题目
如图,在平面直角坐标系中,点A(0,6),点B是x轴上的一个动点,连结AB,取AB的中点M,将线段MB绕着点B按顺时针方向旋转90o,得到线段BC.过点B作x轴的垂线交直线AC于点D.设点B坐标是(t,0). (1)当t=4时,求直线AB的解析式; (2)当t>0时,用含t的代数式表示点C的坐标及△ABC的面积; (3)是否存在点B,使△ABD为等腰三角形?若存在,请求出所有符合条件的点B的坐标;若不存在,请说明理由.
答案:解:(1)当t=4时,B(4,0) 设直线AB的解析式为y= kx+b . 把 A(0,6),B(4,0) 代入得: , 解得: , ∴直线AB的解析式为:y=-x+6. (2) 过点C作CE⊥x轴于点E 由∠AOB=∠CEB=90°,∠ABO=∠BCE,得△AOB∽△BEC. ∴, ∴BE= AO=3,CE= OB= , ∴点C的坐标为(t+3,). 方法一: S梯形AOEC= OE・(AO+EC)= (t+3)(6+)=t2+t+9, S△ AOB= AO・OB= ×6・t=3t, S△ BEC= BE・CE= ×3×= t, ∴S△ ABC= S梯形AOEC- S△ AOB-S△ BEC = t2+t+9-3t-t = t2+9. 方法二: ∵AB⊥BC,AB=2BC,∴S△ ABC= AB・BC= BC2. 在Rt△ABC中,BC2= CE2+ BE2 = t2+9, 即S△ ABC= t2+9. (3)存在,理由如下: ①当t≥0时. Ⅰ.若AD=BD. 又∵BD∥y轴 ∴∠OAB=∠ABD,∠BAD=∠ABD, ∴∠OAB=∠BAD. 又∵∠AOB=∠ABC, ∴△ABO∽△ACB, ∴, ∴= , ∴t=3,即B(3,0). Ⅱ.若AB=AD. 延长AB与CE交于点G, 又∵BD∥CG ∴AG=AC 过点A画AH⊥CG于H. ∴CH=HG=CG 由△AOB∽△GEB, 得= , ∴GE= . 又∵HE=AO=6,CE= ∴+6=×(+) ∴t2-24t-36=0 解得:t=12±6. 因为 t≥0, 所以t=12+6,即B(12+6,0). Ⅲ.由已知条件可知,当0≤t<12时,∠ADB为钝角,故BD ≠ AB. 当t≥12时,BD≤CE<BC<AB. ∴当t≥0时,不存在BD=AB的情况. ②当-3≤t<0时,如图,∠DAB是钝角. 设AD=AB, 过点C分别作CE⊥x轴,CF⊥y轴于点E,点F. 可求得点C的坐标为(t+3,), ∴CF=OE=t+3,AF=6-, 由BD∥y轴,AB=AD得, ∠BAO=∠ABD,∠FAC=∠BDA,∠ABD=∠ADB ∴∠BAO=∠FAC, 又∵∠AOB=∠AFC=90°, ∴△AOB∽△AFC, ∴ , ∴, ∴t2-24t-36=0 解得:t=12±6.因为-3≤t<0, 所以t=12-6,即B (12-6,0). ③当t<-3时,如图, ∠ABD是钝角.设AB=BD, 过点C分别作CE⊥x轴,CF⊥y轴于点E,点F, 可求得点C的坐标为(t+3,), ∴CF= -(t+3),AF=6-, ∵AB=BD, ∴∠D=∠BAD. 又∵BD∥y轴, ∴∠D=∠CAF, ∴∠BAC=∠CAF. 又∵∠ABC=∠AFC=90°,AC=AC, ∴△ABC≌△AFC, ∴AF=AB,CF=BC, ∴AF=2CF,即6- =-2(t+3), 解得:t=-8,即B(-8,0). 综上所述,存在点B使△ABD为等腰三角形,此时点B坐标为: B1 (3,0),B2 (12+6,0),B3 (12-6,0),B4(-8,0).