题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,OABC的一个顶点与坐标原点重合,OA边落在x轴上,且OA=4,OC=2,∠COA=45°.反比例函数y=(k>0,x>0)的图象经过点C,与AB交于点D,连接AC,CD.
(1)试求反比例函数的解析式;
(2)求证:CD平分∠ACB;
(3)如图2,连接OD,在反比例的函数图象上是否存在一点P,使得S△POC=S△COD?如果存在,请直接写出点P的坐标.如果不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)证明见解析;(3) P的坐标为(﹣1, +1)或P(+1, ﹣1).
【解析】试题分析:(1)过点C作CE⊥x轴于E,已知OC=2,∠COA=45°,根据勾股定理求得OE=CE=2,即可得点C的坐标,代入y=求得k值,即可得反比例函数的解析式;(2)过点D作DG⊥x轴于G,交BC于F,先求得直线AB的解析式,把反比例函数的解析式和直线AB的解析式联立,解方程组,求得点D的坐标,再求得AD和DE的长,根据角平分线的判定定理即可证得CD平分∠ACB;(3)存在,分点P在点C右侧时和点P在点C左侧时两种情况求点P的坐标即可.
试题解析:
(1)如图1,过点C作CE⊥x轴于E,
∴∠CEO=90°,
∵∠COA=45°,
∴∠OCE=45°,
∵OC=2,
∴OE=CE=2,
∴C(2,2),
∵点C在反比例函数图象上,
∴k=2×2=4,
∴反比例函数解析式为y=,
(2)如图2,过点D作DG⊥x轴于G,交BC于F,
∵CB∥x轴,
∴GF⊥CB,
∵OA=4,
由(1)知,OC=CE=2,
∴AE=EC=2,
∴∠ECA=45°,∠OCA=90°,
∵OC∥AB,
∴∠BAC=∠OCA=90°,
∴AD⊥AC,
∵A(4,0),AB∥OC,
∴直线AB的解析式为y=x﹣4①,
∵反比例函数解析式为y=②,
联立①②解得,或(舍),
∴D(2+2,2﹣2),
∴AG=DG=2﹣2,
∴AD=DG=4﹣2,
∴DF=2﹣(2﹣2)=4﹣2,
∴AD=DF,
∵AD⊥AC,DF⊥CB,
∴点D是∠ACB的角平分线上,
即:CD平分∠ACB;
(3)存在,∵点C(2,2),
∴直线OC的解析式为y=x,OC=2,
∵D(2+2,2﹣2),
∴CD=2﹣2
Ⅰ、如图3,当点P在点C右侧时,即:点P的横坐标大于2,
∵S△POC=S△COD,
∴设CD的中点为M,
∴M(+2,),
过点M作MP∥OC交双曲线于P,
∴直线PM的解析式为y=x﹣2③,
∵反比例函数解析式为y=④,
联立③④解得,
或(舍),
∴P(+1,﹣1);
Ⅱ、当点P'在点C左侧时,即:点P'的横坐标大于0而小于2,
设点M关于OC的对称点为M',M'(m,n),
∴=2, =2,
∴m=2﹣,n=4﹣,
∴M'(2﹣,4﹣),
∵P'M'∥OC,
∴直线P'M'的解析式为y=x+2⑤,
联立④⑤解得,或(舍),
∴P'(﹣1, +1).
即:点P的坐标为(﹣1, +1)或P(+1,﹣1).