Question

（2011•常州）在平面直角坐标系XOY中，直线l₁过点A（1，0）且与y轴平行，直线l₂过点B（0，2）且与x轴平行，直线l₁与直线l₂相交于点P．点E为直线l₂上一点，反比例函数（k＞0）的图象过点E与直线l₁相交于点F．
（1）若点E与点P重合，求k的值；
（2）连接OE、OF、EF．若k＞2，且△OEF的面积为△PEF的面积的2倍，求E点的坐标；
（3）是否存在点E及y轴上的点M，使得以点M、E、F为顶点的三角形与△PEF全等？若存在，求E点坐标；若不存在，请说明理由．

Answer 1

解：（1）若点E与点D重合，则k=1×2=2；
（2）当k＞2时，如图1，点E、F分别在P点的右侧和上方，过E作x轴的垂线EC，垂足为C，过F作y轴的垂线FD，垂足为D，EC和FD相交于点G，则四边形OCGD为矩形，
∵PF⊥PE，
∴S_△FPE=PE•PF=（﹣1）（k﹣2）=k²﹣k+1，
∴四边形PFGE是矩形，
∴S_△PFE=S_△GEF，
∴S_△OEF=S_矩形OCGD﹣S_△DOF﹣S_△EGD﹣S_△OCE=•k﹣（k²﹣k+1）﹣k=k²﹣1
∵S_△OEF=2S_△PEF，
∴k²﹣1=2（k²﹣k+1），
解得k=6或k=2，
∵k=2时，E、F重合，
∴k=6，
∴E点坐标为：（3，2）；
（3）存在点E及y轴上的点M，使得△MEF≌△PEF，
①当k＜2时，如图2，只可能是△MEF≌△PEF，作FH⊥y轴于H，
∵△FHM∽△MBE，
∴=，
∵FH=1，EM=PE=1﹣，FM=PF=2﹣k，
∴=，BM=，
在Rt△MBE中，由勾股定理得，EM²=EB²+MB²，
∴（1﹣）²=（）²+（）²，
解得k=，此时E点坐标为（，2），
②当k＞2时，如图3，只可能是△MFE≌△PEF，作FQ⊥y轴于Q，△FQM∽△MBE得，=，
∵FQ=1，EM=PF=k﹣2，FM=PE=﹣1，
∴=，BM=2，
在Rt△MBE中，由勾股定理得，EM²=EB²+MB²，
∴（k﹣2）²=（）²+2²，解得k=或0，但k=0不符合题意，
∴k=．
此时E点坐标为（，2），
∴符合条件的E点坐标为（，2）（，2）．

略