Question

【題目】以菱形的對角線交點為坐標(biāo)原點，所在的直線為軸，已知，，，為折線上一動點，內(nèi)行軸于點，設(shè)點的縱坐標(biāo)為

（1）求邊所在直線的解析式；

（2）設(shè)，求關(guān)于的函數(shù)關(guān)系式；

（3）當(dāng)為直角三角形，求點的坐標(biāo).

Answer 1

【答案】（1）直線BC的解析式為y=x﹣2；

（2）當(dāng)點P在邊BC上時， y=10a2+24a+48；

當(dāng)點P在邊CD上時，y= 10a2﹣40a+48；

（3）點P的坐標(biāo)為（，2﹣），（4，0）．

【解析】

試題分析：（1）先確定出OA=4，OB=2，再利用菱形的性質(zhì)得出OC=4，OD=2，最后用待定系數(shù)法即可確定出直線BC解析式；

（2）分兩種情況，先表示出點P的坐標(biāo)，利用兩點間的距離公式即可得出函數(shù)關(guān)系式；

（3）分兩種情況，利用勾股定理的逆定理建立方程即可求出點P的坐標(biāo)．

試題解析：（1）∵A（﹣4，0），B（0，﹣2），∴OA=4，OB=2，

∵四邊形ABCD是菱形，∴OC=OA=4，OD=OB=2，∴C（4，0），D（0，2），

設(shè)直線BC的解析式為y=kx﹣2，∴4k﹣2=0，∴k= ，∴直線BC的解析式為y=x﹣2；

（2）由（1）知，C（4，0），D（0，2），∴直線CD的解析式為y=﹣x+2，

由（1）知，直線BC的解析式為y=x﹣2，

當(dāng)點P在邊BC上時，設(shè)P（2a+4，a）（﹣2≤a＜0），

∵M（0，4），

∴y=MP2+OP2=（2a+4）2+（a﹣4）2+（2a+4）2+a2=2（2a+4）2+（a﹣4）2+a2=10a2+24a+48

當(dāng)點P在邊CD上時，

∵點P的縱坐標(biāo)為a，

∴P（4﹣2a，a）（0≤a≤2），

∵M（0，4），∴y=MP2+OP2=（4﹣2a）2+（a﹣4）2+（4﹣2a）2+a2=10a2﹣40a+48，

（3）①當(dāng)點P在邊BC上時，即：0≤a≤2，

由（2）知，P（2a+4，a），

∵M（0，4），∴OP2=（2a+4）2+a2=5a2+16a+16，PM2=（2a+4）2+（a﹣4）2=5a2﹣8a+32，OM2=16，

∵△POM是直角三角形，易知，PM最大，

∴OP2+OM2=PM2，

∴5a2+16a+16+16=5a2﹣8a+32，

∴a=0（舍）

②當(dāng)點P在邊CD上時，即：0≤a≤2時，

由（2）知，P（4﹣2a，a），

∵M（0，4），

∴OP2=（4﹣2a）2+a2=5a2﹣16a+16，PM2=（4﹣2a）2+（a﹣4）2=5a2﹣24a+32，OM2=16，

∵△POM是直角三角形，

Ⅰ、當(dāng)∠POM=90°時，

∴OP2+OM2=PM2，

∴5a2﹣16a+16+16=5a2﹣24a+32，

∴a=0，

∴P（4，0），

Ⅱ、當(dāng)∠MPO=90°時，OP2+PM2=5a2﹣16a+16+5a2﹣24a+32=10a2﹣40a+48=OM2=16，

∴a=2+ （舍）或a=2﹣，

∴P（，2﹣），

即：當(dāng)△OPM為直角三角形時，點P的坐標(biāo)為（，2﹣），（4，0）．