题目内容
20.(1)点P在运动的过程中,若某一时刻,△OPA的面积为12,求此时P点坐标;
(2)在(1)的基础上,设点Q为y轴上一动点,当PQ+BQ的值最小时,求Q点坐标;
(3)在整个运动过程中,当t为何值时,△AOP为等腰三角形?
分析 (1)可求得A、B的坐标,求得AB的长,可求得AB边上的高,用t表示出AP的长,利用面积可求得t的值,过P分别作x轴和y轴的垂线,可求得P点坐标;
(2)可先求得B点关于y轴的对称点B′的坐标,连接PB′,交y轴于点Q,再求得走红PB′的解析式,可求得满足条件的Q点坐标;
(3)可用t表示出BP、AP的长,分AP=AO、AP=OP和OP=AO三种情况,分别得到关于t的方程,可求得t的值.
解答 解:
(1)在y=-$\frac{3}{4}$x+6令x=0,可得y=6,令y=0,可得x=8,
∴A(0,6),B(8,0),
∴OA=6,OB=8,
∴AB=10,
∴AB边上的高为$\frac{24}{5}$,
∵P点的运动时间为t,
∴BP=t,则AP=10-t,
当△AOP面积为12时,则有$\frac{1}{2}$AP×$\frac{24}{5}$=12,即$\frac{1}{2}$(10-t)×$\frac{24}{5}$=12,解得t=5,
即当P为AB的中点,
如图1,过P作PE⊥x轴,PF⊥y轴,垂足分别为E、F,![]()
则PF=$\frac{1}{2}$OB=4,PE=$\frac{1}{2}$OA=3,
∴P(4,3);
(2)由B(8,0)可知其关于y轴的对称点为B′(-8,0),
连接PB′交y轴于点Q,如图2,![]()
则B′Q=BQ,
∴PQ+BQ最小,
设直线PB′的解析式为y=kx+b,
把P、B′点的坐标代入可得$\left\{\begin{array}{l}{0=-8k+b}\\{3=4k+b}\end{array}\right.$,解得$\left\{\begin{array}{l}{k=\frac{1}{4}}\\{b=2}\end{array}\right.$,
∴直线PB′的解析式为y=$\frac{1}{4}$x+2,
∴Q点的坐标为(0,2);
(3)由题意可知BP=t,AP=10-t,
当△AOP为等腰三角形时,有AP=AO、AP=OP和AO=OP三种情况.
①当AP=AO时,则有10-t=6,可解得t=4;
②当AP=OP时,过P作PM⊥AO,垂足为M,如图3,![]()
则M为AO中点,故P为AB中点,此时t=5;
③当AO=OP时,过O作ON⊥AB,垂足为N,过P作PH⊥OB,垂足为H,如图4,![]()
则AN=$\frac{1}{2}$AP=$\frac{1}{2}$(10-t),
∵PH∥AO,
∴△AOB∽△PHB,
∴$\frac{PB}{PH}$=$\frac{AB}{AO}$,即$\frac{t}{PH}$=$\frac{10}{6}$
∴PH=$\frac{3}{5}$t,
又∠OAN+∠AON=∠OAN+PBH=90°,
∴∠AON=∠PBH,且∠ANO=∠PHB,
∴△ANO∽△PHB,
∴$\frac{PB}{AO}$=$\frac{PH}{AN}$,即$\frac{t}{6}$=$\frac{\frac{3}{5}t}{\frac{1}{2}(10-t)}$,可解得t=$\frac{14}{5}$;
综上可知当t的值为4、5和$\frac{14}{5}$时,△AOP为等腰三角形.
点评 本题主要考查一次函数的综合应用,涉及知识点有直角三角形的性质、轴对称的应用、等腰三角形的性质和相似三角形的判定和性质等.在(1)中求得t的值是解题的关键,在(2)中确定出Q点的位置是解题的关键,在(3)中分三种情况讨论,其中AO=AP时求得t的值是解题的难点.本题考查知识点较多,综合性较强,但所考查知识比较基础,难度适中.