题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系xOy中,矩形OABC的顶点A在x轴的正半轴上,顶点C在y轴的正半轴上,D是BC边上的一点,OC:CD=5:3,DB=6.反比例函数y=(k≠0)在第一象限内的图象经过点D,交AB于点E,AE:BE=1:2.
(1)求这个反比例函数的表达式;
(2)动点P在矩形OABC内,且满足S△PAO=S四边形OABC.
①若点P在这个反比例函数的图象上,求点P的坐标;
②若点Q是平面内一点使得以A、B、P、Q为顶点的四边形是菱形求点Q的坐标.
【答案】(1)y=;(2)①( ,4);②(6,9)或(9﹣2 ,﹣1).
【解析】
(1)设点B的坐标为(m,n),则点E的坐标为(m,n),点D的坐标为(m﹣6,n),利用反比例函数图像上的点的坐标特征可求出m的值,之后进一步求出n的值,然后进一步求解即可;
(2)根据三角形的面积公式与矩形的面积公式结合S△PAO=S四边形OABC即可进一步求出P的纵坐标.①若点P在这个反比例函数的图象上,利用反比例函数图象上点的坐标特征可求出点P的坐标;②由点A,B的坐标及点P的总坐标可得出AP≠BP,进而可得出AB不能为对角线,设点P的坐标为(t,4),分AP=AB和BP=AB两种情况考虑:(i)当AB=AP时,利用两点间的距离公式可求出t值,进而可得出点P1的坐标,结合P1Q1的长可求出点Q1的坐标;(ii)当BP=AB时,利用两点间的距离公式可求出t值,进而可得出点P2的坐标,结合P2Q2的长可求出点Q2的坐标.
(1)设点B的坐标为(m,n),则点E的坐标为(m,n),点D的坐标为(m﹣6,n).
∵点D,E在反比例函数y=(k≠0)的图象上,
∴k=mn=(m﹣6)n,
∴m=9.
∵OC:CD=5:3,
∴n:(m﹣6)=5:3,
∴n=5,
∴k=mn=×9×5=15,
∴反比例函数的表达式为y=.
(2)∵S△PAO=S四边形OABC,
∴OAyP=OAOC,
∴yP=OC=4.
当y=4时,=4,
解得:x=,
∴若点P在这个反比例函数的图象上,点P的坐标为(,4).
②由(1)可知:点A的坐标为(9,0),点B的坐标为(9,5),
∵yP=4,yA+yB=5,
∴,
∴AP≠BP,
∴AB不能为对角线.
设点P的坐标为(t,4).
分AP=AB和BP=AB两种情况考虑(如图所示):
(i)当AB=AP时,(9﹣t)2+(4﹣0)2=52,
解得:t1=6,t2=12(舍去),
∴点P1的坐标为(6,4).
又∵P1Q1=AB=5,
∴点Q1的坐标为(6,9);
(ii)当BP=AB时,(9﹣t)2+(5﹣4)2=52,
解得:t3=9﹣2,t4=9+2(舍去),
∴点P2的坐标为(9﹣2,4).
又∵P2Q2=AB=5,
∴点Q2的坐标为(9﹣2,﹣1).
综上所述:点Q的坐标为(6,9)或(9﹣2,﹣1).