题目内容
【题目】如图,直线交x轴于点A(8,0),直线经过点A,交y轴于点B,点P是直线上的一个动点,过点P作x轴的垂线,过点B作y轴的垂线,两条垂线交于点D,连接PB,设点P的横坐标为m.
(1)若点P的横坐标为m,则PD的长度为 (用含m的式子表示);
(2)如图1,已知点Q是直线上的一个动点,点E是x轴上的一个动点,是否存在以A,B,E,Q为顶点的平行四边形,若存在,求出E的坐标;若不存在,说明理由;
(3)如图2,将△BPD绕点B旋转,得到△BD′P′,且旋转角∠PBP′=∠OCA,当点P的对应点P′落在坐标轴上时,请直接写出点P的坐标.
【答案】(1);(2)存在,点E坐标为(,0)或(,0);(3)P′坐标为(-,0)或(8,0).
【解析】
(1)直线解析式可得B点坐标,根据P横坐标可求出点P的纵坐标,根据两点间距离公式即可求出PD的长度;(2)分AB为边且点E在点A右侧、左侧和AB为对角线三种情况讨论,分别求出E点坐标即可;(3)①当m<0时,过D′作EF⊥BD,交x轴于E,BD与F,可得P(m,m-4),D(m,-4),可用m表示PD、BD的长,利用勾股定理可得出BP的长,根据A、B、C三点坐标可求出AC、OC、OB的长,利用旋转的性质可得∠PBP′=∠OCA=∠DBD′,即可证明△OCA∽△FBD′,根据相似三角形的性质可得FB=OE的长,利用同角的余角相等的性质可得∠ED′P′=∠FBD′=∠OCA,即可证明△D′EP′∽△COA,可得EP′的长,即可求出OP′的长,利用勾股定理列方程即可求出m的值,可求出OP′的长,即可得P′坐标;②当m>0时,同①可得△OCA∽△FBD′,△D′EP′∽△COA,即可求出OP′的长,可得P′坐标.综上即可得答案.
(1)∵直线经过点A,交y轴于点B,
∴B坐标为(0,-4),
∵点P是直线上的一个动点,点P的横坐标为m,
∴点P的纵坐标为m-4,
∵PD⊥BD,
∴PD==,
故答案为:
(2)∵直线AB的解析式为:,
∴B(0,-4),
∵直线交x轴于点A(8,0),
∴×(-8)+n=0,
解得:n=6,
∴直线AC的解析式为y=x+6,
∴C(0,6),
①如图,当AB为边,且点E在A点右侧时,
∵四边形ABEP是平四边形,
∴BE//AP,
∵直线AP的解析式为y=x+6,B(0,-4)
∴直线BE的解析式为:y=x-4,
令y=0,得:x-4=0,
解得:x=,
∴E(,0),
②当AB为边,点E在点A左侧时,
∵四边形EAPB是平行四边形,
∴PE//AB,PB//AE,
∵B(0,-4),
∴把y=-4代入y=x+6得:x=,
∴P点坐标为(,-4),
设直线PE的解析式为y=x+b,
把P点坐标代入得:×()+b=-4,
解得:b=,
∴直线PE的解析式为y=x,
令y=0得:x=0,
解得:x=,
∴点E坐标为(,0).
③当AB为对角线时,
∵四边形APBE是平行四边形,
∴BE//AP,
同①可得E点坐标为(,0),
综上所述:存在以A,B,E,Q为顶点的平行四边形,点E坐标为(,0)或(,0).
(3)①如图,当m<0时,过D′作EF⊥BD,交x轴于E,BD与F,
∵A(-8,0),C(0,6),B(0,-4),
∴AC=10,OC=6,OB=4,
∵点P在直线y=x-4图象上,BD//y轴,BD⊥PD,
∴P(m,m-4),D(m,-4),
∴DP=m-4-(-4)=m,BD=-m,
∴PB2=PD2+BD2=m2,
∵旋转角∠PBP′=∠OCA=∠DBD′,∠D′FB=∠OCA,
∴△OCA∽△FBD′,
∴,
∵△BPD绕点B旋转,得到△BD′P′,
∴P′B=PB,BD′=BD=-m,D′P′=DP=m,∠P′D′B=∠PDB=90°,
∴,
解得:FB=m,
∴OE=FB=m,
∵∠FD′B+∠FBD′=90°,∠ED′P′+∠FD′B=90°,
∴∠ED′P′=∠FBD′=∠OCA,
又∵∠D′EP′=∠AOC=90°,
∴△D′EP′∽△COA,
∴,即,
解得:EP′=,
∴P′O=OE-EP=m-()=-m,
∴P′B2=P′O2+OB2,即m2=(-m)2+42,
解得:m=-或m=,
∵m<0,
∴m=-,
∴OP′=-m=,
∴P′坐标为(-,0),
②如图,当m>0时,过D′作EF⊥BD,交x轴于E,BD于F,P(m,m-4),D(m,-4),
∴P′D′=PD=m,BD′=BD=m,P′B2=PB2=m2,
同①可得△OCA∽△FBD′,△D′EP′∽△COA,
∴BF=OE=m,EP′=m,
∴P′O=OE+EP′=m+m=m,
∴P′O2+OB2=P′B2,即m2+42=m2,
解得:m=±8,
∵m>0,
∴m=8,
∴OP′=m=8,
∴P′坐标为(8,0).
综上所述:P′坐标为(-,0)或(8,0).