如图,OB是矩形OABC的对角线,点B的坐标为(3,6).D、E分别是OC、OB上的点,OD=5,OE=2EB,过D、E的直线交x轴于点F.
(1)点E的坐标为______;
(2)求直线DE的解析式;
(3)若点M是线段DF上的一个动点,在x轴上方的平面内是否存在另一个点N,使得以O、D、M、N为顶点的四边形是菱形?若存在,请求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)作EG⊥x轴于点G,则EG∥BA,
∴△OEG∽△OBA,
∴,
又∵OE=2EB,
∴,
∴=,
∴OG=2,EG=4,
∴点E的坐标为(2,4);
(2)∵点D的坐标为(0,5),
设直线DE的解析式为y=kx+b,
则 ,
解得k=-,b=5,
∴直线DE的解析式为:y=-x+5;
(3)答:存在
①如图1,当OD=DM=MN=NO=5时,四边形ODMN为菱形.
作MP⊥x轴于点P,则MP∥y轴,
∴△MPO∽△FOD
∴,
又∵当y=0时,-x+5=0,
解得x=10,
∴F点的坐标为(10,0),
∴OF=10,
在Rt△ODF中,FD===5,
∴,
∴MP=2,PD=,
∴点M的坐标为(-2,5+),
∴点N的坐标为(-2,),
此时点M在第二象限,不在线段DF上,不符合题意,舍去;
②如图2,当OD=DN=NM=MO=5时,四边形ODNM为菱形.延长NM交x轴于点P,则MP⊥x轴.
∵点M在直线y=-x+5上,
∴设M点坐标为(a,-a+5),
在Rt△OPM中,OP2+PM2=OM2,
∴a2+(-a+5)2=52,
解得:a1=4,a2=0(舍去),
∴点M的坐标为(4,3),
∴点N的坐标为(4,8);
③如图3,当OM=MD=DN=NO时,四边形OMDN为菱形,连接NM,交OD于点P,则NM与OD互相垂直平分,
∴yM=yN=OP=,
∴-xM+5=,
∴xM=5,
∴xN=-xM=-5,
∴点N的坐标为(-5,).
综上所述,x轴上方的点N有两个,分别为N1(4,8),N2(-5,).
解析分析:(1)过E作EG⊥x轴于G,易得△OGE∽△OAB,根据相似三角形的对应边成比例可求出EG、OG的长,即可得到E点的坐标;
(2)有(1)的条件可用待定系数法求出直线DE的解析式;
(3)此题应分情况讨论:
①以OD、ON为边的菱形ODMN,根据直线DE的解析式可求出F点的坐标,即可得到OF的长;过M作MP⊥x轴于P,通过构建的相似三角形可求出M点的坐标,将M点向下平移OD个单位即可得到N点的坐标;
②以OD、OM为边的菱形ODNM,此时MN∥y轴,延长NM交x轴于P,可根据直线DE的解析式用未知数设出M点的坐标,进而可在Rt△OMP中,由勾股定理求出M点的坐标,将M点向上平移OD个单位即可得到N点的坐标;
③以OD为对角线的菱形OMCN,根据菱形对角线互相垂直平分的性质即可求得M、N的纵坐标,将M点纵坐标代入直线DE的解析式中即可求出M点坐标,而M、N关于y轴对称,由此可得到N点的坐标.
点评:此题主要考查了梯形的性质、相似三角形的判定和性质、一次函数解析式的确定以及菱形的判定和性质等知识的综合应用,需注意的是(3)题要根据菱形的不同构成情况分类讨论,以免漏解.