如图,在平面直角坐标系中,已知△AOB是等边三角形,点A的坐标是(0,4),点B在第一象限,点P是x轴上的一个动点,连结AP,并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,得到△ABD.
(1)求直线AB的解析式;
(2)当点P运动到点(,0)时,求此时DP的长及点D的坐标;
(3)是否存在点P,使△OPD的面积等于,若存在,请求出符合条件的点P的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)如图,过点B作BE⊥y轴于点E,作BF⊥x 轴于点F.由已知得
BF=OE=2, OF= =
∴点B的坐标是( ,2)
设直线AB的解析式是y=kx+b,则有 解得
∴直线AB的解析式是y= x+4
(2) 如图,∵△ABD由△AOP旋转得到,
∴△ABD≌△AOP, ∴AP=AD, ∠DAB=∠PAO,∴∠DAP=∠BAO=600,
∴△ADP是等边三角形,
∴DP=AP=
如图,过点D作DH⊥x 轴于点H,延长EB交DH于点G,则BG⊥DH.
方法(一)
在Rt△BDG中,∠BGD=900, ∠DBG=600.
∴BG=BD•cos600=×
=
.
DG=BD•sin600=×
=
.
∴OH=EG=, DH=
∴点D的坐标为( ,
)
方法(二)
易得∠AEB=∠BGD=900,∠ABE=∠BDG, ∴△ABE∽△BDG,
∴ 而AE=2, BD=OP=
, BE=2
, AB=4,则有
,解得BG=
,DG=
∴OH=
, DH=
∴点D的坐标为(,
)
(3)假设存在点P, 在它的运动过程中,使△OPD的面积等于 .
设点P为(t,0),下面分三种情况讨论:
①当t>0时,如图,BD=OP=t, DG=t,
∴DH=2+t. ∵△OPD的面积等于
,
∴ ,
解得 ,
( 舍去) .
∴点P1的坐标为 (, 0 )
②当<t≤0时,如图,BD=OP=-t, BG=-
t,
∴DH=GF=2-(-t)=2+
t.
∵△OPD的面积等于,
∴ ,
解得 ,
.
∴点P2的坐标为(, 0),点P3的坐标为(
, 0).
③当t≤ 时,如图,BD=OP=-t, DG=-
t,
∴DH=-t-2.
∵△OPD的面积等于 ,
∴ ,
解得 (舍去),
∴点P4的坐标为(, 0)
综上所述,点P的坐标分别为P1 (, 0)、P2 (
, 0)、P3 (
, 0) 、
P4 ( , 0)
相似三角形的判定:
1.基本判定定理
(1)平行于三角形一边的直线和其他两边相交,所构成的三角形与原三角形相似。
(2)如果一个三角形的两条边和另一个三角形的两条边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似。(简叙为:两边对应成比例且夹角相等,两个三角形相似。)
(3)如果一个三角形的三条边与另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似。(简叙为:三边对应成比例,两个三角形相似。)
(4)如果两个三角形的两个角分别对应相等(或三个角分别对应相等),那么这两个三角形相似。
2.直角三角形判定定理
(1)直角三角形被斜边上的高分成两个直角三角形和原三角形相似。
(2)如果一个直角三角形的斜边和一条直角边与另一个直角三角形的斜边和一条直角边对应成比例,那么这两个直角三角形相似。
3.一定相似:
(1).两个全等的三角形
(全等三角形是特殊的相似三角形,相似比为1:1)
(2).两个等腰三角形
(两个等腰三角形,如果其中的任意一个顶角或底角相等,那么这两个等腰三角形相似。)
(3).两个等边三角形
(两个等边三角形,三个内角都是60度,且边边相等,所以相似)
(4).直角三角形中由斜边的高形成的三个三角形。
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