如图,在平面直角坐标系中,点A、B分别在x轴、y轴上,线段OA、OB的长(0A<OB)是方程x2-18x+72=0的两个根,点C是线段AB的中点,点D在线段OC上,OD=2CD.
(1)求点C的坐标;
(2)求直线AD的解析式;
(3)P是直线AD上的点,在平面内是否存在点Q,使以0、A、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)方程x2-18x+72=0,因式分解得:(x-6)(x-12)=0,
解得:x1=6,x2=12,即OA=6,OB=12,
在直角三角形OAB中,点C是斜边AB的中点,
∴OC=AC=AB.
作CE⊥x轴于点E.则CE∥OB,点C为中点,
∴E为OA的中点,CE为△OAB的中位线,
∴OE=OA=3,CE=OB=6.
∴点C的坐标为(3,6);
(2)作DF⊥x轴于点F.
△OFD∽△OEC,=,于是可求得OF=2,DF=4.
∴点D的坐标为(2,4).
设直线AD的解析式为y=kx+b.
把A(6,0),D(2,4)代入得
解得
∴直线AD的解析式为y=-x+6;
(3)存在.如图:分为P在x轴上方和P在x轴下方两种情况,
Q1(-3,3);
Q2(3,-3);
Q3(3,-3);
Q4(6,6).
解析分析:(1)因为点A、B分别在x轴、y轴上,线段OA、OB的长(0A<OB)是方程x2-18x+72=0的两个根,所以解这个方程即可得到OA=6,OB=12.又因点C是线段AB的中点,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可知OC=AC.可作CE⊥x轴于点E,利用等腰三角形的三线合一可得,OE=OA=3,所以CE是三角形的中位线,CE=OB=6.得出点C的坐标;
(2)要求直线AD的解析式,需求出D的坐标.可作DF⊥x轴于点F,因为CE⊥x轴,所以可得△OFD∽△OEC,=,于是可求得OF=2,DF=4,从而求得点D的坐标.设直线AD的解析式为y=kx+b,把A、D的坐标代入,利用方程组即可求解;
(3)由(2)中D的坐标可知,DA=AF=4,所以∠OAD=45°,因为以O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形,所以需分情况讨论:
若P在x轴上方,OAPQ是菱形,则PQ∥OA,PQ=OA=6=AP.过P作PM⊥x轴,因为∠OAD=45°,利用三角函数可求出PM=AM=3,OM=6-3,即P(6-3,3),得出Q的横坐标为6-3-6=-3,Q1(-3,3);若P在x轴下方,OAPQ是菱形,则PQ∥OA,PQ=OA=6=AP.过P作PM⊥x轴,因为∠MAP=∠OAD=45°,利用三角函数可求出PM=AM=3,OM=6+3,即P(6+3,-3),得出Q的横坐标为6+3-6=3,Q2(3,-3);若Q在x轴上方,OAQP是菱形,则∠OAQ=2∠OAD=90°,所以此时OAQP是正方形.又因正方形边长为6,所以此时Q(6,6);若Q在x轴下方,OPAQ是菱形,则∠PAQ=2∠OAD=90°,所以此时OPAQ是正方形.又因正方形对角线为6,由正方形的对称性可得Q(3,-3).
点评:本题主要考查了利用待定系数法求函数的解析式、分情况求点的坐标,而解决这类问题常用到分类讨论、数形结合、方程和转化等数学思想方法.