题目内容
【题目】如图,等腰三角形
的一边
在
轴的正半轴上,点
的坐标为
,
,动点
从原点
出发,在线段
上以每秒2个单位的速度向点
匀速运动,动点
从原点
出发,沿
轴的正半轴以每秒1个单位的速度向上匀速运动,过点
作
轴的平行线分别交
于
,设动点
,
同时出发,当点
到达点
时,点
也停止运动,他们运动的时间为
秒
.
![]()
(1)点
的坐标为_____,
的坐标为____;
(2)当
为何值时,四边形
为平行四边形;
(3)是否存在某一时刻
,使
为直角三角形?若存在,请求出此时
的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)(
t,t),(10-
t,t);(2)当t为
时,四边形POEF是平行四边形;(3)t=
和4时,使△PEF为直角三角形.
【解析】
(1)过点A作AD⊥OB,由点A的坐标为(6,8),可得OD=6,AD=8,然后由勾股定理得:OA=10,由OA=OB可得:OB=10,进而可得:BD=4,进而可得点B的坐标为:(10,0),然后设OA的关系式:y=kx,然后将A(6,8)代入即可得直线OA的关系式,然后设直线AB的关系式为:y=kx+b,然后将A,B两点代入,即可确定直线AB的关系式,由过点Q作x轴的平行线分别交OA,AB于E,F,可知点Q、E、F三点的纵坐标相等均为t,然后由点E在OA上,点F在AB上,将点E、F的纵坐标分别代入对应的关系式,即可得到得到点E、F的坐标;
(2)由EF∥OP,欲使四边形POEF是平行四边形,只需EF=OP即可,从而可得关于t的等式,解答即可;
(3)分三种情况讨论:①PE⊥EF,②PE⊥PF,③EF⊥PF即可.
解:(1)过点A作AD⊥OB,垂足为D,如图1,![]()
∵点A的坐标为(6,8),
∴OD=6,AD=8,
由勾股定理得:OA=10,
∵OA=OB,
∴OB=10,
∴BD=4,
∴点B的坐标为:(10,0),
设直线OA的关系式:y=kx,
将A(6,8)代入上式,得:
6k=8,
解得:k=
,
所以直线OA的关系式:y=
x,
设直线AB的关系式为:y=kx+b,
将A,B两点代入上式得:
,
解得:
,
所以直线AB的关系式为:y=-2x+20,
∵过点Q作x轴的平行线分别交OA,AB于E,F,
∴点Q、E、F三点的纵坐标相等,
∵动点Q从原点O出发,沿y轴的正半轴以每秒1个单位的速度向上匀速运动,
动点P从原点O出发,在线段OB上以每秒2个单位的速度向点B匀速运动,
∴t秒后,OQ=t,OP=2t,
∴Q、E、F三点的纵坐标均为t,
将点E的纵坐标t代入y=
x,得:x=
t,
∴E点的坐标为:(
t,t),
将点E的纵坐标t代入y=-2x+20,得:x=10-
t,
∴F点的坐标为:(10-
t,t),
故答案为:(
t,t),(10-
t,t);
(2)由(1)知:E(
t,t),F(10-
t,t),
∴EF=10-
t-
t=10-
t,
∵四边形POEF是平行四边形,
∴EF∥OP,且EF=OP,
即10-
t=2t,
解得:t=
,
∴当t为
时,四边形POEF是平行四边形;
(3)过点E作EM⊥OB,垂足为M,过点F作FN⊥OB,垂足为N,
可得四边形EMNF是矩形,如图2,![]()
①当PE⊥PF时,PE2+PF2=EF2,
由(1)知:OM=
t,EM=FN=t,ON=10-
t,EF=10-
t,
∴PM=
t,PN=10-
t,
∵PE2=ME2+MP2,PF2=PN2+FN2,
∴t2+(
t)2+(10-
t)2+t2=(10-
t)2,
解得:t1=0(舍去),t2=
;
②当PE⊥EF时,如图3,可得四边形EPNF是矩形,![]()
∵四边形EPNF是矩形,
∴EF=PN,
即:EF=ON-OP,
∴10-
t=10-
t-2t,
解得t=0(舍去);
③当EF⊥PF时,如图4,可得四边形EMPF是矩形,![]()
∵四边形EMPF是矩形,
∴EF=MP,
即EF=OP-OM,
∴10-
t=2t-
t,
解得:t=4,
∴当t=
和4时,使△PEF为直角三角形.