题目内容
【题目】如图,已知B(0,b)(b>0)是y轴上一动点,直线l经过点A(1,0)及点B,将Rt△ABO折叠,使得点B与点O重合,折痕分别交y轴、直线AB于点E、F,连接OF.
(1)当b=2时,求直线l的函数解析式;
(2)请用含有字母b的代数式表示线段OF的长,并说明线段OF与线段AB的数量关系;
(3)如图,在(1)的条件下,设点P是线段AB上一动点(不与A、B重合),将线段OP绕点O逆时针旋转90°至OQ,连结BQ、PQ,PQ交y轴于点T,设点P的横坐标为t.
①当△OPQ的面积最小时,求T的坐标;
②若△OPB是等腰三角形,请直接写出满足条件的t的值;
③若△OQB是直角三角形,请直接写出满足条件的t的值.
【答案】(1)y=﹣2x+2;(2)OF=,OF=AB,见解析;(3)①T(0,),②t的值为或,③t的值为1﹣.
【解析】
(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)利用勾股定理求出AB,利用直角三角形斜边中线的性质即可解决问题;
(3)①根据垂线段最短可知,当OP⊥AB时,△OPQ的面积最小,求出P,Q的坐标,求出直线PQ的解析式即可解决问题;②分两种情形分别求解即可解决问题;③如图5中,取OB的中点G,连接BG.设P(t,-2t+2),求出点Q坐标,根据QG=1构建方程即可解决问题.
(1)如图1中,
由题意A(1,0),B(0,2),设直线AB的解析式为y=kx+b,则有,
解得,
∴直线l的解析式为y=﹣2x+2;
(2)如图1中,∵OB=b,OA=1,
∴AB=,
∵EF垂直平分线段BO,
∴BF=FO,
∵EF∥OA,
∴BF=AF,
∴OF=AB=;
(3)①如图2中,作PE⊥x轴于E,QF⊥x轴于F.
∵△POQ是等腰直角三角形,
∴当OP的值最小时,△POQ的面积最小,
根据垂线段最短可知,当OP⊥AB时,△OPQ的面积最小,
∵直线OP的解析式为y=x,
由,
解得,
∴P(,),
∴OE=,PE=,
∵∠PEO=∠QFO=∠POQ=90°,
∴∠POE+∠QOF=90°,∠POE+∠OPE=90°,
∴∠QOF=∠OPE,
∵OP=OQ,
∴△OEP≌△QFO(AAS),
∴QF=OE=,OF=PE=,
∴Q(﹣,),
∴直线PQ的解析式为y=﹣x+,
∴T(0,);
②如图3中,当BP=OB=2时,作PE⊥OA于E.
∵PE∥OB,
∴==,
∴==,
∴PE=,AE=,
∴OE=1﹣=.
∴t=.
如图4中,当PB=PA时,OP=PB满足条件,此时t=.
综上所述,满足条件的t的值为或;
③如图5中,取OB的中点G,连接BG.设P(t,﹣2t+2),
易知Q(2t﹣2,t),G(0,1)当∠OQB=90°时,
∵GB=OG,
∴QG=OB=1,
∴(2t﹣2)2+(t﹣1)2=1,
解得t=1﹣或1+(舍弃),
∴满足条件的t的值为1﹣.