Question

【题目】如图1，在平面直角坐标系中，已知△AOB是等边三角形，点A的坐标是（0，4），点B在第一象限，点P是x轴上的一个动点，连接AP，并把△AOP绕着点A按逆时针方向旋转，使边AO与AB重合，得到△ABD．

（1）求直线AB的解析式；

（2）当点P运动到点（，0）时，求此时DP的长及点D的坐标；

（3）是否存在点P，使△OPD的面积等于？若存在，请求出符合条件的点P的坐标；若不存在，请说明理由．

Answer 1

【答案】解：（1）如答图1，过点B作BE⊥y轴于点E，作BF⊥x轴于点F。

由已知得：BF=OE=2，∴。

∴点B的坐标是（，2）。

设直线AB的解析式是y=kx+b（k≠0），则有

，解得。

∴直线AB的解析式是。

（2）∵△ABD由△AOP旋转得到，

∴△ABD≌△AOP。∴AP=AD，∠DAB=∠PAO。

∴∠DAP=∠BAO=60°。∴△ADP是等边三角形。

∴。

如答图2，过点D作DH⊥x轴于点H，延长EB交DH于点G，则BG⊥DH。

在Rt△BDG中，∠BGD=90°，∠DBG=60°，

∴BG=BDcos60°=．DG=BDsin60°=。

∴OH=EG=，DH=。

∴点D的坐标为（，）。

（3）存在。

假设存在点P，在它的运动过程中，使△OPD的面积等于。

设点P为（t，0），下面分三种情况讨论：

①当t＞0时，如答图2，BD=OP=t，DG=t，∴DH=2+t。

∵△OPD的面积等于，∴，

解得（舍去）。

∴点P1的坐标为（，0）。

②∵当D在x轴上时，如答图3，

根据锐角三角函数求出BD=OP=，

∴当＜t≤0时，如答图1，BD=OP=﹣t，DG=t，

∴GH=BF=2﹣（t）=2+t。

∵△OPD的面积等于，∴，解得。

∴点P2的坐标为（，0），点P3的坐标为（，0）。

③当t≤时，如答图4，BD=OP=﹣t，DG=t，

∴DH=t﹣2。

∵△OPD的面积等于，

∴，解得（舍去）。

∴点P4的坐标为（，0）。

综上所述，点P的坐标分别为P1（，0）、P2（，0）、P3（，0）、

P4（，0）。

【解析】（1）过点B作BE⊥y轴于点E，作BF⊥x轴于点F．依题意得BF=OE=2，利用勾股定理求出OF，然后可得点B的坐标．设直线AB的解析式是y=kx+b，把已知坐标代入可求解。

（2）由△ABD由△AOP旋转得到，△ABD≌△AOP，AP=AD，∠DAB=∠PAO，∠DAP=∠BAO=60°，△ADP是等边三角形，利用勾股定理求出DP．在Rt△BDG中，∠BGD=90°，∠DBG=60°．利用三角函数求出BG=BDcos60°，DG=BDsin60°．然后求出OH，DH，然后求出点D的坐标。

（3）分三种情况进行讨论：

①当P在x轴正半轴上时，即t＞0时；

②当P在x轴负半轴，但D在x轴上方时；即＜t≤0时

③当P在x轴负半轴，D在x轴下方时，即t≤时。

综合上面三种情况即可求出符合条件的t的值。