题目内容
【题目】如图1,点P为四边形ABCD所在平面上的点,如果∠PAD=∠PBC,则称点P为四边形ABCD关于A、B的等角点,以点C为坐标原点,BC所在直线为轴建立平面直角坐标系,点B的横坐标为﹣6.
(1)如图2,若A、D两点的坐标分别为A(﹣6,4)、D(0,4),点P在DC边上,且点P为四边形ABCD关于A、B的等角点,则点P的坐标为 _________ ;
(2)如图3,若A、D两点的坐标分别为A(﹣2,4)、D(0,4).
①若P在DC边上时,则四边形ABCD关于A、B的等角点P的坐标为 _________ ;
②在①的条件下,将PB沿轴向右平移个单位长度(0<<6)得到线段P′B′,连接P′D,B′D,试用含的式子表示P′D2+B′D2,并求出使P′D2+B′D2取得最小值时点P′的坐标;
③如图4,若点P为四边形ABCD关于A、B的等角点,且点P坐标为(1, ),求的值;
④以四边形ABCD的一边为边画四边形,所画的四边形与四边形ABCD有公共部分,若在所画的四边形内存在一点P,使点P分别是各相邻两顶点的等角点,且四对等角都相等,请直接写出所有满足条件的点P的坐标.
【答案】(1)(0,2);(2)①(0,3);②2m2-12m+53,(3,3);③2.8;④(-1,3),(-2,2),(-3,3),(-2,0)
【解析】试题分析:(1)连结AP,BP,由全等三角形的性质就可以得出PD=PC而得出结论;
(2)①由△ADP∽△BCP就可以得出而求出结论;
②求出代表P′D2+B′D2的方程式,并求最小值.
③画图求证△PAM∽△PBN,值得注意的是本题有两个图形,容易漏掉一个答案.
④由题意可知,必须是正方形才能满足题干要求.
试题解析:解:(1)由B点坐标(﹣6,0),A点坐标(﹣6,4)、D点坐标(0,4),可以得出四边形ABCD为矩形,
∵P在CD边上,且∠PAD=∠PBC,∠ADP=∠BCP,BC=AD;
∴△ADP≌△BCP,∴CP=DP,
∴P点坐标为(0,2);
(2)①∵∠DAP=∠CBP,∠BCP=∠ADP=90°,
∴△ADP∽△BCP,
∴==,
∴CP=3DP,∴CP=3,DP=1,
∴P点坐标为(0,3);
②如图3,由题意,易得 B′(m﹣6,0),P′(m,3)
由勾股定理得P′D2+B′D2=PP′2+PD2+OD2+B′C2=m2+(4﹣3)2+42+(m﹣6)2=2m2﹣12m+53,
∵2>0
∴P′D2+B′D2有最小值,
当m=﹣=3时,(在0<m<6范围内)时,P′D2+B′D2有最小值,此时P′坐标为(3,3);
③由题意知,点P在直线x=1上,延长AD交直线x=1于M,
(a)如图,当点P在线段MN上时,易证△PAM∽△PBN,
∴,
即,
解得t=2.8
(b)如图,当点P为BA的延长线与直线x=1的交点时,易证△PAM∽△PBN,
∴,即,解得t=7,
综上可得,t=2.8或t=7;
④因满足题设条件的四边形是正方形,
故所求P的坐标为(﹣1,3),(﹣2,2),(﹣3,3),(﹣2,0).