题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,A(a,0),C(b,4),且满足(a+4)2+=0,过C作CB⊥x轴于B。
(1)求三角形ABC的面积;
(2)如图2,若过B作BD∥AC交y轴于D,且AE,DE分别平分∠CAB,∠ODB,求∠AED的度数;
(3)在y轴上是否存在点P,使得三角形ACP和三角形ABC的面积相等?若存在,求出P点的坐标;若不存在,请说明理由
【答案】(1)S三角形ABC=16;(2)∠AED==45°;(3)存在,P点的坐标为(0,﹣2)或(0,6).
【解析】
(1)根据非负数的性质易得a=-4,b=4,然后根据三角形面积公式计算;
(2)过E作EF∥AC,根据平行线性质得BD∥AC∥EF,且∠3=∠CAB=∠1,∠4=∠ODB=∠2,所以∠AED=∠1+∠2=(∠CAB+∠ODB);然后把∠CAB+∠ODB=∠5+∠6=90°代入计算即可.
(3)分类讨论:设P(0,t),当P在y轴正半轴上时,过P作MN∥x轴,AN∥y轴,BM∥y轴,利用S△APC=S梯形MNAC-S△ANP-S△CMP=8可得到关于t的方程,再解方程求出t.
解:(1)∵
∴a+4=0,b﹣4=0,
∴a=﹣4,b=4,
∴A(﹣4,0),C(4,4).
∵CB⊥AB,∴B(4,0),
∴AB=8,CB=4,则S三角形ABC=×8×4=16.
(2)如图甲,过E作EF∥AC.
∵CB⊥x轴,
∴CB∥y轴,∠CBA=90°,
∴∠ODB=∠6.
又∵BD∥AC,
∴∠CAB=∠5,
∴∠CAB+∠ODB=∠5+∠6=180°﹣∠CBA=90°.
∵BD∥AC,
∴BD∥AC∥EF,
∴∠1=∠3,∠2=∠4.
∵AE,DE分别平分∠CAB,∠ODB,
∴∠3=∠CAB,∠4=∠ODB,
∴∠AED=∠1+∠2=∠3+∠4=(∠CAB+∠ODB)=45°.
(3)①当P在y轴正半轴上时,如图乙.
设点P(0,t),分别过点P,A,B作MN∥x轴,AN∥y轴,BM∥y轴,交于点M,N,则AN=t,CM=t﹣4,MN=8,PM=PN=4.
∵S三角形ABC=16,
∴S三角形ACP=S梯形MNAC﹣S三角形ANP﹣S三角形CMP=16,
∴×8(t﹣4+t)﹣×4t﹣×4(t﹣4)=16,解得t=6,即点P的坐标为(0,6).
②当P在y轴负半轴上时,如图丙,同①作辅助线.
设点P(0,a),则AN=﹣a,CM=﹣a+4,PM=PN=4.
∵S三角形ACP=S梯形MNAC﹣S三角形ANP﹣S三角形CMP=16,
∴×8(﹣a+4﹣a)﹣×4(﹣a)﹣×4(4﹣a)=16,
解得a=﹣2,
∴点P的坐标为(0,﹣2).
综上所述,P点的坐标为(0,﹣2)或(0,6).