第122页

信息发布者:
解:​$(1)$​若​$∠PAB=90°$​
则​$P $​点的横坐标为​$-2,$​代入​$y=\frac {1} {2}x+\frac {5} {2}$​
解得:​$y=\frac {3} {2},$​则​$P(-2,$​​$\frac {3} {2})$​
​$(2)$​若​$∠PBA=90°$​
则​$P $​点的横坐标为​$4,$​代入​$y=\frac {1} {2}x+\frac {5} {2}$​
解得:​$y=\frac {9} {2},$​则​$P(4,$​​$\frac {9} {2})$​
​$(3)$​若​$∠APB=90°,$​则设​$P(x,$​​$\frac 12x+\frac {5}{2})$​
在直角三角形中​$PA^2+PB^2=AB^2$​
∴​$(x+2)^2+(\frac x{2}+\frac 52)^2+(x-4)^2+(\frac x{2}+\frac 52)^2=6^2$​
​$x_{1}= 1 ,$​​$x_{2}=-\frac {7}{5}$​
∴​$P(1,$​​$3)$​或​$P(-\frac {7}{5},$​​$\frac {9}{5})$​
综上所述点​$P $​的坐标为:​$(-2,$​​$\frac {3} {2}),$​​$(4,$​​$\frac 92),$​​$(1,$​​$3),$​​$(-\frac {7}{5},$​​$\frac {9}{5})$​
解:​$①$​以​$OA$​为公共边
​$B_{1}(0,$​​$-3)、$​​$B_{2}(4,$​​$-3)、$​​$B_{3}(4,$​​$3)$​
​$②$​以​$OB$​为公共边
​$A_{1}(-4,$​​$0)、$​​$A_{2}(-4,$​​$3)、$​​$A_{3}(4,$​​$3)$​
​$③$​以​$AB$​为公共边
设未知顶点坐标为​$C(m,$​​$n)$​
∵​$∠BCA=90°$​
∴点​$C$​到线段​$AB$​的中点​$(2,$​​$\frac 32)$​的距离为​$\frac 12AB=\frac 52$​
∴​$(m-2)^2+(n-\frac 32)^2=(\frac 52)^2$​
化简得​$\mathrm {m^2}+n^2=4m+3n①$​
当​$BC=4,$​​$AC=3$​时
​$\begin {cases}{(m-0)^2+(n-3)^2=4^2}\\{(m-4)^2+(n-0)^2=3^2}\end {cases}$​
化简之后得​$4m-3n=7,$​∴​$n=\frac {4m-7}3$​
将​$n=\frac {4m-7}3$​代入​$①$​解方程得​$m_{1}=4,$​​$m_{2}=\frac {28}{25}$​
∴​$C(4,$​​$3)$​或​$C(\frac {28}{25},$​​$-\frac {21}{25})$​
当​$BC=3,$​​$AC=4$​时
​$\begin {cases}{(m-0)^2+(n-3)^2=3^2}\\{(m-4)^2+(n-0)^2=4^2}\end {cases}$​
化简之后得​$6n=8m,$​​$n=\frac 43m$​
将​$n=\frac 43m_{代入}①$​解方程得​$m_{3}=0,$​​$m_{4}=\frac {72}{25}$​
当​$m_{3}=0$​时,点​$C$​与点​$O$​重合,故舍去
∴​$C(\frac {72}{25},$​​$\frac {96}{25})$​
综上所述,这个直角三角形的未知顶点坐标
为​$(0,$​​$-3)、$​​$(4,$​​$-3)、$​​$(4,$​​$3)、$​
​$(-4,$​​$0)、$​​$(-4,$​​$3)、$​​$(\frac {28}{25},$​​$-\frac {21}{25})、$​​$(\frac {72}{25},$​​$\frac {96}{25})$​
【解析】
分三种情况讨论:
1. 若$\boldsymbol{∠ PAB=90°}$:
此时$P$点横坐标为$-2$,将$x=-2$代入$y = \dfrac{1}{2}x + \dfrac{5}{2}$,
解得$y=\dfrac{3}{2}$,则$P(-2,\dfrac{3}{2})$。
2. 若$\boldsymbol{∠ PBA=90°}$:
此时$P$点横坐标为$4$,将$x=4$代入$y = \dfrac{1}{2}x + \dfrac{5}{2}$,
解得$y=\dfrac{9}{2}$,则$P(4,\dfrac{9}{2})$。
3. 若$\boldsymbol{∠ APB=90°}$:
设$P(x,\dfrac{1}{2}x+\dfrac{5}{2})$,已知$AB=4-(-2)=6$,根据勾股定理$PA^2+PB^2=AB^2$,可得:
$(x+2)^2+(\dfrac{1}{2}x+\dfrac{5}{2})^2+(x-4)^2+(\dfrac{1}{2}x+\dfrac{5}{2})^2=6^2$,
解得$x_1=1$,$x_2=-\dfrac{7}{5}$。
当$x=1$时,$y=\dfrac{1}{2}×1+\dfrac{5}{2}=3$,即$P(1,3)$;
当$x=-\dfrac{7}{5}$时,$y=\dfrac{1}{2}×(-\dfrac{7}{5})+\dfrac{5}{2}=\dfrac{9}{5}$,即$P(-\dfrac{7}{5},\dfrac{9}{5})$。
【答案】
点$P$的坐标为$\boldsymbol{(-2,\dfrac{3}{2})}$、$\boldsymbol{(4,\dfrac{9}{2})}$、$\boldsymbol{(1,3)}$、$\boldsymbol{(-\dfrac{7}{5},\dfrac{9}{5})}$
【知识点】
1. 一次函数坐标特征
2. 勾股定理
3. 直角三角形分类讨论
【点评】
本题需分三种情况讨论直角三角形的直角顶点,结合一次函数图像上点的坐标特征与勾股定理求解,注意分类全面,避免漏解。
【解析】
分三种情况,以不同边为公共边讨论与$\mathrm {Rt} △ AOB$全等的直角三角形的未知顶点坐标:
1. 以OA为公共边:
可得未知顶点坐标为$B_{1}(0,-3)$、$B_{2}(4,-3)$、$B_{3}(4,3)$;
2. 以OB为公共边:
可得未知顶点坐标为$A_{1}(-4,0)$、$A_{2}(-4,3)$、$A_{3}(4,3)$;
3. 以AB为公共边:
设未知顶点为$C(m,n)$,因$∠ BCA=90°$,根据直角三角形斜边中线性质,点$C$到$AB$中点$(2,\frac{3}{2})$的距离为$\frac{1}{2}AB=\frac{5}{2}$,列方程$(m-2)^2+(n-\frac{3}{2})^2=(\frac{5}{2})^2$,化简得$m^2+n^2=4m+3n$。
当$BC=4$,$AC=3$时,列方程组$\begin{cases}(m-0)^2+(n-3)^2=4^2\\(m-4)^2+(n-0)^2=3^2\end{cases}$,化简得$4m-3n=7$,即$n=\frac{4m-7}{3}$,代入方程解得$m_1=4$,$m_2=\frac{28}{25}$,对应坐标为$C(4,3)$、$C(\frac{28}{25},-\frac{21}{25})$;
当$BC=3$,$AC=4$时,列方程组$\begin{cases}(m-0)^2+(n-3)^2=3^2\\(m-4)^2+(n-0)^2=4^2\end{cases}$,化简得$n=\frac{4}{3}m$,代入方程解得$m_3=0$(与$O$点重合,舍去),$m_4=\frac{72}{25}$,对应坐标为$C(\frac{72}{25},\frac{96}{25})$。
【答案】
$(0,-3)$、$(4,-3)$、$(4,3)$、$(-4,0)$、$(-4,3)$、$(\frac{28}{25},-\frac{21}{25})$、$(\frac{72}{25},\frac{96}{25})$
【知识点】
全等三角形的性质、平面直角坐标系坐标特征、直角三角形性质
【点评】
本题需通过分类讨论,分别以三条边为公共边寻找符合条件的点,解题时要注意排除重合的点,分类讨论是解决多解问题的关键,同时要熟练运用平面直角坐标系特征与全等三角形性质求解坐标。