题目内容

14.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线AC的解析式为y=-$\frac{1}{4}$x+1,直线AC交x轴于点C,交y轴于点A.
(1)若等边△OBD的顶点D与点C重合,另一顶点B在第一象限内,直接写出点B的坐标;
(2)过点B作x轴的垂线l,在l上是否存在一点P,使得△AOP的周长最小?若存在,请求出点P的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)试在直线AC上求出到两坐标轴距离相等的所有点的坐标.

分析 (1)由直线AC解析式可求得C点坐标即D点坐标,过B作BE⊥x轴于点E,利用等边三角形的性质可求得BE和OE的长,可求得E点坐标;
(2)由O、C关于l对称,则直线AC与l的交点即为所求得点P,利用直线AC解析式可求得P点坐标;
(3)利用直线AC解析式可设出满足条件的点的坐标,利用到坐标轴距离相等可得到方程,可求得满足条件的点的坐标.

解答 解:
(1)在y=-$\frac{1}{4}$x+1中,令y=0可求得x=4,
∴D(4,0),
过B作BE⊥x轴于点E,如图1,

∵△OBD为等边三角形,
∴OE=$\frac{1}{2}$OD=2,BE=$\frac{\sqrt{3}}{2}$OB=2$\sqrt{3}$,
∴B(2,2$\sqrt{3}$);
(2)∵等边△OBD是轴对称图形,对称轴为l,
∴点O与点C关于直线l对称,
∴直线AC与直线l的交点即为所求的点P,
把x=2代入y=-$\frac{1}{4}$x+1,得y=$\frac{1}{2}$,
∴点P的坐标为(2,$\frac{1}{2}$);
(3)设满足条件的点为Q,其坐标为(m,-$\frac{1}{4}$m+1),
由题意可得-$\frac{1}{4}$m+1=m或-$\frac{1}{4}$m+1=-m,
解得m=$\frac{4}{5}$或m=-$\frac{4}{3}$,
∴在直线AC上求出到两坐标轴距离相等的点的坐标为($\frac{4}{5}$,$\frac{4}{5}$)或(-$\frac{4}{3}$,$\frac{4}{3}$).

点评 本题为一次函数的综合应用,涉及等边三角形的性质、轴对称的性质、函数图象上点的坐标特征、方程思想及分类讨论思想等知识.在(1)中作出点B到x轴的距离是解题的关键,在(2)中确定出P点的位置是解题的关键,在(3)中利用条件得到关于坐标的方程是解题的关键.本题考查知识点较多,综合性较强,难度适中.

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