题目内容

如图所示,直线AB交x轴于点A(a,0),交y轴于点B(0,b),且a、b满足
a+b
+(a-4)2=0
.
(1)如图1,若C的坐标为(-1,0),且AH⊥BC于点H,AH交OB于点P,试求点P的坐标;
(2)如图2,连接OH,求证:∠OHP=45°;
(3)如图3,若点D为AB的中点,点M为y轴正半轴上一动点,连接MD,过D作DN⊥DM交x轴于N点,当M点在y轴正半轴上运动的过程中,式子S△BDM-S△ADN的值是否发生改变?如发生改变,求出该式子的值的变化范围;若不改变,求该式子的值.
考点:全等三角形的判定与性质,坐标与图形性质
专题:综合题
分析:(1)要求点P的坐标,只需求出OP的长度,如图1,易证△OAP≌△OBC,即可得到OP=OC=1;
(2)要证∠OHP=45°,只需证明HO平分∠CHA,过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点,如图2,只需证到OM=ON,只需证明△COM≌△PON即可;
(3)连接OD,如图3,易证△ODM≌△ADN,从而有S△ODM=S△ADN,由此可得S△BDM-S△ADN=S△BDM-S△ODM=S△BOD=
1
2
S△AOB=4.
解答: 解:(1)如图1,
∵
a+b
+(a-4)2=0
,
∴a+b=0,a-4=0,
∴a=4,b=-4,
则OA=OB=4.
∵AH⊥BC即∠AHC=90°,∠COB=90°
∴∠HAC+∠ACH=∠OBC+∠OCB=90°,
∴∠HAC=∠OBC.
在△OAP与△OBC中,
∠COB=∠POA=90°
OA=OB
∠OAP=∠OBC
,
∴△OAP≌△OBC(ASA),
∴OP=OC=1,
则P(0,-1);

(2)过O分别作OM⊥CB于M点,作ON⊥HA于N点,如图2.
在四边形OMHN中,∠MON=360°-3×90°=90°,
∴∠COM=∠PON=90°-∠MOP.
在△COM与△PON中,
∠COM=∠PON
∠OMC=∠ONP=90°
OC=OP
,
∴△COM≌△PON(AAS),
∴OM=ON.
∵OM⊥CB,ON⊥HA,
∴HO平分∠CHA,
∴∠OHP=
1
2
∠CHA=45°;

(3)S△BDM-S△ADN的值不发生改变,等于4.
理由如下:
连接OD,如图3.
∵∠AOB=90°,OA=OB,D为AB的中点,
∴OD⊥AB,∠BOD=∠AOD=45°,OD=DA=BD
∴∠OAD=45°,∠MOD=90°+45°=135°,
∴∠DAN=135°=∠MOD.
∵MD⊥ND即∠MDN=90°,
∴∠MDO=∠NDA=90°-∠MDA.
在△ODM与△ADN中,
∠MDO=∠NDA
∠DOM=∠DAN
OD=AD
,
∴△ODM≌△ADN(ASA),
∴S△ODM=S△ADN
∴S△BDM-S△ADN
=S△BDM-S△ODM
=S△BOD
=
1
2
S△AOB
=
1
2
×
1
2
AO•BO
=
1
2
×
1
2
×4×4
=4.
点评:本题考查了全等三角形的判定与性质、角平分线的判定、二次根式及完全平方式的非负性等知识,在解决第(3)小题的过程中还用到了等积变换,而运用全等三角形的性质则是解决本题的关键.
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