题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,一次函数
与
轴、
轴交于点
、
两点,
轴的负半轴上一点
,
轴的正半轴上有一点
且
(1)如图1,在直线上有一长为
的线段
(点
始终在点
的左侧),将线段
沿直线
平移得到线段
,使得四边形
的周长最小,请求出四边形
周长的最小值和此时点
的坐标.
(2)如图2,过作直线
交直线
与
点,将直线
沿直线
平移,平移后与直线
、
的交点分别是
,
.请问,在直线
上是否存在一点
,使
是等腰三角形?若存在,求出此时符合条件的所有
点所对应的
的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)四边形CDG'F'周长的最小值为3+2
+
;G'(-7,1);(2)存在,A'(-2,-1)或A'(-
,-
)或A'(1+
,2+
)或A'(-2-
,-1-
)
【解析】
(1)由题意可得;A(-1,0),B(0,1),C(0,-6),D(3,0),过点D作DN∥AB,过点F'作F'N∥DG',作点C关于直线AB的对称点G',连接G'N与AB的交点为F',此时G'D=F'N,G'F'=F'C,四边形CDG'F'周长=CD+F'G'+CF'+G'D=3+2
+F'G'+F'N=3
+2
+G'N;求出AB的解析式为y=x+1,DN的直线解析式为y=x-3,求得N(1,-2),G'(-7,1),则G'N=
,所以四边形CDG'F'周长的最小值为3
+2
+
;
(2)可求得CD的直线解析式为y=2x-6,设P'(m,2m-6),当AP'=DP'时,点P在AD的垂直平分线上,P'(1,-4);当AD=AP'时,16=(m+1)2+(2m-6)2,P'(,
);当AD=DP'时,16=(m-3)2+(2m-6)2,P'(3+
,
)或P'(3-
,
),求出直线AP的解析式,根据平移和P'的坐标求出直线A'P'的解析式,据此求出A'的坐标即可.
(1)由题意可得;A(-1,0),B(0,1),
∵C(0,-6),tan∠OCD=,
∴D(3,0),
∴CD=3,
∵FG=2,
∴F'G'=2,
过点D作DN∥AB,过点F'作F'N∥DG',作点C关于直线AB的对称点G',连接G'N与AB的交点为F',
此时G'D=F'N,G'F'=F'C,
∴四边形CDG'F'周长=CD+F'G'+CF'+G'D=3+2
+F'G'+F'N=3
+2
+G'N;
AB的解析式为y=x+1,
∴DN的直线解析式为y=x-3,
∵ND=2,
∴N(1,-2),
G'(-7,1),
∴G'N=,
∴四边形CDG'F'周长的最小值为3+2
+
;
(2)存在,
设直线CD的解析式为:,
代入C(0,-6),D(3,0)得:
, 解得:
∴CD的直线解析式为y=2x-6,设P'(m,2m-6),
∵AP⊥AB,
∴AP所在直线解析式为y=-x-1,
当AP'=DP'时,点P在AD的垂直平分线上,
∴P'(1,-4),
∵直线A'P'由直线AP平移得到,
故设直线A'P'的解析式为:y=-x+b1,代入P'(1,-4)得:b1=-3
∴A'P'的直线解析式为y=-x-3,
联立方程组 ,解得:
∴A'(-2,-1);
当AD=AP'时,16=(m+1)2+(2m-6)2,
∴m=3或m=,
∴P'(3,0)(舍),P'(,
);
同上方法可得:
∴A'P'的直线解析式为y=-x-,
∴A'(-,-
);
当AD=DP'时,16=(m-3)2+(2m-6)2,
∴m=3+或m=3-
,
∴P'(3+,
)或P'(3-
,-
);
同上方法可得:
∴AP'的直线解析式为y=-x+3+,y=-x-3-
,
∴A'(1+,2+
)或A'(-2-
,-1-
);
上所述:A'(-2,-1)或A'(-,-
)或A'(1+
,2+
)或A'(-2-
,-1-
).
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