题目内容
7.如图1,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A(5,5)为第一象限内一点,点B在x轴正半轴上,且∠AOB=45°,OA=OB.(1)求点B的坐标;
(2)动点P以每秒2个单位长度的速度,从点O出发,沿x轴正半轴匀速运动,设点P的运动时间为t秒,△ABP的面积为S,请用含有t的式子表示S(S≠0),并直接写出t的取值范围;
(3)如图2,在(2)的条件下,点D坐标为(2,0),连接AD,AK⊥AD,过点B作x轴的垂线交AK于点K,过点A作x轴的平行线a,在点P的运动过程中,直线a上是否存在一点R,使△PKR是以PR为腰的等腰直角三角形?若存在,求出点R坐标;若不存在,请说明理由.
分析 (1)作AM⊥OB于M,左侧△OAB是等腰直角三角形,得出∠OAB=90°,∠ABO=45°,BM=OM=5,求出OB=10,即可得出点B的坐标;
(2)分两种情况同理:当0<t≤5时,OP=2t,则PB=10-2t;当t>5时,OP=2t,则PB=2t-10;由三角形面积公式即可得出结果;
(3)由ASA证明△OAD≌△BAK,得出OD=BK=2,分两种情况:当∠PRK=90°时,点R与A重合,得出R(5,5);当∠RPK=90°时,①当P在B的左侧时,作RE⊥OB于E,证得△EPR≌△BKP,得出EP=BK=2,RE=PB=5,求出OE=3即可;②当P在B的右侧时,同理得出点R的坐标为(17,5),即可得出结论.
解答
解:(1)作AM⊥OB于M,如图1所示:
∵∠AOB=45°,OA=BA,点A(5,5),
∴△OAB是等腰直角三角形,∠OAB=90°,
∴∠ABO=45°,BM=OM=5,
∴OB=10,
∴点B的坐标为(10,0);
(2)当0<t≤5时,如图2所示:![]()
OP=2t,则PB=10-2t,
∴S=$\frac{1}{2}$(10-2t)×5=25-5t;
当t>5时,如图3所示:
OP=2t,则PB=2t-10,
∴S=$\frac{1}{2}$(2t-10)×5=5t-25;
综上所述:S=25-5t(0<t≤5)或S=5t-25(t>5);![]()
(3)存在,∵AK⊥AD,∴∠DAK=90°=∠OAB,
∴∠OAD=∠BAK,
∵BK⊥OB,
∴∠ABK=90°-45°=45°,
在△OAD和△BAK中,$\left\{\begin{array}{l}{∠OAD=∠BAK}&{\;}\\{OA=BA}&{\;}\\{∠AOD=∠ABK=45°}&{\;}\end{array}\right.$,
∴△OAD≌△BAK(ASA),![]()
∴OD=BK=2,
当∠PRK=90°时,点R与A重合,
∴R(5,5);
当∠RPK=90°时,
①当P在B的左侧时,如图4所示:
作RE⊥OB于E,同理证得△EPR≌△BKP,![]()
∴EP=BK=2,RE=PB=5,
∴OE=10-5-2=3,
∴R(3,5);
②当P在B的右侧时,如图5所示:
同理得出点R的坐标为(17,5);
综上所述:直线a上存在点R,使△PKR是以PR为腰的等腰直角三角形,点R坐标为(5,5)或(3,5)或(17,5).
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点评 本题是三角形综合题目,考查了全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定与性质、坐标与图形性质等知识;本题综合性强,有一定难度,证明三角形全等是解决问题的关键,注意分类讨论.