题目已知在
△OAB中,
∠OAB=90∘,
AO=AB,
OB=4,过点
O作直线
l⊥OB,点
P为直线
OA上一点,连接
BP,作
PD⊥PB交直线
l于点
D.
(1)如图,当
P在线段
OA上时.
①设
∠ABP=α,那么
∠PDO=______.(用含
α的代数式表示).
②求证:
PD=PB;
(2)设点
P到直线
OB的距离为
m,当
△OPD的面积为
4时,请直接写出
m的值.
知识点:点的坐标、待定系数法求正比例函数解析式、一次函数图象与系数的关系、待定系数法求一次函数解析式、待定系数法求二次函数的解析式、两点间的距离、等腰三角形的性质、直角三角形的性质、三角形的面积章节:第4章 一次函数 / 4.4 一次函数的应用
答案与解析
答案
(1)①
∵∠OAB=90∘,
AO=AB,
∴∠AOB=∠B=45∘,
∵PD⊥PB,
∴∠OPD=90∘−∠APB=∠ABP=α,
∵l⊥OB,
∴∠PDO=180∘−∠DOP−∠OPD=180∘−90∘−45∘−α=(45∘−α),
故答案为:
(45∘−α);
②证明:在
AB上取点
R,使
AR=AP,联结
PR,如图
1,
,
∴∠APR=∠ARP=45∘,
∴∠BRP=135∘,
又
∵∠DOP=∠DOB+∠AOB=135∘,
∴∠BRP=∠DOP,
∵AO=AB,
AR=AP,
∴OP=BR,
由①知:
∠OPD=∠ABP,
在
△OPD和
△RBP中,
⎩⎨⎧∠DOP=∠BRP∠OPD=∠ABPOP=BR,
∴△OPD≌△RBP(ASA),
∴PD=PB;
(2)当
P在线段
OA上,过
P作
PQ⊥OB于
Q,如图
2,
∵∠PAQ=45∘,
∴∠OPQ=45∘=∠POQ,
∴OQ=PQ=m,
∴OP=2m,
∵∠OAB=90∘,
AO=AB,
OB=4,
∴AO=22OB=22,
∴AP=AR=22−2m,
∴PR=4−2m,
由(1)知:
△OPD≌△RBP,
又
∵△OPD的面积为
4,
∴S△RBP=21PR•PQ=4,即
21(4−2m)•m=4,
∴m2−2m+4=0,
∴Δ=(−2)2−4×4=−12<0,
∴方程无解,
∴在线段
OA上,不存在点
P,使
△OPD的面积为
4;
点
P在点
A的右侧,过
P作
PQ于
Q,在
BA的延长线上取点
R,使
AR=AP,联结
PR,如图
3,
∴∠R=∠APR=45∘,
又
∵∠AOD=90∘−45∘=45∘,
∴∠DOP=∠R,
∵AO=AB,
AR=AP,
∴OP=BR,
又
∵∠DPO=∠ABP=90∘−∠APB,
在
△OPD和
△RBP中,
⎩⎨⎧∠DPO=∠PBROP=BR∠DOP=∠R,
∴△OPD≌△RBP(ASA),
∴S△RBP=S△ODP=4,
同理可求
AP=AR=OP−AO=2m−22,
∴PQ=2m−4,
∴21(2m−4)•m=4,
解得
m1=1+5,
m2=1−5(舍去),
点
P在点
O的左侧,过
P作
PQ于
Q,在
AB的延长线上取点
R,使
AR=AP,联结
PR,如图
4,

同理可证
△OPD≌△RBP,
∴S△RBP=S△ODP=4,
同理可求
AP=AR=OP+AO=2m+22,
∴PQ=2m+4,
∴21(2m+4)•m=4,
解得
m1=−1+5,
m2=−1−5(舍去),
综上,当
m的值为
1+5或
−1+5时,
△OPD的面积为
4.
解析
(1)①
∵∠OAB=90∘,
AO=AB,
∴∠AOB=∠B=45∘,
∵PD⊥PB,
∴∠OPD=90∘−∠APB=∠ABP=α,
∵l⊥OB,
∴∠PDO=180∘−∠DOP−∠OPD=180∘−90∘−45∘−α=(45∘−α),
故答案为:
(45∘−α);
②证明:在
AB上取点
R,使
AR=AP,联结
PR,如图
1,
,
∴∠APR=∠ARP=45∘,
∴∠BRP=135∘,
又
∵∠DOP=∠DOB+∠AOB=135∘,
∴∠BRP=∠DOP,
∵AO=AB,
AR=AP,
∴OP=BR,
由①知:
∠OPD=∠ABP,
在
△OPD和
△RBP中,
⎩⎨⎧∠DOP=∠BRP∠OPD=∠ABPOP=BR,
∴△OPD≌△RBP(ASA),
∴PD=PB;
(2)当
P在线段
OA上,过
P作
PQ⊥OB于
Q,如图
2,
∵∠PAQ=45∘,
∴∠OPQ=45∘=∠POQ,
∴OQ=PQ=m,
∴OP=2m,
∵∠OAB=90∘,
AO=AB,
OB=4,
∴AO=22OB=22,
∴AP=AR=22−2m,
∴PR=4−2m,
由(1)知:
△OPD≌△RBP,
又
∵△OPD的面积为
4,
∴S△RBP=21PR•PQ=4,即
21(4−2m)•m=4,
∴m2−2m+4=0,
∴Δ=(−2)2−4×4=−12<0,
∴方程无解,
∴在线段
OA上,不存在点
P,使
△OPD的面积为
4;
点
P在点
A的右侧,过
P作
PQ于
Q,在
BA的延长线上取点
R,使
AR=AP,联结
PR,如图
3,
∴∠R=∠APR=45∘,
又
∵∠AOD=90∘−45∘=45∘,
∴∠DOP=∠R,
∵AO=AB,
AR=AP,
∴OP=BR,
又
∵∠DPO=∠ABP=90∘−∠APB,
在
△OPD和
△RBP中,
⎩⎨⎧∠DPO=∠PBROP=BR∠DOP=∠R,
∴△OPD≌△RBP(ASA),
∴S△RBP=S△ODP=4,
同理可求
AP=AR=OP−AO=2m−22,
∴PQ=2m−4,
∴21(2m−4)•m=4,
解得
m1=1+5,
m2=1−5(舍去),
点
P在点
O的左侧,过
P作
PQ于
Q,在
AB的延长线上取点
R,使
AR=AP,联结
PR,如图
4,

同理可证
△OPD≌△RBP,
∴S△RBP=S△ODP=4,
同理可求
AP=AR=OP+AO=2m+22,
∴PQ=2m+4,
∴21(2m+4)•m=4,
解得
m1=−1+5,
m2=−1−5(舍去),
综上,当
m的值为
1+5或
−1+5时,
△OPD的面积为
4.