定$y_2<4$和$y_1<y_2$时x的取值范围,两个范围的公共部分即为所求;
(3) 由$AC=AD$可知点A是线段CD的中点,D在x轴上纵坐标为0,根据中点坐标的性质可求出点C的纵坐标,代入反比例函数求出C的坐标;再用割补法,过C作x轴垂线交AB于点E,求出CE的长度后即可计算$△ ABC$的面积。
【解析】
(1) 把点$A(a,3)$代入一次函数$y_1=\frac{1}{2}x+1$,得:
$3=\frac{1}{2}a+1$,解得$a=4$,
∴点A的坐标为$(4,3)$,
把$A(4,3)$代入反比例函数$y_2=\frac{k}{x}(x>0)$,得:
$3=\frac{k}{4}$,解得$k=12$。
(2) 把$y=4$代入$y=\frac{12}{x}$,得$4=\frac{12}{x}$,解得$x=3$,
结合图象可得:第一象限内$y_2<4$时,$x>3$;$y_1<y_2$时,$x<4$,
∴$y_1<y_2<4$时,x的取值范围是$3<x<4$。
(3)
∵$AC=AD$,
∴A是线段CD的中点,
∵D在x轴上,纵坐标为0,点A的纵坐标为3,
∴点C的纵坐标为$3×2 - 0=6$,
把$y=6$代入$y=\frac{12}{x}$,得$6=\frac{12}{x}$,解得$x=2$,即$C(2,6)$,
过点C作$CH⊥x$轴,交AB于点E,
当$x=2$时,$y_1=\frac{1}{2}×2 +1=2$,
∴$E(2,2)$,
∴$CE=6-2=4$,
∴$S_{△ABC}=\frac{1}{2}·CE·|x_A|=\frac{1}{2}×4×4=8$。
【答案】
(1) $a=4$,$k=12$;
(2) $3<x<4$;
(3) $8$
【知识点】
1. 一次函数与反比例函数综合
2. 函数与不等式
3. 坐标系内面积计算
【点评】
本题是一次函数与反比例函数的常规综合题,既考查了待定系数法求解析式、利用图象判断不等式解集等基础知识点,也考查了中点性质、割补法求面积的能力,解题时要熟练运用数形结合思想简化分析过程。
【难度系数】
0.6
3. 如图①,平面直角坐标系中,直线$y=\frac{4}{3}x+12$与双曲线$y=-\frac{24}{x}$交于A,B两点(点A在点B左边),过A,O两点作直线,与双曲线的另一交点为D,过B作直线AO的平行线交双曲线于点C.

(1)则点A坐标为
(2)如图②,点P在y轴负半轴上,连结PB,交直线AO于点E,连结CE,PA,且$S_{△ PAB}=\frac{8}{15}S_{△ BCE}$,将线段PO在y轴上移动,得到线段$P'O'$(如图③),请求出$|P'B-O'D|$的最大值.
(1)则点A坐标为
$(-6,4)$
,点B坐标为$(-3,8)$
,并求直线BC的表达式;(2)如图②,点P在y轴负半轴上,连结PB,交直线AO于点E,连结CE,PA,且$S_{△ PAB}=\frac{8}{15}S_{△ BCE}$,将线段PO在y轴上移动,得到线段$P'O'$(如图③),请求出$|P'B-O'D|$的最大值.
答案
(1)$A(-6,4)$,$B(-3,8)$ 解析:联立方程组$\begin{cases}y=\frac{4}{3}x+12,\\y=-\frac{24}{x},\end{cases}$解得$\begin{cases}x=-3,\\y=8\end{cases}$或$\begin{cases}x=-6,\\y=4.\end{cases}$$\because$ 点A在点B左边,$\therefore A(-6,4)$,$B(-3,8)$.
设直线$AO$的表达式为$y=kx(k≠0)$,将$A(-6,4)$代入表达式得$-6k=4$,解得$k=-\frac{2}{3}$,$\therefore$ 直线$AO$的表达式为$y=-\frac{2}{3}x$.$\because BC// OA$,$\therefore$ 设直线$BC$的表达式为$y=-\frac{2}{3}x+b$,将$B(-3,8)$代入表达式得$-\frac{2}{3}×(-3)+b=8$,解得$b=6$,$\therefore$ 直线$BC$的表达式为$y=-\frac{2}{3}x+6$.
(2)$\because$ 点A,D关于原点对称,$A(-6,4)$,$\therefore D(6,-4)$.$\because$ 点P在y轴负半轴上,$\therefore$ 设$P(0,a)$,令直线AB交y轴于点F,在$y=\frac{4}{3}x+12$中,当$x=0$时,$y=12$,即$F(0,12)$,$\therefore PF=12-a$,$\therefore S_{△ ABP}=S_{△ APF}-S_{△ BPF}=\frac{1}{2}×(12-a)×6-\frac{1}{2}×(12-a)×3=18-\frac{3}{2}a$.联立$\begin{cases}y=-\frac{2}{3}x+6,\\y=-\frac{24}{x},\end{cases}$解得$\begin{cases}x=-3,\\y=8\end{cases}$或$\begin{cases}x=12,\\y=-2,\end{cases}$$\therefore C(12,-2)$,$\therefore BC=\sqrt{[12-(-3)]^2+(-2-8)^2}=5\sqrt{13}$,如图
解析
【分析】
(1) 求直线与双曲线的交点坐标,只需联立两个函数的解析式解方程组,再根据点A在点B左侧确定A、B的坐标;求直线BC的解析式时,先求出直线AO的斜率,由BC//AO可知两直线斜率相等,设出BC的解析式后代入点B坐标即可求解。
(2) 首先根据反比例函数的中心对称性,点A和D关于原点对称,直接得到D点坐标;设点P坐标,利用割补法表示出△PAB的面积;再联立BC与双曲线解析式求出C点坐标,由BC//AO可得△BCE和△BCD同底等高,面积相等,计算出△BCE的面积后结合面积关系求出P点坐标;最后通过平移、对称转化线段$|P'B-O'D|$,利用三角形三边关系“两边之差小于第三边”,可知当三点共线时,差值最大,即为对应两点的距离。
【解析】
(1) 联立直线与双曲线的解析式:
$\begin{cases}y=\frac{4}{3}x+12\\y=-\frac{24}{x}\end{cases}$
消去y整理得$x^2+9x+18=0$,解得$\begin{cases}x=-3\\y=8\end{cases}$或$\begin{cases}x=-6\\y=4\end{cases}$,
∵点A在点B左侧,
∴$A(-6,4)$,$B(-3,8)$。
设直线AO的解析式为$y=kx(k≠0)$,将$A(-6,4)$代入得$-6k=4$,解得$k=-\frac{2}{3}$,即直线AO解析式为$y=-\frac{2}{3}x$。
∵BC//OA,
∴直线BC的斜率也为$-\frac{2}{3}$,设BC解析式为$y=-\frac{2}{3}x+b$,将$B(-3,8)$代入得$-\frac{2}{3}×(-3)+b=8$,解得$b=6$,
∴直线BC的表达式为$y=-\frac{2}{3}x+6$。
(2)
∵反比例函数图象关于原点中心对称,直线AD过原点,
∴点A、D关于原点对称,
∵$A(-6,4)$,
∴$D(6,-4)$。
设$P(0,a)$($a<0$),直线$y=\frac{4}{3}x+12$与y轴交于F,令$x=0$得$y=12$,即$F(0,12)$,
∴$PF=12-a$,
$S_{△ PAB}=S_{△ APF}-S_{△ BPF}=\frac{1}{2}×(12-a)×6 - \frac{1}{2}×(12-a)×3=18-\frac{3}{2}a$。
联立BC与双曲线解析式:
$\begin{cases}y=-\frac{2}{3}x+6\\y=-\frac{24}{x}\end{cases}$
解得$\begin{cases}x=-3\\y=8\end{cases}$(即点B)或$\begin{cases}x=12\\y=-2\end{cases}$,
∴$C(12,-2)$。
∵BC//AO,点E在AO上,
∴△BCE和△BCD同底等高,$S_{△ BCE}=S_{△ BCD}$。
计算得$BC=\sqrt{[12-(-3)]^2+(-2-8)^2}=5\sqrt{13}$,
如图
,作$DG⊥ BC$于点G,连结CD、BD,
$BD=\sqrt{(-3-6)^2+[8-(-4)]^2}=15$,$CD=\sqrt{(12-6)^2+[-2-(-4)]^2}=2\sqrt{10}$,
设$DG=h$,由勾股定理得$BG=\sqrt{225-h^2}$,$CG=\sqrt{40-h^2}$,
∵$BG+CG=BC=5\sqrt{13}$,
∴$\sqrt{225-h^2}+\sqrt{40-h^2}=5\sqrt{13}$,
解得$h=\frac{18\sqrt{13}}{13}$(负值舍去),
∴$S_{△ BCD}=\frac{1}{2}×BC×DG=\frac{1}{2}×5\sqrt{13}×\frac{18\sqrt{13}}{13}=45$,即$S_{△ BCE}=45$。
由$S_{△ PAB}=\frac{8}{15}S_{△ BCE}$,得$18-\frac{3}{2}a=\frac{8}{15}×45=24$,解得$a=-4$,
∴$P(0,-4)$,即$OP=4$。
如图
,将点B向上平移4个单位得$B_1(-3,12)$,作$B_1$关于y轴的对称点$B_2(3,12)$,连结$DB_2$并延长交y轴于点$O'$,连结$B_1O'$,
∵$BB_1=PO=P'O'=4$,且$BB_1//P'O'$,
∴四边形$BB_1O'P'$是平行四边形,
∴$P'B=O'B_1$,又由对称性质得$O'B_1=O'B_2$,
∴$|P'B-O'D|=|O'B_2-O'D|$,根据三角形三边关系,$|O'B_2-O'D|≤DB_2$,当且仅当$O'$、$B_2$、D三点共线时取等号,
∴最大值为$DB_2=\sqrt{(6-3)^2+(-4-12)^2}=\sqrt{265}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{A(-6,4)}$,$\boldsymbol{B(-3,8)}$;直线BC的表达式为$\boldsymbol{y=-\frac{2}{3}x+6}$
(2) $|P'B-O'D|$的最大值为$\boldsymbol{\sqrt{265}}$


【知识点】
一次函数与反比例函数综合;平行线的性质;线段最值问题
【点评】
本题综合考查了一次函数、反比例函数的图象与性质,涉及联立解析式求交点、割补法求三角形面积、平移与对称的应用等内容,解题时需要灵活运用转化思想将线段差值问题转化为共线最值问题,对知识的综合运用能力要求较高。
【难度系数】
0.3
(1) 求直线与双曲线的交点坐标,只需联立两个函数的解析式解方程组,再根据点A在点B左侧确定A、B的坐标;求直线BC的解析式时,先求出直线AO的斜率,由BC//AO可知两直线斜率相等,设出BC的解析式后代入点B坐标即可求解。
(2) 首先根据反比例函数的中心对称性,点A和D关于原点对称,直接得到D点坐标;设点P坐标,利用割补法表示出△PAB的面积;再联立BC与双曲线解析式求出C点坐标,由BC//AO可得△BCE和△BCD同底等高,面积相等,计算出△BCE的面积后结合面积关系求出P点坐标;最后通过平移、对称转化线段$|P'B-O'D|$,利用三角形三边关系“两边之差小于第三边”,可知当三点共线时,差值最大,即为对应两点的距离。
【解析】
(1) 联立直线与双曲线的解析式:
$\begin{cases}y=\frac{4}{3}x+12\\y=-\frac{24}{x}\end{cases}$
消去y整理得$x^2+9x+18=0$,解得$\begin{cases}x=-3\\y=8\end{cases}$或$\begin{cases}x=-6\\y=4\end{cases}$,
∵点A在点B左侧,
∴$A(-6,4)$,$B(-3,8)$。
设直线AO的解析式为$y=kx(k≠0)$,将$A(-6,4)$代入得$-6k=4$,解得$k=-\frac{2}{3}$,即直线AO解析式为$y=-\frac{2}{3}x$。
∵BC//OA,
∴直线BC的斜率也为$-\frac{2}{3}$,设BC解析式为$y=-\frac{2}{3}x+b$,将$B(-3,8)$代入得$-\frac{2}{3}×(-3)+b=8$,解得$b=6$,
∴直线BC的表达式为$y=-\frac{2}{3}x+6$。
(2)
∵反比例函数图象关于原点中心对称,直线AD过原点,
∴点A、D关于原点对称,
∵$A(-6,4)$,
∴$D(6,-4)$。
设$P(0,a)$($a<0$),直线$y=\frac{4}{3}x+12$与y轴交于F,令$x=0$得$y=12$,即$F(0,12)$,
∴$PF=12-a$,
$S_{△ PAB}=S_{△ APF}-S_{△ BPF}=\frac{1}{2}×(12-a)×6 - \frac{1}{2}×(12-a)×3=18-\frac{3}{2}a$。
联立BC与双曲线解析式:
$\begin{cases}y=-\frac{2}{3}x+6\\y=-\frac{24}{x}\end{cases}$
解得$\begin{cases}x=-3\\y=8\end{cases}$(即点B)或$\begin{cases}x=12\\y=-2\end{cases}$,
∴$C(12,-2)$。
∵BC//AO,点E在AO上,
∴△BCE和△BCD同底等高,$S_{△ BCE}=S_{△ BCD}$。
计算得$BC=\sqrt{[12-(-3)]^2+(-2-8)^2}=5\sqrt{13}$,
如图
$BD=\sqrt{(-3-6)^2+[8-(-4)]^2}=15$,$CD=\sqrt{(12-6)^2+[-2-(-4)]^2}=2\sqrt{10}$,
设$DG=h$,由勾股定理得$BG=\sqrt{225-h^2}$,$CG=\sqrt{40-h^2}$,
∵$BG+CG=BC=5\sqrt{13}$,
∴$\sqrt{225-h^2}+\sqrt{40-h^2}=5\sqrt{13}$,
解得$h=\frac{18\sqrt{13}}{13}$(负值舍去),
∴$S_{△ BCD}=\frac{1}{2}×BC×DG=\frac{1}{2}×5\sqrt{13}×\frac{18\sqrt{13}}{13}=45$,即$S_{△ BCE}=45$。
由$S_{△ PAB}=\frac{8}{15}S_{△ BCE}$,得$18-\frac{3}{2}a=\frac{8}{15}×45=24$,解得$a=-4$,
∴$P(0,-4)$,即$OP=4$。
如图
∵$BB_1=PO=P'O'=4$,且$BB_1//P'O'$,
∴四边形$BB_1O'P'$是平行四边形,
∴$P'B=O'B_1$,又由对称性质得$O'B_1=O'B_2$,
∴$|P'B-O'D|=|O'B_2-O'D|$,根据三角形三边关系,$|O'B_2-O'D|≤DB_2$,当且仅当$O'$、$B_2$、D三点共线时取等号,
∴最大值为$DB_2=\sqrt{(6-3)^2+(-4-12)^2}=\sqrt{265}$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{A(-6,4)}$,$\boldsymbol{B(-3,8)}$;直线BC的表达式为$\boldsymbol{y=-\frac{2}{3}x+6}$
(2) $|P'B-O'D|$的最大值为$\boldsymbol{\sqrt{265}}$
【知识点】
一次函数与反比例函数综合;平行线的性质;线段最值问题
【点评】
本题综合考查了一次函数、反比例函数的图象与性质,涉及联立解析式求交点、割补法求三角形面积、平移与对称的应用等内容,解题时需要灵活运用转化思想将线段差值问题转化为共线最值问题,对知识的综合运用能力要求较高。
【难度系数】
0.3
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