题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,直线y=-
x+3与x轴、y轴相交于A、B两点,点C在线段OA上,将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,此时点D恰好落在直线AB上,过点D作DE⊥x轴于点E.
(1)求证:△BOC≌△CED;
(2)如图2,将△BCD沿x轴正方向平移得△B'C'D',当B'C'经过点D时,求△BCD平移的距离及点D的坐标;
(3)若点P在y轴上,点Q在直线AB上,是否存在以C、D、P、Q为顶点的四边形是平行四边形?若存在,直接写出所有满足条件的P点的坐标;若不存在,请说明理由.
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【答案】(1)见解析(2)
(3)存在,点P的坐标为(0,
)或(0,
)
【解析】
(1)利用同角的余角相等可得出∠OBC=∠ECD,由旋转的性质可得出BC=CD,结合∠BOC=∠CED=90°即可证出△BOC≌△CED(AAS);
(2)利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点B的坐标,设OC=m,则点D的坐标为(m+3,m),利用一次函数图象上点的坐标特征可求出m值,进而可得出点C,D的坐标,由点B,C的坐标,利用待定系数法可求出直线BC的解析式,结合B′C′∥BC及点D在直线B′C′上可求出直线B′C′的解析式,再利用一次函数图象上点的坐标特征可求出点C′的坐标,结合点C的坐标即可得出△BCD平移的距离;
(3)设点P的坐标为(0,m),点Q的坐标为(n,-
n+3),分CD为边及CD为对角线两种情况考虑,利用平行四边形的对角线互相平分,即可得出关于m,n的二元一次方程组,解之即可得出点P的坐标.
(1)证明:∵∠BOC=∠BCD=∠CED=90°,
∴∠OCB+∠OBC=90°,∠OCB+∠ECD=90°,
∴∠OBC=∠ECD.
∵将线段CB绕着点C顺时针旋转90°得到CD,
∴BC=CD.
在△BOC和△CED中,
,
∴△BOC≌△CED(AAS).
(2)解:∵直线y=-
x+3与x轴、y轴相交于A、B两点,
∴点B的坐标为(0,3),点A的坐标为(6,0).
设OC=m,
∵△BOC≌△CED,
∴OC=ED=m,BO=CE=3,
∴点D的坐标为(m+3,m).
∵点D在直线y=-
x+3上,
∴m=-
(m+3)+3,解得:m=1,
∴点D的坐标为(4,1),点C的坐标为(1,0).
∵点B的坐标为(0,3),点C的坐标为(1,0),
∴直线BC的解析式为y=-3x+3.
设直线B′C′的解析式为y=-3x+b,
将D(4,1)代入y=-3x+b,得:1=-3×4+b,解得:b=13,
∴直线B′C′的解析式为y=-3x+13,
∴点C′的坐标为(
,0),
∴CC′=
-1=
,
∴△BCD平移的距离为
.
(3)解:设点P的坐标为(0,m),点Q的坐标为(n,-
n+3).
分两种情况考虑,如图3所示:
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①若CD为边,当四边形CDQP为平行四边形时,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,-
n+3),
∴
,解得:
,
∴点P1的坐标为(0,
);
当四边形CDPQ为平行四边形时,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,-
n+3),
∴
,解得:
,
∴点P2的坐标为(0,
);
②若CD为对角线,∵C(1,0),D(4,1),P(0,m),Q(n,-
n+3),
∴
,解得:
,
∴点P的坐标为(0,
).
综上所述:存在,点P的坐标为(0,
)或(0,
).