资源描述
一、解答题
1.在平面直角坐标系中,,满足.
(1)直接写出、的值: ; ;
(2)如图1,若点满足的面积等于6,求的值;
(3)设线段交轴于C,动点E从点C出发,在轴上以每秒1个单位长度的速度向下运动,动点F从点出发,在轴上以每秒2个单位长度的速度向右运动,若它们同时出发,运动时间为秒,问为何值时,有?请求出的值.
解析:(1),2;(2)或;(3)或2
【分析】
(1)由,求出和的值即可;
(2)过点作直线轴,延长交于,设出点坐标,根据面积关系求出点坐标,再求出的长度,即可求出值;
(3)先根据求出点坐标,再根据面积关系求出值即可.
【详解】
解:(1),
,,
,,
故答案为,2;
(2)如图1,过作直线垂直于轴,延长交直线于点,设的坐标为,
过作交直线于点,连接,,
,
,
解得,
,
,
又点满足的面积等于6,
,
解得或;
(3)如图2,延长交轴于,过作轴于,过作轴于,
,
,
解得,
,
,
,
解得,
,
,,
由题知,当秒时,,
,
,
,,
,
,
解得或2.
【点睛】
本题是三角形综合题,考查三角形的面积,熟练掌握直角坐标系的知识,三角形的面积,梯形面积等知识是解题的关键.
2.如图,在下面直角坐标系中,已知,,三点,其中,,满足关系式.
(1)求,,的值;
(2)如果在第二象限内有一点,请用含的式子表示四边形的面积;
(3)在(2)的条件下,是否存在点,使四边形的面积与三角形的面积相等?若存在,求出点的坐标,若不存在,请说明理由.
解析:(1)a=2,b=3,c=4;(2)S四边形ABOP= 3-m;(3)存在,P(-3,).
【分析】
(1)根据非负数的性质,即可解答;
(2)四边形ABOP的面积=△APO的面积+△AOB的面积,即可解答;
(3)存在,根据面积相等求出m的值,即可解答.
【详解】
解:(1)由已知可得:
a-2=0,b-3=0,c-4=0,
解得:a=2,b=3,c=4;
(2)∵a=2,b=3,c=4,
∴A(0,2),B(3,0),C(3,4),
∴OA=2,OB=3,
∵S△ABO=×2×3=3,
S△APO=×2×(-m)=-m,
∴S四边形ABOP=S△ABO+S△APO=3+(-m)=3-m
(3)存在,
∵S△ABC=×4×3=6,
若S四边形ABOP=S△ABC=3-m=6,则m=-3,
∴存在点P(-3,)使S四边形ABOP=S△ABC.
【点睛】
本题考查了坐标与图形性质,解决本题的关键是根据非负数的性质求出a,b,c.
3.如图,已知,,且满足.
(1)求、两点的坐标;
(2)点在线段上,、满足,点在轴负半轴上,连交轴的负半轴于点,且,求点的坐标;
(3)平移直线,交轴正半轴于,交轴于,为直线上第三象限内的点,过作轴于,若,且,求点的坐标.
解析:(1),; (2);(3)
【解析】
【分析】
(1)利用非负数的性质即可解决问题;
(2)利用三角形面积求法,由列方程组,求出点C坐标,进而由△ACD面积求出D点坐标.
(3)由平行线间距离相等得到,继而求出E点坐标,同理求出F点坐标,再由GE=12求出G点坐标,根据求出PG的长即可求P点坐标.
【详解】
解:(1) ,
∴,
,,
,,
,,
(2)由
∴,
,
,
如图1,连,作轴,轴,
,
即
,
,
,
而,
,
,
,
(3)如图2:
∵EF∥AB,
∴,
∴,即,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
【点睛】
本题考查的是二元一次方程的应用、三角形的面积公式、坐标与图形的性质、平移的性质,灵活运用分情况讨论思想、掌握平移规律是解题的关键.
4.如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC,点A的坐标是(4,0),点B的坐标是(2,3),点C在x轴的负半轴上,且AC=6.
(1)直接写出点C的坐标.
(2)在y轴上是否存在点P,使得S△POB=S△ABC若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)把点C往上平移3个单位得到点H,作射线CH,连接BH,点M在射线CH上运动(不与点C、H重合).试探究∠HBM,∠BMA,∠MAC之间的数量关系,并证明你的结论.
解析:(1)C(-2,0);(2)点P坐标为(0,6)或(0,-6);(3)∠BMA=∠MAC±∠HBM,证明见解析.
【分析】
(1)由点A坐标可得OA=4,再根据C点x轴负半轴上,AC=6即可求得答案;
(2)先求出S△ABC=9,S△BOP=OP,再根据S△POB=S△ABC,可得OP=6,即可写出点P的坐标;
(3)先得到点H的坐标,再结合点B的坐标可得到BH//AC,然后根据点M在射线CH上,分点M在线段CH上与不在线段CH上两种情况分别进行讨论即可得.
【详解】
(1)∵A(4,0),
∴OA=4,
∵C点x轴负半轴上,AC=6,
∴OC=AC-OA=2,
∴C(-2,0);
(2)∵B(2,3),
∴S△ABC=×6×3=9,S△BOP=OP×2=OP,
又∵S△POB=S△ABC,
∴OP=×9=6,
∴点P坐标为(0,6)或(0,-6);
(3)∠BMA=∠MAC±∠HBM,证明如下:
∵把点C往上平移3个单位得到点H,C(-2,0),
∴H(-2,3),
又∵B(2,3),
∴BH//AC;
如图1,当点M在线段HC上时,过点M作MN//AC,
∴∠MAC=∠AMN,MN//HB,
∴∠HBM=∠BMN,
∵∠BMA=∠BMN+∠AMN,
∴∠BMA=∠HBM+∠MAC;
如图2,当点M在射线CH上但不在线段HC上时,过点M作MN//AC,
∴∠MAC=∠AMN,MN//HB,
∴∠HBM=∠BMN,
∵∠BMA=∠AMN-∠BMN,
∴∠BMA=∠MAC-∠HBM;
综上,∠BMA=∠MAC±∠HBM.
【点睛】
本题考查了点的坐标,三角形的面积,点的平移,平行线的判定与性质等知识,综合性较强,正确进行分类并准确画出图形是解题的关键.
5.已知:ABCD.点E在CD上,点F,H在AB上,点G在AB,CD之间,连接FG,EH,GE,∠GFB=∠CEH.
(1)如图1,求证:GFEH;
(2)如图2,若∠GEH=α,FM平分∠AFG,EM平分∠GEC,试问∠M与α之间有怎样的数量关系(用含α的式子表示∠M)?请写出你的猜想,并加以证明.
解析:(1)见解析;(2),证明见解析.
【分析】
(1)由平行线的性质得到,等量代换得出,即可根据“同位角相等,两直线平行”得解;
(2)过点作,过点作,根据平行线的性质及角平分线的定义求解即可.
【详解】
(1)证明:,
,
,
,
;
(2)解:,理由如下:
如图2,过点作,过点作,
,
,
,,
,
同理,,
平分,平分,
,,
,
由(1)知,,
,
,
,
,
.
【点睛】
此题考查了平行线的判定与性质,熟记平行线的判定与性质及作出合理的辅助线是解题的关键.
6.如图1,已知直线m∥n,AB 是一个平面镜,光线从直线m上的点O射出,在平面镜AB上经点P反射后,到达直线n上的点Q.我们称OP为入射光线,PQ为反射光线,镜面反射有如下性质:入射光线与平面镜的夹角等于反射光线与平面镜的夹角,即∠OPA=∠QPB.
(1)如图1,若∠OPQ=82°,求∠OPA的度数;
(2)如图2,若∠AOP=43°,∠BQP=49°,求∠OPA的度数;
(3)如图3,再放置3块平面镜,其中两块平面镜在直线m和n上,另一块在两直线之间,四块平面镜构成四边形ABCD,光线从点O以适当的角度射出后,其传播路径为 O→P→Q→R→O→P→…试判断∠OPQ和∠ORQ的数量关系,并说明理由.
解析:(1)49°,(2)44°,(3)∠OPQ=∠ORQ
【分析】
(1)根据∠OPA=∠QPB.可求出∠OPA的度数;
(2)由∠AOP=43°,∠BQP=49°可求出∠OPQ的度数,转化为(1)来解决问题;
(3)由(2)推理可知:∠OPQ=∠AOP+∠BQP,∠ORQ=∠DOR+∠RQC,从而∠OPQ=∠ORQ.
【详解】
解:(1)∵∠OPA=∠QPB,∠OPQ=82°,
∴∠OPA=(180°-∠OPQ)×=(180°-82°)×=49°,
(2)作PC∥m,
∵m∥n,
∴m∥PC∥n,
∴∠AOP=∠OPC=43°,
∠BQP=∠QPC=49°,
∴∠OPQ=∠OPC+∠QPC=43°+49°=92°,
∴∠OPA=(180°-∠OPQ)×=(180°-92°)×44°,
(3)∠OPQ=∠ORQ.
理由如下:由(2)可知:∠OPQ=∠AOP+∠BQP,∠ORQ=∠DOR+∠RQC,
∵入射光线与平面镜的夹角等于反射光线与平面镜的夹角,
∴∠AOP=∠DOR,∠BQP=∠RQC,
∴∠OPQ=∠ORQ.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质和入射角等于反射角的规定,解决本题的关键是注意问题的设置环环相扣、前为后用的设置目的.
7.如图,,直线与、分别交于点、,点在直线上,过点作,垂足为点.
(1)如图1,求证:;
(2)若点在线段上(不与、、重合),连接,和的平分线交于点请在图2中补全图形,猜想并证明与的数量关系;
解析:(1)证明见解析;(2)补图见解析;当点在上时,;当点在上时,.
【分析】
(1)过点作,根据平行线的性质即可求解;
(2)分两种情况:当点在上,当点在上,再过点作即可求解.
【详解】
(1)证明:如图,过点作,
∴,
∵,
∴.
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)补全图形如图2、图3,
猜想:或.
证明:过点作.
∴.
∵,
∴
∴,
∴.
∵平分,
∴.
如图3,当点在上时,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
即.
如图2,当点在上时,
∵平分,
∴.
∴.
即.
【点睛】
本题考查了平行线的基本性质、角平分线的基本性质及角的运算,解题的关键是准确作出平行线,找出角与角之间的数量关系.
8.已知直线,点P为直线、所确定的平面内的一点.
(1)如图1,直接写出、、之间的数量关系 ;
(2)如图2,写出、、之间的数量关系,并证明;
(3)如图3,点E在射线上,过点E作,作,点G在直线上,作的平分线交于点H,若,,求的度数.
解析:(1)∠A+∠C+∠APC=360°;(2)见解析;(3)55°
【分析】
(1)首先过点P作PQ∥AB,则易得AB∥PQ∥CD,然后由两直线平行,同旁内角互补,即可证得∠A+∠C+∠APC=360°;
(2)作PQ∥AB,易得AB∥PQ∥CD,根据两直线平行,内错角相等,即可证得∠APC=∠A+∠C;
(3)由(2)知,∠APC=∠PAB-∠PCD,先证∠BEF=∠PQB=110°、∠PEG=∠FEG,∠GEH=∠BEG,根据∠PEH=∠PEG-∠GEH可得答案.
【详解】
解:(1)∠A+∠C+∠APC=360°
如图1所示,过点P作PQ∥AB,
∴∠A+∠APQ=180°,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠C+∠CPQ=180°,
∴∠A+∠APQ+∠C+∠CPQ=360°,即∠A+∠C+∠APC=360°;
(2)∠APC=∠A+∠C,
如图2,作PQ∥AB,
∴∠A=∠APQ,
∵AB∥CD,
∴PQ∥CD,
∴∠C=∠CPQ,
∵∠APC=∠APQ-∠CPQ,
∴∠APC=∠A-∠C;
(3)由(2)知,∠APC=∠PAB-∠PCD,
∵∠APC=30°,∠PAB=140°,
∴∠PCD=110°,
∵AB∥CD,
∴∠PQB=∠PCD=110°,
∵EF∥BC,
∴∠BEF=∠PQB=110°,
∵EF∥BC,
∴∠BEF=∠PQB=110°,
∵∠PEG=∠PEF,
∴∠PEG=∠FEG,
∵EH平分∠BEG,
∴∠GEH=∠BEG,
∴∠PEH=∠PEG-∠GEH
=∠FEG-∠BEG
=∠BEF
=55°.
【点睛】
此题考查了平行线的性质以及角平分线的定义.此题难度适中,注意掌握辅助线的作法,注意掌握数形结合思想的应用.
9.直线AB∥CD,点P为平面内一点,连接AP,CP.
(1)如图①,点P在直线AB,CD之间,当∠BAP=60°,∠DCP=20°时,求∠APC的度数;
(2)如图②,点P在直线AB,CD之间,∠BAP与∠DCP的角平分线相交于K,写出∠AKC与∠APC之间的数量关系,并说明理由;
(3)如图③,点P在直线CD下方,当∠BAK=∠BAP,∠DCK=∠DCP时,写出∠AKC与∠APC之间的数量关系,并说明理由.
解析:(1)80°;(2)∠AKC=∠APC,理由见解析;(3)∠AKC=∠APC,理由见解析
【分析】
(1)先过P作PE∥AB,根据平行线的性质即可得到∠APE=∠BAP,∠CPE=∠DCP,再根据∠APC=∠APE+∠CPE=∠BAP+∠DCP进行计算即可;
(2)过K作KE∥AB,根据KE∥AB∥CD,可得∠AKE=∠BAK,∠CKE=∠DCK,进而得到∠AKC=∠AKE+∠CKE=∠BAK+∠DCK,同理可得,∠APC=∠BAP+∠DCP,再根据角平分线的定义,得出∠BAK+∠DCK=∠BAP+∠DCP=(∠BAP+∠DCP)=∠APC,进而得到∠AKC=∠APC;
(3)过K作KE∥AB,根据KE∥AB∥CD,可得∠BAK=∠AKE,∠DCK=∠CKE,进而得到∠AKC=∠BAK﹣∠DCK,同理可得,∠APC=∠BAP﹣∠DCP,再根据已知得出∠BAK﹣∠DCK=∠BAP﹣∠DCP=∠APC,进而得到∠BAK﹣∠DCK=∠APC.
【详解】
(1)如图1,过P作PE∥AB,
∵AB∥CD,
∴PE∥AB∥CD,
∴∠APE=∠BAP,∠CPE=∠DCP,
∴∠APC=∠APE+∠CPE=∠BAP+∠DCP=60°+20°=80°;
(2)∠AKC=∠APC.
理由:如图2,过K作KE∥AB,
∵AB∥CD,
∴KE∥AB∥CD,
∴∠AKE=∠BAK,∠CKE=∠DCK,
∴∠AKC=∠AKE+∠CKE=∠BAK+∠DCK,
过P作PF∥AB,
同理可得,∠APC=∠BAP+∠DCP,
∵∠BAP与∠DCP的角平分线相交于点K,
∴∠BAK+∠DCK=∠BAP+∠DCP=(∠BAP+∠DCP)=∠APC,
∴∠AKC=∠APC;
(3)∠AKC=∠APC
理由:如图3,过K作KE∥AB,
∵AB∥CD,
∴KE∥AB∥CD,
∴∠BAK=∠AKE,∠DCK=∠CKE,
∴∠AKC=∠AKE﹣∠CKE=∠BAK﹣∠DCK,
过P作PF∥AB,
同理可得,∠APC=∠BAP﹣∠DCP,
∵∠BAK=∠BAP,∠DCK=∠DCP,
∴∠BAK﹣∠DCK=∠BAP﹣∠DCP=(∠BAP﹣∠DCP)=∠APC,
∴∠AKC=∠APC.
【点睛】
本题考查了平行线的性质和角平分线的定义,解题的关键是作出平行线构造内错角相等计算.
10.已知AB∥CD,线段EF分别与AB,CD相交于点E,F.
(1)请在横线上填上合适的内容,完成下面的解答:
如图1,当点P在线段EF上时,已知∠A=35°,∠C=62°,求∠APC的度数;
解:过点P作直线PH∥AB,
所以∠A=∠APH,依据是 ;
因为AB∥CD,PH∥AB,
所以PH∥CD,依据是 ;
所以∠C=( ),
所以∠APC=( )+( )=∠A+∠C=97°.
(2)当点P,Q在线段EF上移动时(不包括E,F两点):
①如图2,∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立吗?请说明理由;
②如图3,∠APM=2∠MPQ,∠CQM=2∠MQP,∠M+∠MPQ+∠PQM=180°,请直接写出∠M,∠A与∠C的数量关系.
解析:(1)两直线平行,内错角相等;平行于同一条直线的两条直线平行;∠CPH;∠APH,∠CPH;(2)①∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立,理由见解答过程;②3∠PMQ+∠A+∠C=360°.
【分析】
(1)根据平行线的判定与性质即可完成填空;
(2)结合(1)的辅助线方法即可完成证明;
(3)结合(1)(2)的方法,根据∠APM=2∠MPQ,∠CQM=2∠MQP,∠PMQ+∠MPQ+∠PQM=180°,即可证明∠PMQ,∠A与∠C的数量关系.
【详解】
解:过点P作直线PH∥AB,
所以∠A=∠APH,依据是两直线平行,内错角相等;
因为AB∥CD,PH∥AB,
所以PH∥CD,依据是平行于同一条直线的两条直线平行;
所以∠C=(∠CPH),
所以∠APC=(∠APH)+(∠CPH)=∠A+∠C=97°.
故答案为:两直线平行,内错角相等;平行于同一条直线的两条直线平行;∠CPH;∠APH,∠CPH;
(2)①如图2,∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立,理由如下:
过点P作直线PH∥AB,QG∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥PH∥QG,
∴∠A=∠APH,∠C=∠CQG,∠HPQ+∠GQP=180°,
∴∠APQ+∠PQC=∠APH+∠HPQ+∠GQP+∠CQG=∠A+∠C+180°.
∴∠APQ+∠PQC=∠A+∠C+180°成立;
②如图3,
过点P作直线PH∥AB,QG∥AB,MN∥AB,
∵AB∥CD,
∴AB∥CD∥PH∥QG∥MN,
∴∠A=∠APH,∠C=∠CQG,∠HPQ+∠GQP=180°,∠HPM=∠PMN,∠GQM=∠QMN,
∴∠PMQ=∠HPM+∠GQM,
∵∠APM=2∠MPQ,∠CQM=2∠MQP,∠PMQ+∠MPQ+∠PQM=180°,
∴∠APM+∠CQM=∠A+∠C+∠PMQ=2∠MPQ+2∠MQP=2(180°﹣∠PMQ),
∴3∠PMQ+∠A+∠C=360°.
【点睛】
考核知识点:平行线的判定和性质.熟练运用平行线性质和判定,添加适当辅助线是关键.
11.已知,如图:射线分别与直线、相交于、两点,的角平分线与直线相交于点,射线交于点,设,且.
(1)________,________;直线与的位置关系是______;
(2)如图,若点是射线上任意一点,且,试找出与之间存在一个什么确定的数量关系?并证明你的结论.
(3)若将图中的射线绕着端点逆时针方向旋转(如图)分别与、相交于点和点时,作的角平分线与射线相交于点,问在旋转的过程中的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.
解析:(1)35,35,平行;(2)∠FMN+∠GHF=180°,证明见解析;(3)不变,2
【分析】
(1)根据(α-35)2+|β-α|=0,即可计算α和β的值,再根据内错角相等可证AB∥CD;
(2)先根据内错角相等证GH∥PN,再根据同旁内角互补和等量代换得出∠FMN+∠GHF=180°;
(3)作∠PEM1的平分线交M1Q的延长线于R,先根据同位角相等证ER∥FQ,得∠FQM1=∠R,设∠PER=∠REB=x,∠PM1R=∠RM1B=y,得出∠EPM1=2∠R,即可得=2.
【详解】
解:(1)∵(α-35)2+|β-α|=0,
∴α=β=35,
∴∠PFM=∠MFN=35°,∠EMF=35°,
∴∠EMF=∠MFN,
∴AB∥CD;
(2)∠FMN+∠GHF=180°;
理由:由(1)得AB∥CD,
∴∠MNF=∠PME,
∵∠MGH=∠MNF,
∴∠PME=∠MGH,
∴GH∥PN,
∴∠GHM=∠FMN,
∵∠GHF+∠GHM=180°,
∴∠FMN+∠GHF=180°;
(3)的值不变,为2,
理由:如图3中,作∠PEM1的平分线交M1Q的延长线于R,
∵AB∥CD,
∴∠PEM1=∠PFN,
∵∠PER=∠PEM1,∠PFQ=∠PFN,
∴∠PER=∠PFQ,
∴ER∥FQ,
∴∠FQM1=∠R,
设∠PER=∠REB=x,∠PM1R=∠RM1B=y,
则有:,
可得∠EPM1=2∠R,
∴∠EPM1=2∠FQM1,
∴==2.
【点睛】
本题主要考查平行线的判定与性质,熟练掌握内错角相等证平行,平行线同旁内角互补等知识是解题的关键.
12.已知,定点,分别在直线,上,在平行线,之间有一动点.
(1)如图1所示时,试问,,满足怎样的数量关系?并说明理由.
(2)除了(1)的结论外,试问,,还可能满足怎样的数量关系?请画图并证明
(3)当满足,且,分别平分和,
①若,则__________°.
②猜想与的数量关系.(直接写出结论)
解析:(1)∠AEP+∠PFC=∠EPF;(2)∠AEP+∠EPF+∠PFC=360°;(3)①150°或30;②∠EPF+2∠EQF=360°或∠EPF=2∠EQF
【分析】
(1)由于点是平行线,之间有一动点,因此需要对点的位置进行分类讨论:如图1,当点在的左侧时,,,满足数量关系为:;
(2)当点在的右侧时,,,满足数量关系为:;
(3)①若当点在的左侧时,;当点在的右侧时,可求得;
②结合①可得,由,得出;可得,由,得出.
【详解】
解:(1)如图1,过点作,
,
,
,
,
,
;
(2)如图2,当点在的右侧时,,,满足数量关系为:;
过点作,
,
,
,
,
,
;
(3)①如图3,若当点在的左侧时,
,
,
,分别平分和,
,,
;
如图4,当点在的右侧时,
,
,
;
故答案为:或30;
②由①可知:,
;
,
.
综合以上可得与的数量关系为:或.
【点睛】
本题主要考查了平行线的性质,平行公理和及推论等知识点,作辅助线后能求出各个角的度数,是解此题的关键.
13.如图,在平面直角坐标系xOy中,对于任意两点A(x1,y1)与B(x2,y2)的“非常距离”,给出如下定义:若|x1﹣x2|≥|y1﹣y2|,则点A与点B的“非常距离”为|x1﹣x2|;若|x1﹣x2|<|y1﹣y2|,则点A与点B的“非常距离”为|y1﹣y2|.
(1)填空:已知点A(3,6)与点B(5,2),则点A与点B的“非常距离”为 ;
(2)已知点C(﹣1,2),点D为y轴上的一个动点.①若点C与点D的“非常距离”为2,求点D的坐标;②直接写出点C与点D的“非常距离”的最小值.
解析:(1)4;(2)①或;②1.
【分析】
(1)依照题意,分别求出和,比较大小,得出答案,
(2)点在轴上所以横坐标为0,,所以点和点的纵坐标差的绝对值应为2,可得点坐标,
(3)已知点和点的横坐标差的绝对值恒等于1,纵坐标差的绝对是个动点问题,取值范围和1比较,可得出最小值为1.
【详解】
解:(1),,
,
,
点与点的“非常距离”为4.
故答案为:4.
(2)①点在轴上所以横坐标为0
,
点和点的纵坐标差的绝对值应为2,
设点的纵坐标为,
,
解得或,
点的坐标为或,
故点的坐标为或;
②最小值为1,
理由为已知点和点的横坐标差的绝对值恒等于1,
,
设点的纵坐标为,
当时,,可得点与点的“非常距离”为1,
当或时,,可得点与点的“非常距离”为.
,
点与点的“非常距离”的最小值为1,
故点与点的“非常距离”的最小值为1.
【点睛】
本题考查了直角坐标系坐标结合绝对值的应用,是新定义问题,难点在于第三问的动点位置取值范围讨论,需要学生根据题意正确讨论.
14.在平面直角坐标系中,为坐标原点.已知两点,且、满足;若四边形为平行四边形,且 ,点在轴上.
(1)如图①,动点从点出发,以每秒个单位长度沿轴向下运动,当时间为何值时,三角形的面积等于平行四边形面积的四分之一;
(2)如图②,当从点出发,沿轴向上运动,连接、,、、存在什么样的数量关系,请说明理由(排除在和两点的特殊情况).
解析:(1)1或3;(2)∠APD =∠CDP+∠PAB或∠APD=∠PAB-∠CDP,理由见解析
【分析】
(1)由非负数的性质求出a,b,得到AB的长,结合点C坐标求出平行四边形ABCD的面积,再根据的面积等于平行四边形面积的,列出方程,解之即可;
(2)分点P在线段OC上和点P在OC的延长线上,两种情况,过P作PQ∥AB,利用平行线的性质求解.
【详解】
解:(1)∵,
∴a=-4,b=3,
即A(-4,0),B(3,0),
∴AB=3-(-4)=7,又C(0,4),
∴OC=4,
∴平行四边形ABCD的面积=4×7=28,
由题意可知:PC=2t,则OP=,
∵的面积等于平行四边形面积的,
∴,
解得:t=1或t=3,
(2)如图,当点P在线段OC上时,
过P作PQ∥AB,则PQ∥CD,
∴∠CDP=∠DPQ,∠APQ=∠PAB,
∴∠APD=∠DPQ+∠APQ=∠CDP+∠PAB;
当点P在OC的延长线上时,
过P作PQ∥AB,则PQ∥CD,
∴∠CDP=∠DPQ,∠APQ=∠PAB,
∴∠APD=∠APQ-∠DPQ=∠PAB-∠CDP.
【点睛】
本题考查了坐标与图形,平行线的性质,解题的关键是掌握坐标和图形的关系,将坐标与线段长进行转化,同时适当添加辅助线,构造平行线.
15.如图,已知点,,.
(1)求的面积;
(2)点是在坐标轴上异于点的一点,且的面积等于的面积,求满足条件的点的坐标;
(3)若点的坐标为,且,连接交于点,在轴上有一点,使的面积等于的面积,请直接写出点的坐标__________(用含的式子表示).
解析:(1)2;(2);(3)或
【分析】
(1)直接利用以为底,进行求面积;
(2)的面积等于的面积,需要分三种情况进行分类讨论;
(3)根据推导出,然后分两种情况进行讨论,即当位于轴负半轴上时与位于轴正半轴上时.
【详解】
解:(1).
(2)作如下图形,进行分类讨论:
①当点在轴正半轴上时,
,
;
②当点在轴负半轴上时,
,
;
③当点在轴负半轴上时,
,
;
因此符合条件的点坐标有3个,分别是.
(3),
,
,
即与点到的距离相等,
,
,
,
由可推出,
①位于轴负半轴上时,
,
,
,
;
②位于轴正半轴上时,
,
,
综上:点的坐标为或.
【点睛】
本题考查了坐标与图形、三角形的面积、动点问题,解题的关键是要作适当辅助线,进行分类讨论求解.
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