题目

如图,直线y=kx+b与x轴、y轴分别交于点A(4,0)、B(0,4),点P在x轴上运动,连接PB,将△OBP沿直线BP折叠,点O的对应点记为O′. (1) 求k、b的值; (2) 若点O′恰好落在直线AB上,求△ABP的面积; (3) 将线段PB绕点P顺时针旋转45°得到线段PC,直线PC与直线AB的交点为Q,在点P的运动过程中,是否存在某一位置,使得△PBQ为等腰三角形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由. 答案: 解:∵ 直线y=kx+b与x轴、y轴分别交于点A(4,0)、B(0,4) ∴ 4 k + b = 0 b = 4 ∴解得 k = - 1 b = 4 ∴k=-1,b=4 解:∵ 点P在x轴上运动, ∴可分P在x轴的正半轴和P在x轴的负半轴上两种情况讨论 ①如图①,当P在x轴的正半轴上时, ∵ 点O′恰好落在直线AB上 ∴OP=O′P,∠BO′P=∠BOP=90° ∵OB=OA=4 ∴ △AOB是等腰直角三角形 ∴AB= 4 2 ,∠OAB=45° ∵由折叠可得O′B=OB=4 ∴AO′= 4 2 - 4 ∵∠PO′A=90° ∴AO′=PO′=PO= 4 2 - 4 ∴S△ABP = 1 2 AB×PO′= 1 2 × 4 2 ×( 4 2 - 4 )= 16 + 8 2   ②如图②,当P在x轴的负半轴上时, 同理可得OP=O′P,∠BO′P=∠BOP=90°,OB=OA=4 ∵∠OAB=45° ∴AO′=PO′=PO= 4 2 + 4 ∴S△ABP = 1 2 AB×PO′= 1 2 × 4 2 ×( 4 2 + 4 )= 16 − 8 2   综上所述,△ABP的面积为 16 − 8 2  或  16 + 8 2 ; 解:分三类4种情况讨论: ①当BQ=QP时,如图2,P与O重合,此时,点P的坐标为(0,0) ​​​​​​​ ②当BP=QP时,如图3 ∵∠BPC=45° ∴∠BQP=∠PBQ=22.5° ∵∠OAB=45°=∠APB+∠PBQ ​​​​​​​∴∠APB=22.5° ​​​​​​​∴∠ABP=∠APB ∴AP=AB= 4 2 ∴OP=4+ 4 2 ∴P(4+ 4 2 ,0) ③当PB=PQ时,如图4,此时Q与C重合 ∵∠BPC=45° ​​​​​​​∴∠PBA=∠PCB=67.5° ∵∠APC=22.5° ​​​​​​​∴∠APB=45°+22.5°=67.5° ∴∠PBA=∠APB ∴AP=AB= 4 2 ∴OP= 4 2 -4 ∵P在x轴的负半轴上 ∴P(4- 4 2 ,0) ④当PB=BQ时,如图5,此时Q与A重合,则A与P关于y轴对称 ​​​​​​​∴P(-4,0) 综上所述,点P的坐标为:P(0,0)、P(4+ 4 2 ,0)、P(4- 4 2 ,0)以及P(-4,0)
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