一道难题 带解析
如图,已知一次函数y=-x+7与正比例函数y=x的图象交于点A,且与x轴交于点B.过点A作AC⊥y轴于点C,过点B作直线l∥y轴.动点P从点O出发,以每秒1个单位长的速度,沿O→C→A的路线向点A运动,同时直线l从点B出发,以相同速度向左平移,在平移过程中,直线l交x轴于点R,交线段BA或线段AO于点Q.当点P到达点A时,点P和直线l都停止运动.在运动过程中,设动点P的运动时间为t(秒).
(1)求点A和点B的坐标.
(2)当t为何值时,以A,P,R为顶点的三角形的面积为8?
(3)是否存在以A,P,Q为顶点的三角形是等腰三角形?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)由题意得:A为y=-x+7与交点 联立得,解得
∴A(3,4)
∵B为y=-x+7与x轴交点
∴B(7,0)
(2)
①
如图1所示,当0≤t≤4时,点P在线段OC上
则P(0,t),R(7-t,0)
∵A(3,4),AC⊥y轴
∴AC=3,OC=4
∵OP=t
∴CP=4-t
∴S△ACP=∵BR=t,OB=7
∴OR=7-t
∴S△OPR== =
∴S△APR=S梯形ACOR-S△ACP-S△OPR = =
若S△APR=8,则=8,即t=2或t=6(舍)
②
如图2所示,当4
∵OC+CP=t,OC+AC=7
∴AP=7-t
∴S△APR==-2t+14
若S△APR=8,则-2t+14=8,即t=3(舍)
综上,t=2时,S△APR=8.
(3)存在 ①
如图3所示,当0≤t≤4时,点P在线段OC上,过A作AD⊥x轴于点D, 则OD=AC=3,AD=OC=4
∴OA=5,BD=OB-OD=4
∴∠ABO=45° ∴AB=
∵l∥y轴
∴QR=BR=t
∵OP=t
∴PQ∥x轴
此时欲使△APQ为等腰三角形,显然只有使AP=AQ
在Rt△ACP中,AC=3,CP=4-t, ∴
在Rt△BRQ中,∠QBR=45° ∴QB=,== 若AP=AQ,则t=1或t=7(舍) ②
如图4所示,当4
∵△OQR∽△AOC ∴ ∴OQ= ∴AQ=
若AP=AQ则t=
若AP=PQ,过点P作PE⊥AQ于点E,则AE=∵∠PEA=90°,∠PAE=∠OAC
∴△PAE∽△OAC ∴ AQ=
即:=
解得t=
若AQ=PQ
类比上一种情况,可以解得t=5 综上,当t的值为1s或三角形.
s或s或5s,以A,P,Q为顶点的三角形是等腰