如图,在平面直角坐标系中,平行四边形 ABCD 的边 AB 在 x 轴上,顶点 D 在 y 轴的正半轴上, M 为 BC 的中点, OA 、 OB 的长分别是一元二次方程 的两个根
,
,动点 P 从点 D 出发以每秒 1 个单位长度的速度沿折线
向点 B 运动,到达 B 点停止.设运动时间为 t 秒,
的面积为 S .
(1) 求点 C 的坐标;
(2) 求 S 关于 t 的函数关系式,并写出自变量 t 的取值范围;
(3) 在点 P 的运动过程中,是否存在点 P ,使 是等腰三角形?若存在,请直接写出点 P 的坐标;若不存在,请说明理由.
(1) 点 C 坐标为
(2)
(3) 存在点 P 或
或
,使
是等腰三角形
【分析】( 1 )先求出方程的解,可得 ,
,再由
,可得
,然后根据四边形 ABCD 是平行四边形,可得 CD =7 ,
,即可求解;
( 2 )分两种情况讨论:当 时,当
时,过点 A 作
交 CB 的延长线于点 F ,即可求解;
( 3 )分三种情况讨论:当 CP = PM 时,过点 M 作 MF ⊥ PC 于点 F ;当 时;当 PM = CM 时,过点 M 作 MG ⊥ PC 于点 G ,即可求解.
【详解】( 1 )解: ,解得
,
,
∵ ,
∴ ,
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ ,
,
∴ 点 C 坐标为 ;
( 2 )解:当 时,
,
当 时,过点 A 作
交 CB 的延长线于点 F ,如图,
,
∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
( 3 )解:存在点 P ,使 是等腰三角形,理由如下:
根据题意得:当点 P 在 CD 上运动时, 可能是等腰三角形,
∵ 四边形 ABCD 是平行四边形,
∴∠ C =∠ BAD , BC = AD =5 ,
∴ ,
∵ 点 M 为 BC 的中点,
∴ ,
当 CP = PM 时,过点 M 作 MF ⊥ PC 于点 F ,
∴ ,
设 PC = PM = a ,则 PD =7- a , ,
∵ PF 2 + FM 2 = PM 2 ,
∴ ,解得:
,
∴ ,
∴ 此时点 P ;
当 时,
∴ ,
∴ 此时点 P ;
当 PM = CM 时,过点 M 作 MG ⊥ PC 于点 G ,则 ,
∴ ,
∴ PD =7- PC =4 ,
∴ 此时点 P ;
综上所述,存在点 P 或
或
,使
是等腰三角形
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,坐标与图形,等腰三角形的性质,解直角三角形,熟练掌握相关知识点,并利用数形结合思想解答是解题的关键.
函数:一般地,在一个变化过程中,如果有两个自变量x与y,并且对于x的每一个确定的值,y都有唯一确定的值与其对应,那么我们就说x是自变量,y是x的函数。
如果当x=a时,y=b,那么b叫做当自变量的值为a时的函数值。
变量:
在一个变化过程中,我们称数值发生变化的量为变量。(数学中,常常为x,而y则随x值的变化而变化),有些数值是不随变量而改变的,我们称它们为常量。
自变量:函数一个与它量有关联的变量,这一量中的任何一值都能在它量中找到对应的固定值。
因变量(函数):随着自变量的变化而变化,且自变量取唯一值时,因变量(函数)有且只有唯一值与其相对应。
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