正方形OABC的边长为2,把它放在如图所示的直角坐标系中,点M(t,0)是X轴上一个动点,连接BM,在BM的右侧作正方形BMNP;直线DE的解析式为y=2x+b,与X轴交于点D,与Y轴交于点E,当三角形PDE为等腰直角三角形时,点P的坐标是________.
网友回答
(4,4)或(4,2)
解析分析:过点P作PF⊥BC交CB的延长线于点F,根据同角的余角相等可得∠ABM=∠FBP,然后利用“角角边”证明△ABM和△FBP全等,根据全等三角形对应边相等可得BF=AB,PF=AM,然后根据正方形OABC的边长为2以及点M(t,0)表示出点P的坐标,再利用直线DE的解析式求出点D、E的坐标,然后分①DE是斜边时,利用勾股定理以及两点间的距离公式分别表示出PD、PE、DE的平方,再根据等腰直角三角形的三边关系,②PD是斜边时,过点P作PF⊥y轴于点F,然后利用“角角边”证明△EDO和△PEF全等,根据全等三角形对应边相等可得EF=DO,PC=EO,然后用b、t表示并求解即可得到点P的坐标.
解答:如图,过点P作PF⊥BC交CB的延长线于点F,∵四边形OABC与四边形BMNP都是正方形,∴∠ABM+∠MBF=90°,∠FBP+∠MBF=90°,∴∠ABM=∠FBP,在△ABM和△FBP中,,∴△ABM≌△FBP(AAS),∴BF=AB,PF=AM,∵正方形OABC的边长为2,点M(t,0),∴BF=2,PF=t-2,点P到x轴的距离为t-2+2=t,∴点P的坐标为(4,t),又∵当y=0时,2x+b=0,解得x=-,当x=0时,y=b,∴点D(-,0),E(0,b),①DE是斜边时,PD2=(+4)2+t2,PE2=(b-t)2+42,DE2=()2+b2,∵△PDE是等腰直角三角形,∴PD2=PE2,且PD2+PE2=DE2,即(+4)2+t2=(b-t)2+42,且(+4)2+t2+(b-t)2+42=()2+b2,b2+4b+16+t2=b2-2bt+t2+16,且b2+4b+16+t2+b2-2bt+t2+16=b2+b2,整理得,b=(t+2)且t2-b(t-2)+16=0,∴t2-(t+2)(t-2)+16=0,整理得,t2=16,解得t1=4,t2=-4(舍去),∴点P的坐标是(4,4);②PD是斜边时,∵△PDE是等腰直角三角形,∴PE⊥DE,且PE=DE,过点P作PF⊥y轴于点F,∵∠DEO+∠PEO=90°,∠DEO+∠EDO=90°,∴∠PEO=∠EDO,在△EDO和△PEF中,,∴△EDO≌△PEF(AAS),∴EF=DO=,PC=EO=b,又∵点P(4,t),∴b=4,b-t=,解得t==×4=2,∴点P坐标为(4,2),此时点C、F重合,点M、N重合,综上所述,点P的坐标为(4,4)或(4,2).故