题目内容
18.如图(1),将一块长方形纸板摆放在平面直角坐标系中,使长方形纸版的一个直角顶点B与坐标原点重合,两条边与坐标轴重合,已知BC=4,AB=3.(1)求直线AC的解析式;
(2)将长方形纸板的一个直角沿AE折叠,使B点恰好落在线段AC上的B′处,折痕AE交BC边于点E(图(2)),求点E坐标;
(3)在(2)的条件下,直线AC上是否存在一点P,使得S△ADP=2S△ABE?若存在,请直接写出点P的坐标;若不存在,请简要说明理由.
分析 (1)由题意可知:C(4,0)、A(0,3).设AC的解析式为y=kx+b,将点A、C的坐标代入得到关于k、b的二元一次方程组,从而可求得k、b的值,于是可得到直线AC的解析式为y=-$\frac{3}{4}$x+3;
(2)在Rt△ABC中,由勾股定理可求得AC=5,由翻折的性质可知:∠EB′C=90°,BE=BE′,B′C=2,设BE=B′E=x,然后在Rt△B′EC中,由勾股定理列出关于关于x的方程,从而可求得BE=$\frac{3}{2}$;
(3)①如图(1)所示:过点P作PF⊥AD,垂足为F.由S△ADP=2S△ABE,可求得PF=$\frac{9}{4}$,从而得到点P的纵坐标Py=4-$\frac{9}{4}$=$\frac{7}{4}$,将y=$\frac{7}{4}$代入y=-$\frac{3}{4}$x+3可求得x=$\frac{5}{3}$,从而得到点P的坐标为($\frac{5}{3}$,$\frac{7}{4}$);
②如图(2)所示:过点P作PF⊥AD,垂足为F.由①可知:PF=$\frac{9}{4}$.可求得点P的纵坐标Py=$\frac{25}{4}$.将y=$\frac{25}{4}$代入y=-$\frac{3}{4}$x+3可求得x=-$\frac{13}{3}$,于是得到点P的坐标为(-$\frac{13}{3}$,$\frac{25}{4}$).
解答 解:(1)∵BC=4,AB=3,
∴C(4,0)、A(0,3).
设AC的解析式为y=kx+b,将点A、C的坐标代入得:$\left\{\begin{array}{l}{4k+b=0}\\{b=3}\end{array}\right.$,
解得:$\left\{\begin{array}{l}{k=-\frac{3}{4}}\\{b=3}\end{array}\right.$.
则直线AC的解析式为y=-$\frac{3}{4}$x+3.
(2)在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC=$\sqrt{A{B}^{2}+B{C}^{2}}$=5.
∵由翻折的性质可知:BE=B′E,AB=AB′=3,∠B=∠AB′E=90°
∴B′C=5-3=2,∠EB′C=90°.
设BE=B′E=x,则EC=4-x.
在Rt△B′EC中,由勾股定理得:EC2=EB′2+B′C2,即(4-x)2=x2+22.
解得:x=$\frac{3}{2}$.
∴BE=$\frac{3}{2}$.
∴点E的坐标为($\frac{3}{2}$,0).
(3)①如图(1)所示:过点P作PF⊥AD,垂足为F.![]()
${S}_{△ABE}=\frac{1}{2}AB•BE$=$\frac{1}{2}×3×\frac{3}{2}$=$\frac{9}{4}$.
∵S△ADP=2S△ABE,
∴S△ADP=2×$\frac{9}{4}$=$\frac{9}{2}$.
∴$\frac{1}{2}×AD•PF=\frac{9}{2}$,即$\frac{1}{2}×4×PF=\frac{9}{2}$.
解得:PF=$\frac{9}{4}$.
∴点P的纵坐标Py=4-$\frac{9}{4}$=$\frac{7}{4}$.
将y=$\frac{7}{4}$代入y=-$\frac{3}{4}$x+3得:$-\frac{3}{4}x+3=\frac{7}{4}$.
解得:x=$\frac{5}{3}$.
∴点P的坐标为($\frac{5}{3}$,$\frac{7}{4}$).
②如图(2)所示:过点P作PF⊥AD,垂足为F.![]()
∵由①可知:PF=$\frac{9}{4}$.
∴点P的纵坐标Py=$\frac{9}{4}+4$=$\frac{25}{4}$.
将y=$\frac{25}{4}$代入y=-$\frac{3}{4}$x+3得:-$\frac{3}{4}$x+3=$\frac{25}{4}$.
解得:x=-$\frac{13}{3}$.
∴点P的坐标为(-$\frac{13}{3}$,$\frac{25}{4}$).
综上所述,点P的坐标为($\frac{5}{3}$,$\frac{7}{4}$)或(-$\frac{13}{3}$,$\frac{25}{4}$).
点评 本题主要考查的是一次函数的综合应用,解答本题主要应用了待定系数法求一次函数的解析式、勾股定理、三角形的面积公式、一次函数图象上点的坐标特点,根据点P在线段AC上、在P在线段AC外分类画出图形是解题的关键.