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解:
(1)
∵$A(a-4,4),$$B(a+1,4),$$OA=OB,$
∴点$A,B$在$y$轴的异侧,且$AB// x$轴,
∴$a+1=4-a,$解得$a=\frac{3}{2},$
∴$A(-\frac{5}{2},4)。$
(2)
∵点$A$到$x$轴、$y$轴的距离相等,
∴$|a-4|=4,$解得$a=0$或$a=8。$

① 当$a=0$时,$A(-4,4),$如图①,过点$A$作$AE⊥ y$轴于点$E,$$AF⊥ x$轴于点$F,$
则$AE=OF=4,$$AF=OE=4,$$∠ AED=∠ AFC=90°。$
∴易得$∠ EAF=90°。$
由$C(-3,0),$易得$FC=OF-OC=4-3=1。$
∵$AD⊥ AC,$
∴$∠ DAC=90°=∠ EAF,$
∴$∠ DAC-∠ CAE=∠ EAF-∠ CAE,$即$∠ DAE=∠ CAF。$

∵$AE=AF=4,$
∴$△ AED≌△ AFC\begin{cases}∠ AED=∠ AFC\\AE=AF\\∠ DAE=∠ CAF\end{cases}$(ASA),
∴$ED=FC=1,$
∴$OD=OE+ED=5,$
∴$D(0,5)。$
② 当$a=8$时,$A(4,4),$如图②,过点$A$作$AE⊥ y$轴于点$E,$$AF⊥ x$轴于点$F。$
由$C(-3,0),$易得$FC=OF+OC=4+3=7。$
同理,可得$△ AED≌△ AFC,$
∴$DE=CF=7,$
∴$OD=OE+DE=11,$
∴$D(0,11)。$
综上所述,点$D$的坐标为$(0,5)$或$(0,11)。$
解:
(1) 设$x\ \mathrm{s}$后$PQ$平行于$y$轴,
则$PA=(9-2x)\ \mathrm{cm},$$OQ=x\ \mathrm{cm}。$
根据题意,得$9-2x=x,$解得$x=3。$
∴$3\ \mathrm{s}$后$PQ$平行于$y$轴。
(2) 设点$P$移动的时间为$t\ \mathrm{s}。$分两种情况讨论:
① 当点$P$在$y$轴的右侧时,点$P$的坐标为$(9-2t,4),$
则$PA=(9-2t)\ \mathrm{cm},$$OQ=t\ \mathrm{cm}。$
根据题意,得$\frac{1}{2}×4[(9-2t)+t]=10,$
解得$t=4。$
∴$9-2t=1,$此时点$P$的坐标为$(1,4)。$
② 当点$P$在$y$轴的左侧时,点$P$的坐标为$(9-2t,4),$
则$PA=(2t-9)\ \mathrm{cm},$$OQ=t\ \mathrm{cm}。$
根据题意,得$\frac{1}{2}×4[(2t-9)+t]=10,$
解得$t=\frac{14}{3}。$
∴$9-2t=-\frac{1}{3},$
此时点$P$的坐标为$(-\frac{1}{3},4)。$
综上所述,点$P$的坐标为$(1,4)$或$(-\frac{1}{3},4)。$
【分析】
(1)已知A、B两点纵坐标相同,故AB平行于x轴,OA=OB说明A、B到原点O的距离相等,结合AB在y轴异侧,可通过两点横坐标和为0求出参数a,进而得到点A的坐标;
(2)点A到x轴、y轴距离相等,即横坐标的绝对值等于纵坐标的绝对值,据此列方程求出a的两个值,分情况确定点A的坐标,再通过作辅助线构造直角三角形,利用角的关系证明三角形全等,最终求出y轴上点D的坐标。
【解析】
(1)
∵点A(a-4,4),B(a+1,4),
∴A、B两点纵坐标相同,故AB//x轴。

∵OA=OB,A、B在y轴异侧,因此两点横坐标之和为0,即:
$(a-4)+(a+1)=0$,
解得$a=\frac{3}{2}$,
则点A的横坐标为$\frac{3}{2}-4=-\frac{5}{2}$,
∴点A的坐标为$(-\frac{5}{2},4)$。
(2)
∵点A到x轴、y轴的距离相等,A的纵坐标为4,
∴$|a-4|=4$,
解得$a=0$或$a=8$。
①当$a=0$时,点A坐标为$(-4,4)$,过A作$AE⊥y$轴于E,$AF⊥x$轴于F,
则$AE=OF=4$,$AF=OE=4$,$∠ AED=∠ AFC=90°$,$∠ EAF=90°$。
∵$C(-3,0)$,
∴$FC=OF-OC=4-3=1$。
∵$AD⊥AC$,
∴$∠ DAC=90°=∠ EAF$,
∴$∠ DAC-∠ CAE=∠ EAF-∠ CAE$,即$∠ DAE=∠ CAF$。
在$△ AED$和$△ AFC$中:
$\begin{cases}∠ DAE=∠ CAF \\AE=AF \\∠ AED=∠ AFC\end{cases}$
∴$△ AED≌△ AFC(ASA)$,
∴$ED=FC=1$,
∴$OD=OE+ED=4+1=5$,即$D(0,5)$。
②当$a=8$时,点A坐标为$(4,4)$,同理过A作$AE⊥y$轴于E,$AF⊥x$轴于F,
则$AE=OF=4$,$AF=OE=4$,$∠ AED=∠ AFC=90°$,$∠ EAF=90°$。
∵$C(-3,0)$,
∴$FC=OF+OC=4+3=7$。
∵$AD⊥AC$,
∴$∠ DAC=90°=∠ EAF$,
∴$∠ DAE=∠ CAF$。
在$△ AED$和$△ AFC$中:
$\begin{cases}∠ DAE=∠ CAF \\AE=AF \\∠ AED=∠ AFC\end{cases}$
∴$△ AED≌△ AFC(ASA)$,
∴$ED=FC=7$,
∴$OD=OE+ED=4+7=11$,即$D(0,11)$。
综上,点D的坐标为$(0,5)$或$(0,11)$。
【答案】
(1) $A(-\frac{5}{2},4)$;(2) $D(0,5)$或$D(0,11)$
【知识点】
平面直角坐标系、坐标与距离、全等三角形判定
【点评】
本题结合平面直角坐标系与全等三角形知识,需利用坐标性质求解参数,通过分类讨论处理多解情况,辅助线构造全等是解题关键,考查学生的逻辑推理与分类讨论能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
第(1)问,PQ平行于y轴时,两点横坐标相等,结合点P、Q的移动速度和初始位置,设时间为x秒,分别表示出P、Q的横坐标,令其相等即可列方程求解;第(2)问,四边形AOQP是梯形,高为AO的长度4cm,需分点P在y轴右侧、左侧两种情况,分别表示梯形上下底长度,利用梯形面积公式列方程,进而求出点P的坐标。
【解析】
(1) 设x秒后PQ平行于y轴。
点P从M(9,4)出发,以2cm/s向左移动,x秒后P的横坐标为$9-2x$;点Q从原点出发,以1cm/s向右移动,x秒后Q的横坐标为$x$。
因为PQ平行于y轴,所以P、Q横坐标相等,得:
$9-2x=x$,解得$x=3$。
(2) 设点P移动时间为t秒,四边形AOQP为梯形,高为AO的长度4cm,分两种情况:
① 当点P在y轴右侧时,P坐标为$(9-2t,4)$,此时梯形上下底为$AP=9-2t$、$OQ=t$,根据梯形面积公式:
$\frac{1}{2}×4×[(9-2t)+t]=10$,化简得$2×(9-t)=10$,解得$t=4$,则$9-2t=1$,即$P(1,4)$。
② 当点P在y轴左侧时,P坐标为$(9-2t,4)$,此时梯形上下底为$AP=2t-9$、$OQ=t$,根据梯形面积公式:
$\frac{1}{2}×4×[(2t-9)+t]=10$,化简得$2×(3t-9)=10$,解得$t=\frac{14}{3}$,则$9-2t=-\frac{1}{3}$,即$P(-\frac{1}{3},4)$。
【答案】
(1) 3秒;(2) $(1,4)$或$(-\frac{1}{3},4)$
【知识点】
平面直角坐标系、动点问题、梯形面积计算
【点评】
本题结合平面直角坐标系考查动点问题,需利用平行于坐标轴的坐标特征和梯形面积公式,重点考查分类讨论思想和方程应用能力,是典型的数形结合题型。
【难度系数】
0.5