题目内容

如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,点C的坐标为(0,-3),B是射线CO上的一个动点,经过B点的直线交x轴于点A(直线AB总有经过第二、四象限),且OA=2OB,动点P在直线AB上,设点P的纵坐标为m,线段CB的长度为t.
(1)当t=7,且点P在第一象限时,连接PC交x轴于点D.
①直接写出直线AB的解析式;
②当CD=PD时,求m的值;
③求△ACP的面积S.(用含m的代数式表示)
(2)是否同时存在m、t,使得由A、C、O、P为顶点组成的四边形是等腰梯形?若存在,请求出所有满足要求的m、t的值;若不存在,请说明理由.
分析:(1)①当t=7时,即CB=7,由OC=3,OA=2OB求出A,B两点的坐标,再设直线AB的解析式为y=kx+b,将A,B两点的坐标代入,运用待定系数法即可求出直线AB的解析式;
②过P作PH⊥OA于H,当CD=PD时,根据AAS可得△COD≌△PHD,则PH=OC,即m=3;
③先由PH∥OB,得△APH∽△ABO,根据相似三角形对应边成比例得出
PH
BO
=
AH
AO
,求出AH=2m,则OH=8-2m,再根据三角形面积公式得出S△BCP=28-7m,则S=S△ABC-S△BCP=7m;
(2)由于B是射线CO上的一个动点,所以根据B点的不同位置分两种情况进行讨论:①点B运动在y轴的正半轴上;②点B运动在OC上.又动点P在直线AB上,直线AB总有经过第二、四象限,所以在每一种情况下,P点所在的位置又有三种可能的情况:①点P分别在第一、二、四象限;②点P分别在第二、三、四象限.
解答:解:(1)①当t=7时,CB=7,
∵OC=3,
∴OB=CB-OC=7-3=4,
∴OA=2OB=8,
∴A点坐标为(8,0),B点坐标为(0,4).
设直线AB的解析式为y=kx+b,
则
8k+b=0
b=4
,解得
k=-
1
2
b=4
,
∴直线AB的解析式为y=-
1
2
x+4;

②如图,过P作PH⊥OA于H.
在△COD与△PHD中,
∠COD=∠PHD=90°
∠ODC=∠HDP
CD=PD
,
∴△COD≌△PHD,
∴CO=PH,
∴m=3;

③∵PH∥OB,
∴△APH∽△ABO,
∴
PH
BO
=
AH
AO
,
m
4
=
AH
8
,
∴AH=2m,OH=8-2m,
∴S△BCP=
1
2
×7×(8-2m)=28-7m,
∴S=S△ABC-S△BCP=28-(28-7m)=7m;

(2)①当点B运动在y轴的正半轴上时.
a、当点P在第一象限时,如图1,若四边形OCAP是等腰梯形,则PA=OC=3.
∵∠AHP=90°,OA=2OB,
∴PH=PA•sin∠PAH=3×
1
5
=
3
5
5
,即m1=
3
5
5
.
∵∠BCA=∠BAC,
∴BA=BC=t.
在Rt△AOB中,AB=
5
OB,即t=
5
(t-3),
∴t1=
3
5
5
-1
=
15+3
5
4
;
b、当点P在第二象限时,如图2,四边形AOPC为凹四边形,不可能为等腰梯形;
c、当点P在第四象限时,如图3,四边形AOPC中有一个角为直角,不可能为等腰梯形;
②当点B运动在OC上时.
a、当点P在第二象限时,如图4,四边形OACP为凹四边形,不可能为等腰梯形;
b、当点P在第三象限时,如图5,四边形OACP为凹四边形,不可能为等腰梯形;
c、当点P在第四象限时,如图6,若四边形OACP为等腰梯形,则AP=OC=3,
∵∠AHP=90°,OA=2OB,
∴PH=PA•sin∠PAH=3×
1
5
=
3
5
5
,即m2=-
3
5
5
.
∵∠BCA=∠BAC,
∴BA=BC=t.
在Rt△AOB中,AB=
5
OB,即t=
5
(3-t),
∴t2=
3
5
5
+1
=
15-3
5
4
.
综上所述,满足要求的m、t的值分别为
m1=
3
5
5
t1=
15+3
5
4
或
m2=-
3
5
5
t2=
15-3
5
4
.
点评:本题考查了运用待定系数法求一次函数的解析式,全等三角形、相似三角形的判定与性质,三角形的面积,等腰梯形的性质,锐角三角函数,综合性较强,难度较大.运用数形结合及分类讨论思想是解题的关键.
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