题目内容
【题目】如图,平面直角坐标系中,矩形的对角线,.
(1)把矩形沿直线对折,使点落在点处,折痕分别与、、相交于点、、,求直线的解析式;
(2)若点在直线上,平面内是否存在点,使以、、、为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)存在;N点坐标为:,,.
【解析】
(1)由含30度直角三角形性质,得OA=AC=12,然后求出OC,然后求得直线AC的解析式,由折叠知DE⊥AC,点F是AC中点,然后可以求得DE的解析式;
(2)分为①以OF,FM为边;②以FM为边,OF为对角线;③以OF为边,FM为对角线,三类进行讨论分析,然后可求N点坐标.
解:(1)根据题意,在直角三角形AOC中,∠AOC=90°,,,
∴,即点A为:(0,12),
由勾股定理,得,即点C为:(),
设直线AC的方程为,把A、C坐标代入,得
,解得:,
∴直线AC的方程为:,
根据折叠的性质,有DE⊥AC,点F是AC中点,
∴直线DE的斜率为:,点F为(),
则设直线DE的解析式为,把点F代入,得
,解得:,
∴直线DE的解析式为:;
(2)存在;
①以OF,FM为边,如图
由(1)知,直线DE的解析式为:,
令,则,
∴点D坐标为:,
∵ONMF是菱形
∴OF=ON,ON∥DE
∴直线ON的解析式为:,
设N点坐标为:(),
∴,,
∴,
解得:,
∴N点坐标为:;
②以FM为边,OF为对角线;连接AD,CE,如图:
由折叠知,四边形ADCE是菱形,
∴AD=CD=,
∴∠DAC=∠DCA=30°,
∴∠OAD=30°,
∴∠OAD=∠DAC,AD=AD,∠AOD=∠AFD=90°,
∴△AOD≌△AFD,
∴AO=AF,OD=FD,
∴AD是OF 的垂直平分线,
∵四边形ONFM是菱形,
∴MN是OF的垂直平分线,
∴M与D重合,即M为,
设N为,
∵OF与MN互相平分,
∴,,
解得:,
∴N点坐标为:;
③以OF为边,FM为对角线,如图:
∵直线DE的解析式为:,
∴直线DE与y轴的交点为(0,-12),
∵四边形OFNM是菱形,,
∴OM=OF=12,
∴点M的坐标为(0,-12),
∵OM∥FN,OM=FN=12,且点F为(),
∴N点坐标为:;
综合上述,N点坐标为:,,.