题目内容
7.如图,?ABCD在平面直角坐标系中,AD=6,若OA、OB的长是关于x的一元二次方程x2-7x+12=0的两个根,且OA>OB.(1)求AB的长;
(2)若动点P从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿B→A方向运动,过P作x轴的垂线交x轴于点E,若S△PBE=$\frac{1}{9}$S△ABO,求此时点P的坐标;
(3)在(2)中,若动点P到达点A后沿AD方向以原速度继续向点D运动,PE与DC边交于点F,如图2,是否存在这样的t值,使得S△PBE=$\frac{1}{9}$S△ABO?若存在,求出t值;若不存在,请说明理由.
分析 (1)先解一元二次方程x2-7x+12=0求得OA、OB的长,再运用勾股定理即可求得AB的长;
(2)先由(1)中OA、OB的长得出A、B两点的坐标,再根据平行四边形的性质得到C、D两点的坐标,然后利用待定系数法即可求出CD的所在直线的函数关系式;
(3)先由PE∥OA,得出△PBE∽△ABO,列出比例式,得到BE、PE的长,再根据S△PBE=$\frac{1}{9}$S△ABO,列出关于t的方程,解方程即可;
(4)先由AP=t-5,得出BE=t-2,CE=t-8,PD=11-t,再根据△PDF∽△ECF,得出PF=$\frac{44-4t}{3}$,然后由S△PBF=$\frac{1}{9}$S△ABO列出关于t的方程,解方程即可
解答 解:(1)∵OA、OB的长是关于x的一元二次方程x2-7x+12=0的两个根,
∴(x-3)(x-4)=0,且OA>OB,
∴OA=4,OB=3,
由勾股定理,得AB=5;
(2)∵OA=4,OB=3,
∴A点坐标为(0,4),B点的坐标为(-3,0),
∵?ABCD在平面直角坐标系中,AD=6,
∴D点坐标为(6,4),BC=AD=6,
∴OC=BC-OB=3,
∴C点坐标为(3,0).
设直线CD的解析式为y=kx+b,则
6k+b=4,3k+b=0,
k=$\frac{4}{3}$,b=-4,
故直线CD的解析式为y=$\frac{4}{3}$x-4;
(3)∵PE∥OA,
∴△PBE∽△ABO,
∴BE:BO=PE:AO=BP:BA,即BE:3=PE:4=t:5,
∴BE=$\frac{3}{5}$t,PE=$\frac{4}{5}$t,
∵S△PBE=$\frac{1}{9}$S△ABO,
∴$\frac{1}{2}$×$\frac{3}{5}$t×$\frac{4}{5}$t=$\frac{1}{9}$×$\frac{1}{2}$×3×4,
解得t=±$\frac{5}{3}$(负值舍去),
∴t=$\frac{5}{3}$,
∴BE=1,PE=$\frac{4}{3}$
∴OE=OB-BE=3-1=2,
∴此时点P的坐标为(-2,$\frac{4}{3}$);
(4)存在这样的t值,能够使得S△PBF=$\frac{1}{9}$S△ABO.理由如下:
如图2.∵BA+AP=t,
∴AP=t-5,
∴BE=BO+OE=3+t-5=t-2,CE=OE-OC=t-5-3=t-8,PD=AD-AP=6-t+5=11-t.
∵PD∥CE,
∴△PDF∽△ECF,
∴PD:EC=PF:EF,
∴PD:(PD+EC)=PF:(PF+EF),
(11-t):(11-t+t-8)=PF:4,
∴PF=$\frac{44-4t}{3}$.
∵S△PBF=$\frac{1}{9}$S△ABO,
∴$\frac{1}{2}$PF×BE=$\frac{1}{9}$×$\frac{1}{2}$×3×4,
∴$\frac{1}{2}$×$\frac{44-4t}{3}$×(t-2)=$\frac{2}{3}$,
整理,得t2-13t+23=0,
解得t=$\frac{13+\sqrt{77}}{2}$或t=$\frac{13-\sqrt{77}}{2}$(舍)
即:t=$\frac{13+\sqrt{77}}{2}$.
点评 此题是四边形综合题,涉及到平行四边形的性质,解一元二次方程,勾股定理,待定系数法求直线的解析式,三角形的面积,相似三角形的性质与判定及动点问题、存在性问题等知识,本题中用含t的代数式正确表示出三角形的底与高是解题的关键.