题目内容

如图,以O为原点的直角坐标系中,A点的坐标为(0,1),直线x=1交x轴于点B.点为线段AB上一动点,作直线PC⊥PO,交直线x=1于点C.过P点作直线MN平行于x轴,交y轴于点M,交直线x=1于点N.记AP=x,△PBC的面积为S.
(1)当点C在第一象限时,求证:△OPM≌△PCN;
(2)当点P在线段AB上移动时,点C也随之在直线x=1上移动,求出S与x之间的函数关系式,并写出自变量的取值范围;
(3)当点P在线段AB上移动时,△PBC是否可能成为等腰三角形?如果可能,直接写出所有能使△PAC成为等腰三角形的x的值;如果不可能,请说明理由.
考点:一次函数综合题
专题:
分析:(1)根据∠OPC=90°和同角的余角相等,我们可得出△OPM和△PCN中两组对应角相等,要证两三角形全等,必须有相等的边参与,已知了OA=OB,因此三角形OAB是等腰直角三角形,那么△AMP也是个等腰三角形,AM=MP,OA=OB=MN,由此我们可得出OM=PN,由此我们可得出两三角形全等.
(2)分两种情况进行讨论:①点C在第一象限时,②点C在第四象限时.分别利用S=S△PBC=
1
2
BC•PN求解即可.
(3)要分两种情况进行讨论:①当C在第一象限时,要想使PCB为等腰三角形,那么PC=CB,∠PBC=45°,因此此时P与A重合,那么P的坐标就是A的坐标.②当C在第四象限时,要想使PCB为等腰三角形,那么PB=BC,在等腰RT△PBN中,我们可以用x表示出BP的长,也就表示出了BC的长,然后根据(1)中的全等三角形,可得出MP=NC,那么可用这两个含未知数x的式子得出关于x的方程来求出x的值.那么也就求出了PM、OM的长,也就得出了P点的坐标.
解答:证明:(1)如图,

∵OM∥BN,MN∥OB,∠AOB=90°
∴四边形OBNM为矩形
∴MN=OB=1,∠PMO=∠CNP=90°
∵OA=OB,
∴∠1=∠3=45°
∵MN∥OB
∴∠2=∠3=45°
∴∠1=∠2=45°,
∴AM=PM
∴OM=OA-AM=1-AM,PN=MN-PM=1-PM
∴OM=PN
∵∠OPC=90°,
∴∠4+∠5=90°,
又∵∠4+∠6=90°,
∴∠5=∠6
∴△OPM≌△PCN
(2)解:①点C在第一象限时,
∵AM=PM=APsin45°=
2
2
x
∴OM=PN=1-
2
2
x,
∵△OPM≌△PCN
∴CN=PM=
2
2
x,
∴BC=OM-CN=1-
2
2
x-
2
2
x=1-
2
x,
∴S=S△PBC=
1
2
BC•PN=
1
2
×(1-
2
2
x)•(1-
2
x)=
1
2
x2-
3
2
2
x+
1
2
(0≤x<
2
2
).
②如图1,点C在第四象限时,

∵AM=PM=APsin45°=
2
2
x
∴OM=PN=1-
2
2
x,
∵△OPM≌△PCN
∴CN=PM=
2
2
x,
∴BC=CN-OM=
2
2
x-(1-
2
2
x)=
2
x-1,
∴S=S△PBC=
1
2
BC•PN=
1
2
×(1-
2
2
x)•(
2
x-1)=
1
2
x2-
3
2
2
x+
1
2
(
2
2
<x<
2
).
(3)解:△PBC可能成为等腰三角形
①当P与A重合时,PC=BC=1,此时P(0,1)
②如图,当点C在第四象限,且PB=CB时

有BN=PN=1-
2
2
x
∴BC=PB=
2
PN=
2
-x
∴NC=BN+BC=1-
2
2
x+
2
-x
由(2)知:NC=PM=
2
2
x
∴1-
2
2
x+
2
-x=
2
2
x
整理得(
2
+1)x=
2
+1
∴x=1
∴PM=
2
2
x=
2
2
,BN=1-
2
2
x=1-
2
2
,
∴P(
2
2
,1-
2
2
)
由题意可知PC=PB不成立
∴使△PBC为等腰三角形的点P的坐标为(0,1)或(
2
2
,1-
2
2
).
点评:本题考查了一次函数的综合题,涉及全等三角形的判定及等腰三角形的性质;分类讨论是正确解答本题的关键.
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