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如图,四边形OABC是边长为2的正方形,点P为OA边上任意一点(与点O,A不重合),连接CP,过点P作PM⊥CP交AB于点D,且PM=CP,过点M作MN∥OA,交BO于点N,连接ND,BM,设OP=t.(1)求点M的坐标(
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如图,四边形OABC是边长为2的正方形,点P为OA边上任意一点(与点O,A不重合),连接CP,过点P作PM⊥CP交AB于点D,且PM=CP,过点M作MN∥OA,交BO于点N,连接ND,BM,设OP=t.
(1)求点M的坐标(用含t的代数式表示)
(2)试判断线段MN的长度是否随点P的位置的变化而改变?请说明理由.当t为何值时,四边形BNDM的面积最小.
(3)在(2)的结论下,若有一条以直线AB为对称轴,过C,M两点的抛物线,请思考,是否存在直线AB上一动点E,抛物线上一动点F,使得以点P,M,E,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足要求的点F的坐标;若不存在,请说明理由.
(1)求点M的坐标(用含t的代数式表示)
(2)试判断线段MN的长度是否随点P的位置的变化而改变?请说明理由.当t为何值时,四边形BNDM的面积最小.
(3)在(2)的结论下,若有一条以直线AB为对称轴,过C,M两点的抛物线,请思考,是否存在直线AB上一动点E,抛物线上一动点F,使得以点P,M,E,F为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出满足要求的点F的坐标;若不存在,请说明理由.
▼优质解答
答案和解析
(1)如图1中,过M作MG⊥OA于G,
∵CP⊥PM,
∴∠CPO+∠MPG=90°,
又∵CO⊥OA,
∴∠CPO+∠OCP=90°,
∴∠MPG=∠OCP,
在△OCP和△GPM中,
,
∴△OCP≌△GPM,
∴MG=OP=t,PG=OC=2
∴M(2+t,t).
(2)∵四边形OABC是边长为2的正方形,
∴B(2,2),
∴直线OB的解析式为y=x,
又∵MN∥AO,
∴N(t,t),
∴MN=2,
∴MN的长度不随P的位置的变化而改变,
∵AB∥MG
∴△PAD∽△PMG,
∴
=
,
∴
=
,
∴AD=
,
∴BD=
,
∵BA⊥MN,
∴s=
•BD•MN=
•
•2=
(t-1)2+
,
∵
<0,
∴当t=1时,四边形BNDM的面积最小.
(3)如图2中,
由图象可知当点F的横坐标为0或4或2,
∴点F的坐标为(0,2)或(4,2)或(2,
).
∵CP⊥PM,
∴∠CPO+∠MPG=90°,
又∵CO⊥OA,
∴∠CPO+∠OCP=90°,
∴∠MPG=∠OCP,
在△OCP和△GPM中,
|
∴△OCP≌△GPM,
∴MG=OP=t,PG=OC=2
∴M(2+t,t).
(2)∵四边形OABC是边长为2的正方形,
∴B(2,2),
∴直线OB的解析式为y=x,
又∵MN∥AO,
∴N(t,t),
∴MN=2,
∴MN的长度不随P的位置的变化而改变,
∵AB∥MG
∴△PAD∽△PMG,
∴
PA |
PG |
PD |
PM |
∴
2-t |
2 |
AD |
t |
∴AD=
-t2+2t |
2 |
∴BD=
t2-2t+4 |
2 |
∵BA⊥MN,
∴s=
1 |
2 |
1 |
2 |
t2-2t+4 |
2 |
1 |
2 |
3 |
2 |
∵
1 |
2 |
∴当t=1时,四边形BNDM的面积最小.
(3)如图2中,
由图象可知当点F的横坐标为0或4或2,
∴点F的坐标为(0,2)或(4,2)或(2,
2 |
3 |
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