题目:

在平面直角坐标系中,点A、B分别在x轴、y 轴上,线段OA、OB的长(OA<OB)是关于x的方程x
2-(2m+6)x+2m
2=0的两个实数根,C是线段AB的中点,OC=3
,D在线段OC上,OD=2CD.
(1)求OA、OB的长;
(2)求直线AD的解析式;
(3)P是直线AD上的点,在平面内是否存在点Q,使以O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
解:(1)∵AB=2OC=6
,
∴OA
2+OB
2=AB
2=
(6)2=180,
∵OA+OB=2m+6,OA×OB=2m
2,
∴(OA+OB)
2-2OA×OB=180,
即(2m+6)
2-4m
2=180,
∴m=6,
即方程为x
2-18x+72=0,
∴x
1=12,x
2=6,
∵OA<OB,
∴OA=6,OB=12.
(2)过C作CM⊥OA于M,过D作DN⊥OA于N,

∵CM∥OB,
∴
=
=
=
,
∵OA=6,OB=12,
∴CM=6,AM=3,OM=3,
∴C(3,6),
∵OD=2CD,
∴
=
=
=
,
∴DN=4,ON=2,
∴D(2,4),
设直线AD的解析式是y=kx+b,
∵A(6,0),
代入得:
,

解得:k=-1,b=6,
∴直线AD的解析式是y=-x+6.
(3)设直线y=-x+6交y轴于F,
把x=0代入y=-x+6得:y=6,
∴F(0,6),OF=6=OA,
由勾股定理得:AF=6
,
分为两种情况:
①以OA为一边时,如图,共有3个点,如图,AP=OA=AP′=6,RT∥OA∥K

G,
点Q在点T、K点时,以O、A、P(P′)、Q为顶点的四边形是菱形,
∵A(6,0),OP=OA,
∴OP=6=PR=PT,
∴此时Q的坐标是(6,6),
过P′作P′H⊥OA于H,
AP′=6,
由勾股定理得:P′H=AH=3
,

K(3
,-3
),
K点在直线AD上关于O点对称的点(-3
,3
)也可以.
②以OA为对角线,作OA的垂直平分线交AD于P,交OA于M,在OA的下方,MP=MQ,以O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形,
把x=3代入y=-x+6得:y=3,
此时Q的坐标是(3,-3),
综合上述:P是直线AD上的点,在平面内存在点Q,使以O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形,点Q的坐标是(6,6)或
(3
,-3
)或(-3
,3
)或(3,-3).
解:(1)∵AB=2OC=6
,
∴OA
2+OB
2=AB
2=
(6)2=180,
∵OA+OB=2m+6,OA×OB=2m
2,
∴(OA+OB)
2-2OA×OB=180,
即(2m+6)
2-4m
2=180,
∴m=6,
即方程为x
2-18x+72=0,
∴x
1=12,x
2=6,
∵OA<OB,
∴OA=6,OB=12.
(2)过C作CM⊥OA于M,过D作DN⊥OA于N,

∵CM∥OB,
∴
=
=
=
,
∵OA=6,OB=12,
∴CM=6,AM=3,OM=3,
∴C(3,6),
∵OD=2CD,
∴
=
=
=
,
∴DN=4,ON=2,
∴D(2,4),
设直线AD的解析式是y=kx+b,
∵A(6,0),
代入得:
,

解得:k=-1,b=6,
∴直线AD的解析式是y=-x+6.
(3)设直线y=-x+6交y轴于F,
把x=0代入y=-x+6得:y=6,
∴F(0,6),OF=6=OA,
由勾股定理得:AF=6
,
分为两种情况:
①以OA为一边时,如图,共有3个点,如图,AP=OA=AP′=6,RT∥OA∥K

G,
点Q在点T、K点时,以O、A、P(P′)、Q为顶点的四边形是菱形,
∵A(6,0),OP=OA,
∴OP=6=PR=PT,
∴此时Q的坐标是(6,6),
过P′作P′H⊥OA于H,
AP′=6,
由勾股定理得:P′H=AH=3
,

K(3
,-3
),
K点在直线AD上关于O点对称的点(-3
,3
)也可以.
②以OA为对角线,作OA的垂直平分线交AD于P,交OA于M,在OA的下方,MP=MQ,以O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形,
把x=3代入y=-x+6得:y=3,
此时Q的坐标是(3,-3),
综合上述:P是直线AD上的点,在平面内存在点Q,使以O、A、P、Q为顶点的四边形是菱形,点Q的坐标是(6,6)或
(3
,-3
)或(-3
,3
)或(3,-3).