题目内容

【题目】如图,在平面直角坐标系中,直线分别交轴,轴于A,B两点,点C为OB的中点,点D在第二象限,且四边形AOCD为矩形.

(1)直接写出点A,B的坐标,并求直线AB与CD交点E的坐标;

(2)动点P从点C出发,沿线段CD以每秒1个单位长度的速度向终点D运动;同时,动点N从点A出发,沿线段AO以每秒1个单位长度的速度向终点O运动,过点P作,垂足为H,连接NP.设点P的运动时间为秒.

NPH的面积为1,求的值;

点Q是点B关于点A的对称点,问是否有最小值,如果有,求出相应的点P的坐标;如果没有,请说明理由.

【答案】(1)A(-3,0),B(0,4),E(-1.5,2);(2)1或2;有最小值,P(-2,2).

【解析】

试题分析:(1)分别令x与y等于0,即可求出点A与点B的坐标,由四边形AOCD为矩形,可知:CDx轴,进而可知:D、C、E三点的纵坐标相同,由点C为OB的中点,可求点C的坐标,然后将点C的纵坐标代入直线即可求直线AB与CD交点E的坐标;

(2)分两种情况讨论,第一种情况:当0<t<2时;第二种情况:当2<t6时;

由点Q是点B关于点A的对称点,先求出点Q的坐标,然后连接PB,CH,可得四边形PHCB是平行四边形,进而可得:PB=CH,进而可将BP+PH+HQ转化为CH+HQ+2,然后根据两点之间线段最短可知:当点C,H,Q在同一直线上时,CH+HQ的值最小,然后求出直线CQ的关系式,进而可求出直线CQ与x轴的交点H的坐标,从而即可求出点P的坐标

试题解析:(1)直线分别交x轴,y轴于A,B两点,

令x=0得:y=4,

令y=0得:x=-3,

A(-3,0),B(0,4),

OA=3,OB=4,

点C为OB的中点,

OC=2,

C(0,2),

四边形AOCD为矩形,

OA=CD=3,OC=AD=2,CDOA(x轴),

D、C、E三点的纵坐标相同,

点E的纵坐标为2,将y=2代入直线得:x=-1.5,

E(-1.5,2);

(2)分两种情况讨论:

第一种情况当0<t<1时,如图1,

根据题意可知:经过t秒,CP=t,AN=t,HO=CP=t,PH=OC=2,

NH=2t-3,

SNPH=PHNH,且NPH的面积为1,

×2×(2t-3)=1,

解得:t=2;

第二种情况:当1<t3时,如图2,

根据题意可知:经过t秒,CP=t,AN=t,HO=CP=t,PH=OC=2,

AH=3-t,

HN=AN-AH=1.5t-2,

SNPH=PHNH,且NPH的面积为1,

×2×(1.5t-2)=1,

解得:t=2;

当t=1或2时,存在NPH的面积为1;

BP+PH+HQ有最小值,

连接PB,CH,HQ,则四边形PHCB是平行四边形,如图3,

四边形PHCB是平行四边形,

PB=CH,

BP+PH+HQ=CH+HQ+2,

BP+PH+HQ有最小值,即CH+HQ+2有最小值,

只需CH+HQ最小即可,

两点之间线段最短,

当点C,H,Q在同一直线上时,CH+HQ的值最小,

过点Q作QMy轴,垂足为M,

点Q是点B关于点A的对称点,

OA是BQM的中位线,

QM=2OA=6,OM=OB=4,

Q(-6,-4),

设直线CQ的关系式为:y=kx+b,

将C(0,2)和Q(-6,-4)分别代入上式得:

解得:

直线CQ的关系式为:y=x+2,

令y=0得:x=-2,

H(-2,0),

PHy轴,

P(-2,2).

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