题目如图,在等腰直角三角形
ABC中,
∠ACB=90∘,
AC=BC,
A(6,5),点
D为
AB上一点,过点
D作
DE⊥BC于点
E,点
P为
x轴上一动点,点
P关于
DE的对称点为点
Q,连接
DP、
DQ、
AQ.
(1)点
B的坐标为______;
(2)若点
P的坐标为
(−2,0),延长
PD交
AQ于点
F.当
PF⊥AQ时,求点
D的坐标;
(3)若点
M为
y轴上一动点,是否存在以
A、
P、
M为顶点且以
AP为斜边的三角形为等腰直角三角形?若存在,请求出点
P的坐标;若不存在,请说明理由.

知识点:三角形的中位线定理、等腰直角三角形、轴对称的性质章节:第4章 三角形 / 4.1 认识三角形
答案与解析
答案
(1)∵∠ACB=90∘,
AC=BC,
A(6,5),
∴AC=BC=5,
OC=6,
∴OB=OC−BC=6−5=1,
∴点
B的坐标为
(1,0),
故答案为:
(1,0).
(2)设
PF于
AC交于点
H,如图
1所示:
∵PF⊥AQ,
∠ACB=90∘,
∵∠CAQ+∠AHF=90∘,
∠1+∠3=90∘,
又
∵∠AHF=∠3,
∴∠CAQ=∠1,
∵点
P,
Q关于
DE对称,
∴PD=DQ,
∴∠1=∠2,
∵∠ACB=90∘,
AC=BC,
∴∠BAC=∠ABC=45∘,
∴∠DAQ=∠BAC+∠CAQ=45∘+∠1,
∵∠ADQ=∠ABC+∠2=45∘+∠1,
∴∠DAQ=∠ADQ,
∴AQ=DQ,
∴AQ=PD,
∵∠ACB=90∘,
DE⊥BC,
∴∠QCA=∠DEP=90∘,
在
△ACQ和
△PED中,
⎩⎨⎧∠CAQ=∠1∠QCA=∠DEP=90°AQ=PD,
∴△ACQ≌△PED(AAS),
∴AC=PE=5,
∵点
P(−2,0),点
B(1,0),
∴OP=2,
OB=1,
∴OE=PE=OP=5−2=3,
∴BE=OE−OB=3−1=2,
∵DE⊥BC,
∠ABC=45∘,
∴△BDE为等腰直角三角形,
∴DE=BE=2,
∴点
D的坐标为
(3,2);
(3)存在.
∵点
M在
y轴上,
∴有以下两种情况讨论如:
①当点
M在
y轴的正半轴上时,
过点
A作
AN⊥OM轴于点
N,如图
2所示:
∵△AMP是以
AP为斜边的等腰直角三角形,
∴PM=AM,
∠AMP=90∘,
∴∠AMN+∠PMO=90∘,
∵AN⊥OM,
∴∠MAN+∠AMN=90∘,
∴∠PMO=∠MAN,
∵AN⊥OM,
PO⊥OM,
∴∠POM=∠MNA=90∘,
在
△POM和
△MNA中,
⎩⎨⎧∠PMO=∠MAN∠POM=∠MNA=90°PM=AM,
∴△POM≌△MNA(AAS),
∴OP=MN,
OM=AN,
∵∠ACB=90∘,
∠CON=90∘,
AN⊥OM,
∴四边形
ACON为矩形,
又
∵点
A(6,5),
∴AN=6,
ON=5,
∴OM=AN=6,
∴OP=MN=OM−ON=6−5=1,
∴点
P的坐标为
(−1,0).
②当点
M在
y轴的正半轴上时,
过点
A作
AN⊥OM轴于点
N,如图
3所示:

同理可证:
OM=AN=6,
ON=5,
∴OP=MN=OM+ON=6+5=11,
∴点
P的坐标为
(−11,0).
综上所述:点
P的坐标为
(−1,0)或
(−11,0).
解析
(1)∵∠ACB=90∘,
AC=BC,
A(6,5),
∴AC=BC=5,
OC=6,
∴OB=OC−BC=6−5=1,
∴点
B的坐标为
(1,0),
故答案为:
(1,0).
(2)设
PF于
AC交于点
H,如图
1所示:
∵PF⊥AQ,
∠ACB=90∘,
∵∠CAQ+∠AHF=90∘,
∠1+∠3=90∘,
又
∵∠AHF=∠3,
∴∠CAQ=∠1,
∵点
P,
Q关于
DE对称,
∴PD=DQ,
∴∠1=∠2,
∵∠ACB=90∘,
AC=BC,
∴∠BAC=∠ABC=45∘,
∴∠DAQ=∠BAC+∠CAQ=45∘+∠1,
∵∠ADQ=∠ABC+∠2=45∘+∠1,
∴∠DAQ=∠ADQ,
∴AQ=DQ,
∴AQ=PD,
∵∠ACB=90∘,
DE⊥BC,
∴∠QCA=∠DEP=90∘,
在
△ACQ和
△PED中,
⎩⎨⎧∠CAQ=∠1∠QCA=∠DEP=90°AQ=PD,
∴△ACQ≌△PED(AAS),
∴AC=PE=5,
∵点
P(−2,0),点
B(1,0),
∴OP=2,
OB=1,
∴OE=PE=OP=5−2=3,
∴BE=OE−OB=3−1=2,
∵DE⊥BC,
∠ABC=45∘,
∴△BDE为等腰直角三角形,
∴DE=BE=2,
∴点
D的坐标为
(3,2);
(3)存在.
∵点
M在
y轴上,
∴有以下两种情况讨论如:
①当点
M在
y轴的正半轴上时,
过点
A作
AN⊥OM轴于点
N,如图
2所示:
∵△AMP是以
AP为斜边的等腰直角三角形,
∴PM=AM,
∠AMP=90∘,
∴∠AMN+∠PMO=90∘,
∵AN⊥OM,
∴∠MAN+∠AMN=90∘,
∴∠PMO=∠MAN,
∵AN⊥OM,
PO⊥OM,
∴∠POM=∠MNA=90∘,
在
△POM和
△MNA中,
⎩⎨⎧∠PMO=∠MAN∠POM=∠MNA=90°PM=AM,
∴△POM≌△MNA(AAS),
∴OP=MN,
OM=AN,
∵∠ACB=90∘,
∠CON=90∘,
AN⊥OM,
∴四边形
ACON为矩形,
又
∵点
A(6,5),
∴AN=6,
ON=5,
∴OM=AN=6,
∴OP=MN=OM−ON=6−5=1,
∴点
P的坐标为
(−1,0).
②当点
M在
y轴的正半轴上时,
过点
A作
AN⊥OM轴于点
N,如图
3所示:

同理可证:
OM=AN=6,
ON=5,
∴OP=MN=OM+ON=6+5=11,
∴点
P的坐标为
(−11,0).
综上所述:点
P的坐标为
(−1,0)或
(−11,0).