题目内容
【题目】定义:如果一个点能与另外两个点构成直角三角形,则称这个点为另外两个点的勾股点.如矩形OBCD中,点C为O,B两点的勾股点,已知OD=4,在DC上取点E,DE=8.
(1)如果点E是O,B两点的勾股点(点E不在点C), 试求OB的长;
(2)如果OB=12,分别以OB,OD为坐标轴建立如图2的直角坐标系,在x轴上取点F(5,0).在线段DC上取点P, 过点P的直线l∥y轴,交x轴于点Q.设DP=t.
①当点P在DE之间,以EF为直径的圆与直线l相切,试求t的值;
②当直线l上恰好有2点是E,F两点的勾股点时,试求相应t的取值范围.
【答案】(1)10;(2)①4;②0<t<4或t=5或t=8或9<t≤12
【解析】
(1)连接OE、BE.设OB=x,则EC=x-8.先依据勾股定理表示出OE2、BE2的值,再依据勾股定理的逆定理列方程求解即可;
(2)①过点F作FG⊥DC,垂足为G,过点M作MN∥DE.在△EFG中依据勾股定理求得EF的长,从而可求得MH的长,由梯形的中位线定理可求得MN的长,然后依据NH=NM-MH可求得NH的长,从而求得t的值;
②当直线l与圆M相离或直线l经过点E或直线l经过点F时,直线l上恰好存在两个点是E、F两点的勾股点.
解:(1)如图1所示,连接OE、BE.
设OB=x,则EC=x-8.
在△DOE中,OE2=DE2+OD2=42+82=80,BE2=CE2+CB2=42+(x-8)2.
∵E为点O和点B的勾股定理点,
∴OB2=OE2+BE2,即42+(x-8)2+80=x2.
解得:x=10.
∴OB=10.
(2)①过点F作FG⊥DC,垂足为G,过点M作MN∥DE.
∵DE=8,OF=5,DO=4,
∴GE=3,FG=4,MN=6.5.
∴EF==5.
∴MH=2.5.
∴HN=NM-MH=6.5-2.5=4.
∴t=4.
②如图3所示:当直线l与圆M相离时.过点E作EG⊥EF交PQ于点G,过点F作HF⊥EF,垂足为H.
∵∠GEF=90°,
∴△GEF为直角三角形.
∴G是E、F的一个勾股点.
同理点H也是E、F的一个勾股点.
∴当直线l与圆M相离时,直线l上恰好存在两个点是E、F两点的勾股点.
∴当0<t<4时,直线l上恰好存在两个点是E、F两点的勾股点.
同理:当直线l在圆M的右侧,直线l上恰好存在两个点是E、F两点的勾股点.
∴9<t≤12.
如图4所示:当直线l经过点F时,直线l上恰好存在两个点是E、F两点的勾股点.
∵OF=5,
∴t=5.
如图5所示:当直线l经过点E时,直线l上恰好存在两个点是E、F两点的勾股点.
∵DE=8,
∴t=8.
综上所述当0<t<4或t=5或t=8或9<t≤12时,直线l上恰好存在两个点是E、F两点的勾股点.
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