题目内容
【题目】如图,二次函数y= +bx﹣ 的图象与x轴交于点A(﹣3,0)和点B,以AB为边在x轴上方作正方形ABCD,点P是x轴上一动点,连接DP,过点P作DP的垂线与y轴交于点E.
(1)b=;点D的坐标:;
(2)线段AO上是否存在点P(点P不与A、O重合),使得OE的长为1;
(3)在x轴负半轴上是否存在这样的点P,使△PED是等腰三角形?若存在,请求出点P的坐标及此时△PED与正方形ABCD重叠部分的面积;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)1,(﹣3,4)
(2)解:直线PE交y轴于点E,如图1,
假设存在点P,使得OE的长为1,设OP=a,则AP=3﹣a,
∵DP⊥AE,∠APD+∠DPE+∠EPO=180°,
∴∠EPO=90°﹣∠APD=∠ADP,
tan∠ADP= = ,tan∠EPO= = ,
∴ = ,即 ﹣3a+4=0,
△= ﹣4×4=﹣7<0,无解,
故线段AO上不存在点P(点P不与A、O重合),使得OE的长为1.
(3)解:假设存在这样的点P,DE交x轴于点M,如图2,
∵△PED是等腰三角形,
∴DP=PE,
∵DP⊥PE,四边形ABCD为正方形
∴∠EPO+∠APD=90°,∠DAP=90°,∠PAD+∠APD=90°,
∴∠EPO=∠PDA,∠PEO=∠DPA,
在△PEO和△DAP中,
∠EPO=∠PDA,DP=PE,∠PEO=∠DPA,
∴△PEO≌△DAP,
∴PO=DA=4,OE=AP=PO﹣AO=4﹣3=1,
∴点P坐标为(﹣4,0).
∵DA⊥x轴,
∴DA∥EO,
∴∠ADM=∠OEM(两直线平行,内错角相等),
又∵∠AMD=∠OME(对顶角),
∴△DAM∽EOM,
∴ ,
∵OM+MA=OA=3,
∴MA= ×3= ,
△PED与正方形ABCD重叠部分△ADM面积为 ×AD×AM= ×4× = .
答:存在这样的点P,点P的坐标为(﹣4,1),此时△PED与正方形ABCD重叠部分的面积为 .
【解析】(1)∵点A(﹣3,0)在二次函数y= +bx﹣ 的图象上,
∴0= ﹣3b﹣ ,解得b=1,
∴二次函数解析式为y= +x﹣ = (x+3)(x﹣1),
∴点B(1,0),AB=1﹣(﹣3)=4,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=AB=4,
∴点D(﹣3,4),
所以答案是:1;(﹣3,4).
【考点精析】掌握正方形的性质和相似三角形的判定与性质是解答本题的根本,需要知道正方形四个角都是直角,四条边都相等;正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角;正方形的一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形;正方形的对角线与边的夹角是45o;正方形的两条对角线把这个正方形分成四个全等的等腰直角三角形;相似三角形的一切对应线段(对应高、对应中线、对应角平分线、外接圆半径、内切圆半径等)的比等于相似比;相似三角形周长的比等于相似比;相似三角形面积的比等于相似比的平方.