1. 如图,在平面直角坐标系中,直线$y=-x + 3$与$x$轴交于点$C$,与直线$AD$交于点$A(\frac{4}{3},\frac{5}{3})$,点$D$的坐标为$(0,1)$.
(1)直线$AD$的解析式为___________.
(2)直线$AD$与$x$轴交于点$B$,若$E$是直线$AD$上一动点(不与点$B$重合),当$\triangle BOD$与$\triangle BCE$相似时,求点$E$的坐标.

(1)直线$AD$的解析式为___________.
(2)直线$AD$与$x$轴交于点$B$,若$E$是直线$AD$上一动点(不与点$B$重合),当$\triangle BOD$与$\triangle BCE$相似时,求点$E$的坐标.
答案:
解:\n(1)$y = \frac{1}{2}x + 1$\n(2)因为直线$AD$与$x$轴的交点$B$的坐标为$(-2,0)$,所以$OB = 2$。
因为点$D$的坐标为$(0,1)$,所以$OD = 1$。
所以$BD=\sqrt{OB^{2}+OD^{2}}=\sqrt{2^{2}+1^{2}}=\sqrt{5}$。
因为直线$y = -x + 3$与$x$轴交于点$C(3,0)$,所以$OC = 3$,$BC = 2 + 3 = 5$。若$\triangle BOD$和$\triangle BCE$相似,分两种情况讨论:\n①如图,过点$C$作$CE\perp BA$交$BA$的延长线于点$E$,则$\triangle BOD\sim\triangle BEC$,所以$\frac{BD}{BC}=\frac{BO}{BE}=\frac{DO}{CE}$,即$\frac{\sqrt{5}}{5}=\frac{2}{BE}=\frac{1}{CE}$,解得$BE = 2\sqrt{5}$,$CE=\sqrt{5}$。
过点$E$作$EF\perp x$轴于点$F$,则$\frac{1}{2}BC\cdot EF=\frac{1}{2}BE\cdot CE$,所以$EF=\frac{BE\cdot CE}{BC}=\frac{2\sqrt{5}\times\sqrt{5}}{5}=2$,所以$\frac{1}{2}x + 1 = 2$,解得$x = 2$,所以点$E$的坐标为$(2,2)$。\n②
如图,过点$C$作$CE'\perp x$轴交直线$AD$于点$E'$,则$\triangle BOD\sim\triangle BCE'$,则$\frac{BO}{BC}=\frac{OD}{CE'}$,即$\frac{2}{5}=\frac{1}{CE'}$,解得$CE'=\frac{5}{2}$,所以点$E'$的坐标为$(3,\frac{5}{2})$。
综上所述,当$\triangle BOD$和$\triangle BCE$相似时,点$E$的坐标为$(2,2)$或$(3,\frac{5}{2})$。
解:\n(1)$y = \frac{1}{2}x + 1$\n(2)因为直线$AD$与$x$轴的交点$B$的坐标为$(-2,0)$,所以$OB = 2$。
因为点$D$的坐标为$(0,1)$,所以$OD = 1$。
所以$BD=\sqrt{OB^{2}+OD^{2}}=\sqrt{2^{2}+1^{2}}=\sqrt{5}$。
因为直线$y = -x + 3$与$x$轴交于点$C(3,0)$,所以$OC = 3$,$BC = 2 + 3 = 5$。若$\triangle BOD$和$\triangle BCE$相似,分两种情况讨论:\n①如图,过点$C$作$CE\perp BA$交$BA$的延长线于点$E$,则$\triangle BOD\sim\triangle BEC$,所以$\frac{BD}{BC}=\frac{BO}{BE}=\frac{DO}{CE}$,即$\frac{\sqrt{5}}{5}=\frac{2}{BE}=\frac{1}{CE}$,解得$BE = 2\sqrt{5}$,$CE=\sqrt{5}$。
过点$E$作$EF\perp x$轴于点$F$,则$\frac{1}{2}BC\cdot EF=\frac{1}{2}BE\cdot CE$,所以$EF=\frac{BE\cdot CE}{BC}=\frac{2\sqrt{5}\times\sqrt{5}}{5}=2$,所以$\frac{1}{2}x + 1 = 2$,解得$x = 2$,所以点$E$的坐标为$(2,2)$。\n②
如图,过点$C$作$CE'\perp x$轴交直线$AD$于点$E'$,则$\triangle BOD\sim\triangle BCE'$,则$\frac{BO}{BC}=\frac{OD}{CE'}$,即$\frac{2}{5}=\frac{1}{CE'}$,解得$CE'=\frac{5}{2}$,所以点$E'$的坐标为$(3,\frac{5}{2})$。
综上所述,当$\triangle BOD$和$\triangle BCE$相似时,点$E$的坐标为$(2,2)$或$(3,\frac{5}{2})$。
2. 如图,一次函数$y = 2x + b$与反比例函数$y=\frac{k}{x}(k\neq0)$的图象交于点$A(1,4)$,与$y$轴交于点$B$.
(1)$k =$______,$b =$______.
(2)连接并延长$AO$,与反比例函数$y=\frac{k}{x}(k\neq0)$的图象交于点$C$,点$D$在$y$轴上,若以点$O$,$C$,$D$为顶点的三角形与$\triangle AOB$相似,求点$D$的坐标.

(1)$k =$______,$b =$______.
(2)连接并延长$AO$,与反比例函数$y=\frac{k}{x}(k\neq0)$的图象交于点$C$,点$D$在$y$轴上,若以点$O$,$C$,$D$为顶点的三角形与$\triangle AOB$相似,求点$D$的坐标.
答案:
解:\n(1)$4$ $2$\n(2)当点$D$落在$y$轴的正半轴上,则$\angle COD>\angle ABO$,所以$\triangle COD$与$\triangle ABO$不可能相似。
当点$D$落在$y$轴的负半轴上,由(1),得一次函数的解析式为$y = 2x + 2$。当$x = 0$时,$y = 2$,所以点$B(0,2)$,所以$OB = 2$。因为点$A$,$C$在反比例函数的图象上,所以$CO = AO$。
若$\triangle COD\sim\triangle AOB$,则$\frac{CO}{AO}=\frac{DO}{BO}$,因为$CO = AO$,所以$BO = DO = 2$,所以点$D(0,-2)$。
若$\triangle COD\sim\triangle BOA$,则$\frac{OD}{OA}=\frac{OC}{OB}$,因为$OA = CO=\sqrt{17}$,$BO = 2$,所以$DO=\frac{17}{2}$,所以点$D(0,-\frac{17}{2})$。
综上所述,点$D$的坐标为$(0,-2)$或$(0,-\frac{17}{2})$。
当点$D$落在$y$轴的负半轴上,由(1),得一次函数的解析式为$y = 2x + 2$。当$x = 0$时,$y = 2$,所以点$B(0,2)$,所以$OB = 2$。因为点$A$,$C$在反比例函数的图象上,所以$CO = AO$。
若$\triangle COD\sim\triangle AOB$,则$\frac{CO}{AO}=\frac{DO}{BO}$,因为$CO = AO$,所以$BO = DO = 2$,所以点$D(0,-2)$。
若$\triangle COD\sim\triangle BOA$,则$\frac{OD}{OA}=\frac{OC}{OB}$,因为$OA = CO=\sqrt{17}$,$BO = 2$,所以$DO=\frac{17}{2}$,所以点$D(0,-\frac{17}{2})$。
综上所述,点$D$的坐标为$(0,-2)$或$(0,-\frac{17}{2})$。
3. (2024郑州期末)如图,反比例函数$y=\frac{k}{x}(x>0)$的图象经过点$A(2,3)$,直线$l$经过点$A$和点$B(0,4)$,与$x$轴交于点$C$,直线$l$的解析式为$y = mx + n$.
(1)求反比例函数与一次函数的解析式.
(2)在$y$轴上是否存在一点$P$,使得以点$A$,$B$,$P$为顶点的三角形与$\triangle OBC$相似?若存在,请求出点$P$的坐标;若不存在,请说明理由.

(1)求反比例函数与一次函数的解析式.
(2)在$y$轴上是否存在一点$P$,使得以点$A$,$B$,$P$为顶点的三角形与$\triangle OBC$相似?若存在,请求出点$P$的坐标;若不存在,请说明理由.
答案:
解:\n(1)将点$A(2,3)$代入$y=\frac{k}{x}$中,得$k = 6$,所以反比例函数的解析式为$y=\frac{6}{x}$。
将点$A(2,3)$,$B(0,4)$代入$y = mx + n$中,得$\begin{cases}n = 4\\2m + n = 3\end{cases}$,解得$\begin{cases}m=-\frac{1}{2}\\n = 4\end{cases}$,所以一次函数的解析式为$y=-\frac{1}{2}x + 4$。\n(2)存在点$P$,使得以点$A$,$B$,$P$为顶点的三角形与$\triangle OBC$相似。
当$y = 0$时,$-\frac{1}{2}x + 4 = 0$,解得$x = 8$,所以点$C(8,0)$。
因为点$B(0,4)$,所以$OB = 4$,$OC = 8$,所以$\frac{OB}{OC}=\frac{1}{2}$。
因为$\triangle OBC$是直角三角形,所以$\triangle APB$也是直角三角形。\n如图1,当$\angle APB = 90^{\circ}$时,$\triangle OBC\sim\triangle PBA$,所以$\frac{OB}{PB}=\frac{OC}{PA}$,因为$\angle APB=\angle COB = 90^{\circ}$,所以$AP// OC$,$AP = 2$,所以$\frac{4}{PB}=\frac{8}{2}$,$PB = 1$,所以点$P(0,3)$。\n如图2,当$\angle PAB = 90^{\circ}$时,$\triangle OBC\sim\triangle ABP$,所以$\frac{OB}{AB}=\frac{BC}{BP}$。
由勾股定理,得$AB=\sqrt{(4 - 3)^{2}+2^{2}}=\sqrt{5}$,$BC=\sqrt{4^{2}+8^{2}}=4\sqrt{5}$,所以$\frac{4}{\sqrt{5}}=\frac{4\sqrt{5}}{BP}$,$BP = 5$,所以点$P(0,-1)$。
综上所述,$P$点的坐标为$(0,3)$或$(0,-1)$。

解:\n(1)将点$A(2,3)$代入$y=\frac{k}{x}$中,得$k = 6$,所以反比例函数的解析式为$y=\frac{6}{x}$。
将点$A(2,3)$,$B(0,4)$代入$y = mx + n$中,得$\begin{cases}n = 4\\2m + n = 3\end{cases}$,解得$\begin{cases}m=-\frac{1}{2}\\n = 4\end{cases}$,所以一次函数的解析式为$y=-\frac{1}{2}x + 4$。\n(2)存在点$P$,使得以点$A$,$B$,$P$为顶点的三角形与$\triangle OBC$相似。
当$y = 0$时,$-\frac{1}{2}x + 4 = 0$,解得$x = 8$,所以点$C(8,0)$。
因为点$B(0,4)$,所以$OB = 4$,$OC = 8$,所以$\frac{OB}{OC}=\frac{1}{2}$。
因为$\triangle OBC$是直角三角形,所以$\triangle APB$也是直角三角形。\n如图1,当$\angle APB = 90^{\circ}$时,$\triangle OBC\sim\triangle PBA$,所以$\frac{OB}{PB}=\frac{OC}{PA}$,因为$\angle APB=\angle COB = 90^{\circ}$,所以$AP// OC$,$AP = 2$,所以$\frac{4}{PB}=\frac{8}{2}$,$PB = 1$,所以点$P(0,3)$。\n如图2,当$\angle PAB = 90^{\circ}$时,$\triangle OBC\sim\triangle ABP$,所以$\frac{OB}{AB}=\frac{BC}{BP}$。
由勾股定理,得$AB=\sqrt{(4 - 3)^{2}+2^{2}}=\sqrt{5}$,$BC=\sqrt{4^{2}+8^{2}}=4\sqrt{5}$,所以$\frac{4}{\sqrt{5}}=\frac{4\sqrt{5}}{BP}$,$BP = 5$,所以点$P(0,-1)$。
综上所述,$P$点的坐标为$(0,3)$或$(0,-1)$。
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