题目内容

如图,在平面直角坐标系中,四边形为矩形,,,为直线上一动点,将直线绕点逆时针方向旋转交直线于点;

(1)当点在线段上运动(不与重合)时,求证:OA·BQ=AP·BP;

(2)在(1)成立的条件下,设点的横坐标为,线段的长度为,求出关于的函数解析式,并判断是否存在最小值,若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由。

(3)直线上是否存在点,使为等腰三角形,若存在,请求出点的坐标;若不存在,请说明理由。

(1)证明:∵四边形OABC为矩形

∴∠OAP=∠QBP=90°,

∵∠OPQ=90°, ∴∠APO+∠BPQ=90=∠APO+∠AOP

∴∠BPQ=∠AOP, ∴△AOP∽△BPQ

∴

∴OA·BQ=AP·BP   -

(2)             由(1)知OA·BQ=AP·BP   

(3)             ∴3×BQ=m(4-m)  ∴BQ=

∴CQ=3-=

即L=    (0<m<4)

=

∴当m=2 时,   L(最小)= 

(3)∵∠OPQ=90°,∴要使△POQ为等腰三角形,则PO=PQ .

当点P在线段AB上时,如图 (1)              

△     AOP≌△BPQ  ∴PB=AO=3 

△     ∴AP=4-3=1

∴(1,3)

(图1)

当点P在线段AB的延长线上时,如图(2)            

此时△QBP≌△PAO 

∴PB=AO=3  ∴AP=4+3=7              

∴(7,3)

                             (图2)

当点P在线段AB的反向延长线上时,如图 (3)        

此时∵PB>AB>AO,

∴△PQB不可能与△OPA全等,

即PQ不可能与PO相等,

此时点P不存在.

综上所述,知存在(1,3), (7,3).

                                                

(图3)

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