在平面直角坐标系xOy中,边长为5的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P,顶点A在x轴正半轴上运动,顶点B在y轴正半轴上运动(x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含

发布时间:2020-08-07 12:50:49

在平面直角坐标系xOy中,边长为5的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P,顶点A在x轴正半轴上运动,顶点B在y轴正半轴上运动(x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含原点O),顶点C、D都在第一象限.
(1)当点坐标为A(4,0)时,求点D的坐标;
(2)求证:OP平分∠AOB;
(3)直接写出OP长的取值范围(不要证明).

网友回答

解:(1)作DM⊥x轴于点M,
∴∠AMD=90°.
∵∠AOB=90°,
∴∠AMD=∠AOB.
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=AD,∠BAD=90°,
∴∠OAB+∠DAM=90°.
∵∠OAB+∠OBA=90°,
∴∠DAM=∠OBA.
在△DMA和△AOB中,

∴△DMA≌△AOB,
∴AM=OB,DM=AO.
∵A(4,0),
∴OA=4,
∵AB=5,在Rt△AOB中由勾股定理得:
OB==3.
∴AM=3,MD=4,
∴OM=7.
∴D(7,4);
(2)证明:作PE⊥x轴交x轴于E点,作PF⊥y轴交y轴于F点
∵∠BPE+∠EPA=90°,∠EPB+∠FPB=90°,
∴∠FPB=∠EPA,
∵∠PFB=∠PEA,BP=AP,
∴△PBF≌△PAE,
∴PE=PF,
∴点P都在∠AOB的平分线上.
(3)作PE⊥x轴交x轴于E点,作PF⊥y轴交y轴于F点,则PE=h,设∠APE=α.
在直角△APE中,∠AEP=90°,PA=.
∴PE=PA?cosα=cosa.
∵顶点A在x轴正半轴上运动,顶点B在y轴正半轴上运动(x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含原点O),
∴0°≤α<45°,
∴<cosa≤1.
∴<PE≤,.
∵OP=PE,
∴<OP≤5.
解析分析:(1)作DM⊥x轴于点M,由A(4,0)可以得出OA=4,由勾股定理就可以求出OB=3,再通过证明△AOB≌△DMA就可以求出AM=OB,DM=OA,从而求出点D的坐标.
(2)过P点作x轴和y轴的垂线,可通过三角形全等,证明OP是角平分线.
(3)因为OP是∠AOB的平分线上,就有∠POA=45°,就有OP=PE,在Rt△APE中运用三角函数就可以表示出PE的范围,从而可以求出OP的取值范围..

点评:本题考查了正方形的性质(四边相等,四角相等,对角线互相垂直平分,且平分每一组对角)以及坐标与图形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,勾股定理的运用,锐角三角函数的运用.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!