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专题20综合探究
【2020哈尔滨】已知:在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,直线AB与x轴的正半轴交于点A,与y轴的负半轴交于点B,OA=OB,过点A作x轴的垂线与过点O的直线相交于点C,直线OC的解析式为y=x,过点C作CM⊥y轴,垂足为M,OM=9.
(1)如图1,求直线AB的解析式;
(2)如图2,点N在线段MC上,连接ON,点P在线段ON上,过点P作PD⊥x轴,垂足为D,交OC于点E,若NC=OM,求的值;
(3)如图3,在(2)的条件下,点F为线段AB上一点,连接OF,过点F作OF的垂线交线段AC于点Q,连接BQ,过点F作x轴的平行线交BQ于点G,连接PF交x轴于点H,连接EH,若∠DHE=∠DPH,GQ﹣FG=AF,求点P的坐标.
【分析】(1)求出A,B两点坐标,利用待定系数法解决问题即可.
(2)由题意直线ON的解析式为y=3x,设点E的横坐标为4a,则D(4a,0),求出PE,OD(用a表示)即可解决问题.
(3)如图3中,设直线FG交CA的延长线于R,交y轴于S,过点F作FT⊥OA于T.证明△OFS≌△FQR(AAS),推出SF=QR,再证明△BSG≌△QRG(AAS),推出SG=GR=6,设FR=m,则AR=m,AF=m,QR=SF=12﹣m,GQ﹣FG=AF,根据GQ2=GR2+QR2,可得(m+6)2=62+(12﹣m)2,解得m=4,由题意tan∠DHE=tan∠DPH,可得=,由(2)可知DE=3a,PD=12a,推出=,可得DH=6a,推出tan∠PHD===2,由∠PHD=∠FHT,可得tan∠FHT==2,推出HT=2,再根据OT=OD+DH+HT,构建方程求出a即可解决问题.
【解答】解:(1)∵CM⊥y轴,OM=9,
∴y=9时,9=x,解得x=12,
∴C(12,9),
∵AC⊥x轴,
∴A(12,0),
∵OA=OB,
∴B(0,﹣12),
设直线AB的解析式为y=kx+b,则有,
解得,
∴直线AB的解析式为y=x﹣12.
(2)如图2中,
∵∠CMO=∠MOA=∠OAC=90°,
∴四边形OACM是矩形,
∴AO=CM=12,
∵NC=OM=9,
∴MN=CM﹣NC=12﹣9=3,
∴N(3,9),
∴直线ON的解析式为y=3x,设点E的横坐标为4a,则D(4a,0),
∴OD=4a,
把x=4a,代入y=x中,得到y=3a,
∴E(4a,3a),
∴DE=3a,
把x=4a代入,y=3x中,得到y=12a,
∴P(4a,12a),
∴PD=12a,
∴PE=PD﹣DE=12a﹣3a=9a,
∴=.
(3)如图3中,设直线FG交CA的延长线于R,交y轴于S,过点F作FT⊥OA于T.
∵GF∥x轴,
∴∠OSR=∠MOA=90°,∠CAO=∠R=90°,∠BOA=∠BSG=90°,∠OAB=∠AFR,
∴∠OFR=∠R=∠AOS=∠BSG=90°,
∴四边形OSRA是矩形,
∴OS=AR,
AR=OA=12,
∵OA=OB,
∴∠OBA=∠OAB=45°,
∴∠FAR=90°﹣45°=45°,
∴∠FAR=∠AFR,
∴FR=AR=OS,
∵OF⊥FQ,
∴∠OSR=∠R=∠OFQ=90°,
∴∠OFS+∠QFR=90°,
∵∠QFR+∠FQR=90°,
∴∠OFS=∠FQR,
∴△OFS≌△FQR(AAS),
∴SF=QR,
∵∠SFB=∠AFR=45°,
∴∠SBF=∠SFB=45°,
∴SF=SB=QR,
∵∠SGB=∠QGR,∠BSG=∠R,
∴△BSG≌△QRG(AAS),
∴SG=GR=6,
设FR=m,则AR=m,AF=m,QR=SF=12﹣m,
∵GQ﹣FG=AF,
∴GQ=×m+6﹣m=m+6,
∵GQ2=GR2+QR2,
∴(m+6)2=62+(12﹣m)2,
解得m=4,
∴FS=8,AR=4,
∵∠OAB=∠FAR,FT⊥OA,FR⊥AR,
∴FT=FR=AR=4,∠OTF=90°,
∴四边形OSFT是矩形,
∴OT=SF=8,
∵∠DHE=∠DPH,
∴tan∠DHE=tan∠DPH,
∴=,
由(2)可知DE=3a,PD=12a,
∴=,
∴DH=6a,
∴tan∠PHD===2,
∵∠PHD=∠FHT,
∴tan∠FHT==2,
∴HT=2,
∵OT=OD+DH+HT,
∴4a+6a+2=8,
∴a=,
∴OD=,PD=12×=,
∴P(,).
【点评】本题属于一次函数综合题,考查了矩形的判定和性质,一次函数的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.
【2020鹤岗】以
的两边
、
为边,向外作正方形
和正方形
,连接
,过点
作
于