问题 解答题

如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线PA是一次函数y=x+m(m>0)的图象,直线PB是一次函数y=-3x+n(n>m)的图象,点P是两直线的交点,点A、B、C、Q分别是两条直线与坐标轴的交点.

(1)用m、n分别表示点A、B、P的坐标及∠PAB的度数;

(2)若四边形PQOB的面积是4,且CQ:AO=2:1,试求点P的坐标,并求出直线PA与PB的函数表达式;

(3)在(2)的条件下,是否存在一点D,使以A、B、P、D为顶点的四边形是平行四边形?若存在,求出点D的坐标;若不存在,请说明理由.

答案

(1)A(-m,0),B(,0).P(),∠PAB=45°

(2)PA的函数表达式为y=x+2,PB的函数表达式为y=-3x+6.

(3)存在.D1(5,3)、D2(−3,3)、D3(−1,-3).

题目分析:(1)在直线y=x+m中,令y=0,得x=-m.

∴点A(-m,0).

在直线y=-3x+n中,令y=0,得x=

∴点B(,0).

,得

∴点P(

在直线y=x+m中,令x=0,得y=m,

∴|-m|=|m|,即有AO=QO.

又∠AOQ=90°,

∴△AOQ是等腰直角三角形,

∴∠PAB=45°.

(2)∵CQ:AO=2:1,

∴(n-m):m=2:1,

整理得n =3m,

=

而S四边形PQOB=SPAB-SAOQ=+m)·-m2=m2=4,

解得m=±2,

∵m>0,

∴m=2,

∴n="3m" =6,

∴P(1,3).

∴PA的函数表达式为y=x+2,

PB的函数表达式为y=-3x+6.

(3)存在.

过点P作直线PM平行于x轴,过点B作AP的平行线交PM于点D1,过点A作BP的平行线交PM于点D2,过点A、B分别作BP、AP的平行线交于点D3

①∵PD1∥AB且BD1∥AP,

∴PABD1是平行四边形.此时PD1=AB,易得D1(5,3);

②∵PD2∥AB且AD2∥BP,

∴PBAD2是平行四边形.此时PD2=AB,易得D2(−3,3);

③∵BD3∥AP且AD3∥BP,此时BPAD3是平行四边形.

∵BD3∥AP且B(2,O),∴D3(−1,-3).

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