题目内容
【题目】如图,平面直角坐标系中,点A在第四象限,点B在x轴正半轴上,在△OAB中,∠OAB=90°,AB=AO=6,点P为线段OA上一动点(点P不与点A和点O重合),过点P作OA的垂线交x轴于点C,以点C为正方形的一个顶点作正方形CDEF,使得点D在线段CB上,点E在线段AB上.
(1)①求直线AB的函数表达式.
②直接写出直线AO的函数表达式 ;
(2)连接PF,在Rt△CPF中,∠CFP=90°时,请直接写出点P的坐标为 ;
(3)在(2)的前提下,直线DP交y轴于点H,交CF于点K,在直线OA上存在点Q.使得△OHQ的面积与△PKE的面积相等,请直接写出点Q的坐标 .
【答案】(1)①y=x﹣12;②y=﹣x;(2)(3,﹣3);(3)(2,﹣2)或(﹣2,2)
【解析】
(1)①利用等腰直角三角形的性质可以得到点A和点B的坐标,从而根据待定系数法求得直线AB的函数表达式;
②根据点A和点O的坐标可以求得直线AO的表达式;
(2)根据题意画出图形,首先得出点P、F、E三点共线,然后根据正方形的性质得出PE是△OAB的中位线,即点P为OA的中点,则点P的坐标可求;
(3)根据题意画出图形,然后求出直线PD 的解析式,得到点H的坐标,根据(2)中的条件和题意,可以求得△PKE的面积,再根据△OHQ的面积与△PKE的面积相等,可以得到点Q横坐标的绝对值,由点Q在直线AO上即可求得点Q的坐标.
解:(1)①∵在△OAB中,∠OAB=90°,AB=AO= ,
∴△AOB是等腰直角三角形,OB=,
∴∠AOB=∠ABO=45°,
∴点A的坐标为(6,﹣6),点B的坐标为(12,0),
设直线AB的函数表达式为y=kx+b,
,得 ,
即直线AB的函数表达式是y=x﹣12;
②设直线AO的函数表达式为y=ax,
6a=﹣6,得a=﹣1,
即直线AO的函数表达式为y=﹣x,
(2)点P的坐标为(3,﹣3),
理由:如图:
∵在Rt△CPF中,∠CFP=90°,∠CFE=90°,
∴点P、F、E三点共线,
∴PE∥OB,
∵四边形CDEF是正方形,∠OPC=90°,∠COA=45°,
∴CF=PF=AF=EF,
∴PE是△OAB的中位线,
∴点P为OA的中点,
∴点P的坐标为(3,﹣3),
故答案为:(3,﹣3);
(3)如图,
在△PFK和△DCK中,
∴△PFK≌△DCK(AAS),
∴CK=FK,
则由(2)可知,PE=6,FK=1.5,BD=3
∴点D(9,0)
∴△PKE的面积是=4.5,
∵△OHQ的面积与△PKE的面积相等,
∴△OHQ的面积是4.5,
设直线PD的函数解析式为y=mx+n
∵点P(3,﹣3),点D(9,0)在直线PD上,
∴,得,
∴直线PD的函数解析式为y=,
当x=0时,y=-,
即点H的坐标为 ,
∴OH=
设点Q的横坐标为q,
则,
解得,q=±2,
∵点Q在直线OA上,直线OA的表达式为y=﹣x,
∴当x=2时,y=﹣2,当x=﹣2时,x=2,
即点Q的坐标为(2,﹣2)或(﹣2,2),