题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,A,B,C为坐标轴上的三点,且OA=OB=OC=4,过点A的直线AD交BC于点D,交y轴于点G,△ABD的面积为8.过点C作CE⊥AD,交AB交于F,垂足为E.
(1)求D点的坐标;
(2)求证:OF=OG;
(3)在第一象限内是否存在点P,使得△CFP为等腰直角三角形?若存在,请求出点P的坐标,若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)
解:如图1,作DH⊥x轴于H,
∵OA=OB=OC=4,
∴AB=8,B(4,0),C(0,4),
设BC的解析式为y=kx+b,
把B,C两点代入得 ,解得: ,
∴BC的解析式为y=﹣x+4,
∵△ABD的面积为8,AB=8,
∴DH=2,
所以D点的纵坐标为2,
把y=2代入y=﹣x+4得:x=2,
∴D(2,2);
(2)
解:∵CE⊥AD,
∴∠CEG=∠AOG=90°,
又∵∠AGO=∠CGE,
∴△AGO~△CGE,
∴∠GAO=∠GCE,
在△COF与△AOG中, ,
∴△COF≌△AOG,
∴OF=OG;
(3)
解:存在,∵A(﹣4,0),D(2,2),
∴直线AD的解析式为y= x+ ,
∴OG= ,
∴OF=OG= ,
①如图2,当∠CFP=90°,FP=FC时,
过P作PH⊥x轴于H,
∴∠PHF=∠COF=90°,
∴∠OCF+∠OFC=∠OFC+∠PFH=90°,∴∠OCF=∠PFH,
在△COF与△PFH中, ,∴△COF≌△PFH,∴PH=OF= ,FH=OC=4,
∴OH= ,
∴P1( , );
②如图3,当∠PCF=90°,CP=FC时,同理证得△PHC≌△CFO,
∴PH=OC=4,CH=OF= ,
∴OH= ,
∴P2(4, );
③如图4,当∠CPF=90°,PC=PF时,
过P作PM⊥x轴于M,PN⊥y轴于N,
∴四边形PNOM是矩形,
∴∠NPM=90°,
∴∠CPN+∠NPF=∠NPF+∠FPM=90°,
∴∠CPN=∠FPM,
在△CPN与△FPM中, ,
∴△PNC≌△PMF,
∴PN=PM,CN=FM,
∴矩形PNOM是正方形,
∴ON=OM,
∴4﹣CN= +CN,
∴CN=CM= ,
∴PN=PM= ,
∴P3( , ),
综上所述:P的坐标为( , ),(4, ),( , ).
【解析】(1)根据已知条件得到AB=8,B(4,0),C(0,4),待定系数法求得BC的解析式为y=﹣x+4,根据三角形的面积得到DH=2,即可得到结论;(2)根据已知条件得到△AGO~△CGE,由相似三角形的性质得到∠GAO=∠GCE,根据全等三角形的性质即可得到结论;(3)根据直线AD的解析式y= x+ ,求得OF=OG= ,①如图2,当∠CFP=90°,FP=FC时,过P作PH⊥x轴于H,根据全等三角形的性质得到PH=OF= ,FH=OC=4,于是得到P1( , );②如图3,当∠PCF=90°,CP=FC时,根据全等三角形的性质得到PH=OC=4,CH=OF= ,于是得到P2(4, );③如图4,当∠CPF=90°,PC=PF时,根据全等三角形的性质得到PN=PM,CN=FM,根据ON=OM,列方程得到CN=CM= ,于是得到P3( , ).