如图:直线y=-x+6与坐标轴分别相交于点A、B,点P是直线AB上的一点,Q是双曲线上的一点,若O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形,请在图中找出所有符合条件的点Q,并求出点Q的坐标和写出相应k的值.
网友回答
解:令y=0得x=6,令x=0得y=6,可加A,B两点坐标分别为:A(6,0),B(0,6);此处利用到课本关于坐标x轴上的点纵坐标为零,y轴上的点横坐标为零;
∵P在AB上,
∴P在直线y=-x+6上,这样可设P点坐标为(x,-x+6);这种设未知数简便了运算;
(1)根据OQAP为菱形,则|OP|=|AP|,(菱形四个边相等的性质);
由两点距离公式得:|OP|==,
|AP|==;
∴2x2-12x+36=2(x-6)2,
解得:x=3;
于是点P的坐标为:(3,3);
设Q坐标(xq,yq)又由于OA的中点坐标为:(3,0);PQ的中点的坐标为:(,),
根据菱形的性质OQ的中点即为PA的中点,
∴3=,0=,
解得:xq=3,yq=-3
∴此时点Q坐标为:(3,-3),k=3×(-3)=-9;
(2)同理,OAQP为菱形时,|OA|=|OP|
=,
解得:x=0或x=6;
P点坐标为(0,6)或(6,0)(当P点为(6,0)与A点重合,无法组成菱形PAQP所以舍去)
此时:O(0,0)A(6,0)Q(xq,yq)P(0,6)
OQ中点即为AP中点有:xq=6,yq=6,
Q点坐标为:(6,6),k=6×6=36;
(3)同理,OAPQ为菱形时,|OP|=|AP|
=,
解得x=6+3或x=6-3;
P点坐标为:(6+3,-3)或(6-3,3)
此时O(0,0),A(6,0),P(6+3,-3)或(6-3,3),Q(xq,yq)
OP中点即为AQ中点,可以求出:
Q点坐标为:(3,-3)或(-3,3),k=3×(-3)=(-3)×3=-18;
解析分析:当双曲线在一、三象限时,P、B两点重合,Q点为正方形BOAQ的一个顶点,图形符合题意;
当双曲线在二、四象限时,作OQ∥AB,且OQ=OA=6,再作PQ∥OA交直线AB于P点,图形符合题意.
点评:理解菱形的四边相等,对边平行,是判断本题的关键,需要根据双曲线所在的象限分类解题,明确正方形属于菱形的特殊情况.