题目
如图,在平面直角坐标系中,已知直线PA是一次函数y=x+m(m>0)的图象,直线PB是一次函数y=﹣3x+n(n>m)的图象,点P是两直线的交点,点A、B、C、Q分别是两条直线与坐标轴的交点.
(1)
用m、n分别表示点A、B、P的坐标及∠PAB的度数;
(2)
若四边形PQOB的面积是 , 且 , 试求点P的坐标,并求出直线PA与PB的函数表达式;
(3)
在(2)的条件下,是否存在一点D,使以A、B、P、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.
答案: 解:在直线y=x+m中,令y=0,得x=﹣m.∴点A(﹣m,0).在直线y=﹣3x+n中,令y=0,得x=n3.∴点B(n3,0).由{y=x+my=−3x+n,得{x=n−m4y=n+3m4,∴点P(n−m4,n+3m4).在直线y=x+m中,令x=0,得y=m,∴|﹣m|=|m|,即有AO=QO.又∵∠AOQ=90°,∴△AOQ是等腰直角三角形,∴∠PAB=45°;
解:∵CQ=12AO,∴(n−m)÷m=12,整理得3m=2n,∴n=32m,∴n+3m4=32m+3m4=98m,而S四边形PQOB=S△PAB−S△AOQ=12(n3+m)×(98m)−12×m×m=1132m2=112,解得m=±4,∵m>0,∴m=4,∴n=32m=6,∴P(12,92).∴PA的函数表达式为y=x+4,PB的函数表达式为y=-3x+6;
解:存在.过点P作直线PM平行于x轴,过点B作AP的平行线交PM于点D1,过点A作BP的平行线交PM于点D2,过点A、B分别作BP、AP的平行线交于点D3.①∵PD1∥AB且BD1∥AP,∴PABD1是平行四边形.此时PD1=AB,∵P(12,92).∵m=4,A(﹣m,0),B(n3,0).∴A(﹣4,0),B(2,0).∴AB=6,∴D1(132,92);②∵PD2∥AB且AD2∥BP,∴PBAD2是平行四边形.此时PD2=AB,∴D2(−112,92);③∵BD3∥AP且AD3∥BP,此时BPAD3是平行四边形.∵BD3∥AP且B(2,0),∴yBD3=x−2.同理可得yAD3=−3x−12由{y=x−2y=−3x−12,得,{x=−52y=−92∴D3(−52,−92).综上:存在一点D,使以A、B、P、D为顶点的四边形是平行四边形,点D的坐标为(132,92)或(−112,92)或(−52,−92).