题目内容
【题目】如图,等腰三角形的一边在轴的正半轴上,点的坐标为, ,动点从原点出发,在线段上以每秒2个单位的速度向点匀速运动,动点从原点出发,沿轴的正半轴以每秒1个单位的速度向上匀速运动,过点作轴的平行线分别交于,设动点,同时出发,当点到达点时,点也停止运动,他们运动的时间为秒 .
(1)点的坐标为_____,的坐标为____;
(2)当为何值时,四边形为平行四边形;
(3)是否存在某一时刻,使为直角三角形?若存在,请求出此时的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(t,t),(10-t,t);(2)当t为时,四边形POEF是平行四边形;(3)t=和4时,使△PEF为直角三角形.
【解析】
(1)过点A作AD⊥OB,由点A的坐标为(6,8),可得OD=6,AD=8,然后由勾股定理得:OA=10,由OA=OB可得:OB=10,进而可得:BD=4,进而可得点B的坐标为:(10,0),然后设OA的关系式:y=kx,然后将A(6,8)代入即可得直线OA的关系式,然后设直线AB的关系式为:y=kx+b,然后将A,B两点代入,即可确定直线AB的关系式,由过点Q作x轴的平行线分别交OA,AB于E,F,可知点Q、E、F三点的纵坐标相等均为t,然后由点E在OA上,点F在AB上,将点E、F的纵坐标分别代入对应的关系式,即可得到得到点E、F的坐标;
(2)由EF∥OP,欲使四边形POEF是平行四边形,只需EF=OP即可,从而可得关于t的等式,解答即可;
(3)分三种情况讨论:①PE⊥EF,②PE⊥PF,③EF⊥PF即可.
解:(1)过点A作AD⊥OB,垂足为D,如图1,
∵点A的坐标为(6,8),
∴OD=6,AD=8,
由勾股定理得:OA=10,
∵OA=OB,
∴OB=10,
∴BD=4,
∴点B的坐标为:(10,0),
设直线OA的关系式:y=kx,
将A(6,8)代入上式,得:
6k=8,
解得:k=,
所以直线OA的关系式:y=x,
设直线AB的关系式为:y=kx+b,
将A,B两点代入上式得:
,
解得: ,
所以直线AB的关系式为:y=-2x+20,
∵过点Q作x轴的平行线分别交OA,AB于E,F,
∴点Q、E、F三点的纵坐标相等,
∵动点Q从原点O出发,沿y轴的正半轴以每秒1个单位的速度向上匀速运动,
动点P从原点O出发,在线段OB上以每秒2个单位的速度向点B匀速运动,
∴t秒后,OQ=t,OP=2t,
∴Q、E、F三点的纵坐标均为t,
将点E的纵坐标t代入y=x,得:x=t,
∴E点的坐标为:(t,t),
将点E的纵坐标t代入y=-2x+20,得:x=10-t,
∴F点的坐标为:(10-t,t),
故答案为:(t,t),(10-t,t);
(2)由(1)知:E(t,t),F(10-t,t),
∴EF=10-t-t=10-t,
∵四边形POEF是平行四边形,
∴EF∥OP,且EF=OP,
即10-t=2t,
解得:t=,
∴当t为时,四边形POEF是平行四边形;
(3)过点E作EM⊥OB,垂足为M,过点F作FN⊥OB,垂足为N,
可得四边形EMNF是矩形,如图2,
①当PE⊥PF时,PE2+PF2=EF2,
由(1)知:OM=t,EM=FN=t,ON=10-t,EF=10-t,
∴PM=t,PN=10-t,
∵PE2=ME2+MP2,PF2=PN2+FN2,
∴t2+(t)2+(10-t)2+t2=(10-t)2,
解得:t1=0(舍去),t2=;
②当PE⊥EF时,如图3,可得四边形EPNF是矩形,
∵四边形EPNF是矩形,
∴EF=PN,
即:EF=ON-OP,
∴10-t=10-t-2t,
解得t=0(舍去);
③当EF⊥PF时,如图4,可得四边形EMPF是矩形,
∵四边形EMPF是矩形,
∴EF=MP,
即EF=OP-OM,
∴10-t=2t-t,
解得:t=4,
∴当t=和4时,使△PEF为直角三角形.