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.
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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
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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.
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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:
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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,
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∴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,
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∴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)