题目内容

如图,在平面直角坐标系中,已知△AOB是等边三角形,点A的坐标是(0,4),点B在第一象限,点P是x轴上的一个动点,连结AP,并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,得到△ABD.

(1)求直线AB的解析式;

(2)当点P运动到点(,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;

(3)是否存在点P,使△OPD的面积等于,若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.

解:(1)如图,过点B作BE⊥y轴于点E,作BF⊥x 轴于点F.由已知得

BF=OE=2, OF= =   

∴点B的坐标是( ,2)                         

设直线AB的解析式是y=kx+b,则有    解得

∴直线AB的解析式是y= x+4                      

(2) 如图,∵△ABD由△AOP旋转得到,

∴△ABD≌△AOP, ∴AP=AD, ∠DAB=∠PAO,∴∠DAP=∠BAO=600,

∴△ADP是等边三角形,

∴DP=AP=

 如图,过点D作DH⊥x 轴于点H,延长EB交DH于点G,则BG⊥DH.

方法(一)

在Rt△BDG中,∠BGD=900, ∠DBG=600.

∴BG=BD•cos600=×=.

DG=BD•sin600=×= .      

∴OH=EG=, DH=

∴点D的坐标为( , )     

方法(二)

易得∠AEB=∠BGD=900,∠ABE=∠BDG, ∴△ABE∽△BDG,                     

∴   而AE=2, BD=OP= , BE=2, AB=4,则有

 ,解得BG= ,DG=      ∴OH= , DH= 

∴点D的坐标为(, )                       

 (3)假设存在点P, 在它的运动过程中,使△OPD的面积等于 .

设点P为(t,0),下面分三种情况讨论:

①当t>0时,如图,BD=OP=t, DG=t,

∴DH=2+t. ∵△OPD的面积等于 ,

∴ ,

解得 ,  ( 舍去) .

∴点P1的坐标为 (, 0 )

②当<t≤0时,如图,BD=OP=-t, BG=-t,

∴DH=GF=2-(-t)=2+t.

∵△OPD的面积等于,

∴ ,

解得 , .

∴点P2的坐标为(, 0),点P3的坐标为(, 0).

③当t≤ 时,如图,BD=OP=-t, DG=-t,

∴DH=-t-2.

∵△OPD的面积等于 ,

∴ ,

解得 (舍去),

∴点P4的坐标为(, 0)

综上所述,点P的坐标分别为P1 (, 0)、P2 ( , 0)、P3 ( , 0) 、

P4 ( , 0)     

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