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已知:在平面直角坐标系中 点A(2 4) AB⊥x轴于点B 将△AOB沿AO翻折得到△AOB′

时间:2021-05-03 17:54:24

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已知:在平面直角坐标系中 点A(2 4) AB⊥x轴于点B 将△AOB沿AO翻折得到△AOB′

问题补充:

已知:在平面直角坐标系中,点A(2,4),AB⊥x轴于点B,将△AOB沿AO翻折得到△AOB′,OD⊥OA交直线AB′于点D,CD⊥x轴于点C.

(1)求直线AD的解析式;

(2)有一个动点P从点O出发以每秒个单位的速度沿着射线OA运动,过点P作OA的垂线,与直线AB、AD、CD分别交于点Q、M、N,连接NA,设动点P的运动时间为t,△ANP的面积为s,求s与t的函数关系式;

(3)在(2)的条件下,在动点P运动的过程中,是否存在t的值,使NQ=3MP?若存在,请求出t的值;不存在,请说明理由.

答案:

解:(1)在AD上截取AB′=AB,连接OB′.如图1所示:

∵A(2,4),∴OB=2,AB=4.

∵将△AOB沿AO翻折得到△AOB′,

∴AB′=AB=4,OB′=OB=2,OB′⊥AD.

∵OA⊥OD,OB′⊥AD,

∴∠OB′D=∠OB′A=90°,

∴∠B′DO+∠DOB′=90°,∠B′DO+∠OAD=90°,

∴∠DOB′=∠OAD,

∴△OB′D∽△AB′O,

∴OB′2=AB′?DB′,即22=4DB′,

∴DB′=1.

在直角△ODB′中,根据勾股定理得:OD=.

∵∠AOD=90°,∴∠DOC+∠AOB=90°,

又∠DCO=90°,∴∠CDO+∠DOC=90°,

∴∠AOB=∠CDO,

∴△CDO∽△BOA,

∴==,即==,

∴CD=1,CO=2,即D(-2,1).

设直线AD的解析式为y=kx+b,将A和D的坐标代入,

得:,

解得:,

故直线AD的解析式为y=x+;

(2)分两种情况:

①如果动点P在线段OA上时,0≤t≤2.如图2①所示:

∵OP=t,OA=2,∴AP=OA-OP=2-t.

∵PE∥AB,∴PE:AB=OE:OB=OP:OA,

∴PE:4=OE:2=t:2=t:2,

∴PE=2t,OE=t.

易证△MAP≌△QAP,则PM=PQ.

∵PM∥OD,∴PM:OD=AP:OA,

∴PM:=(2-t):2,

∴PM=AP=(2-t),

∴PQ=PM=(2-t).

过点P作PE⊥BC于E.

∵BQ∥EP∥CN,

∴PQ:PN=BE:CE,

∴(2-t):PN=(2-t):(2+t),

∴PN=(2+t),

∴s=AP?PN=(2-t)×(2+t)=(4-t2);

②如果动点P在射线OA上时,t>2.如图2②所示:

∵OP=t,OA=2,∴AP=OP-OA=t-2.

∵PE∥AB,∴PE:AB=OE:OB=OP:OA,

∴PE:4=OE:2=t:2=t:2,

∴PE=2t,OE=t.

易证△MAP≌△QAP,则PM=PQ.

∵PM∥OD,∴PM:OD=AP:OA,

∴PM:=(t-2):2,

∴PM=AP=(t-2),

∴PQ=PM=(t-2).

过点P作PE⊥BC于E.

∵BQ∥EP∥CN,

∴PQ:PN=BE:CE,

∴(t-2):PN=(t-2):(t+2),

∴PN=(t+2),

∴s=AP?PN=(t-2)×(t+2)=(t2-4).

综上,可知s=;

(3)在动点P运动的过程中,存在t=或,使NQ=3MP.理由如下:

分两种情况:

①如果动点P在线段OA上时,0≤t≤2.

∵NQ=3MP,MP=PQ,

∴PN=2PQ,

又∵PN=(2+t),PQ=(2-t),

∴(2+t)=2×(2-t),

∴t=,符合题意;

②如果动点P在射线OA上时,t>2.

∵NQ=3MP,MP=PQ,

∴PN=4PQ,

又∵PN=(t+2),PQ=(t-2),

∴(t+2)=4×(t-2),

∴t=,符合题意.

故在动点P运动的过程中,存在t=或,使NQ=3MP.

解析分析:(1)在AD上截取AB′=AB,连接OB′,先由轴对称的性质得出AB′=AB=4,OB′=OB=2,OB′⊥AD,再证明△OB′D∽△AB′O,根据相似三角形对应边成比例,得出DB′=1,则OD=,再证明△CDO∽△BOA,得出D(-2,1),然后运用待定系数法即可求出直线AD的解析式;

(2)分两种情况:①动点P在线段OA上;②动点P在射线OA上.对于①,画出图形,由于△ANP的面积s=AP?PN,而AP=OA-OP=2-t,所以关键是用含t的代数式表示PN.先由ASA得出△MAP≌△QAP,则PM=PQ,再由PM∥OD,得出PM=AP=(2-t).然后过点P作PE⊥BC于E,由平行线分线段成比例定理,可得PQ:PN=BE:CE,从而求出PN;对于②,同①可求;

(3)分两种情况:①动点P在线段OA上时,则有PN=2PQ,据此列出关于t的方程;②动点P在射线OA上时,则有PN=4PQ,据此列出关于t的方程.如果求出的t值经检验,符合题意,则存在;否则,不存在.

点评:本题主要考查了轴对称的性质,相似三角形的判定与性质,平行线分线段成比例定理,以及一次函数的综合应用,要注意的是(2)与(3)中,要根据P点的不同位置进行分类求解.

已知:在平面直角坐标系中 点A(2 4) AB⊥x轴于点B 将△AOB沿AO翻折得到△AOB′ OD⊥OA交直线AB′于点D CD⊥x轴于点C.(1)求直线AD的解析

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