Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系中，已知點(diǎn)A（0，2），點(diǎn)P是x軸上一動點(diǎn)，以線段AP為一邊，在其一側(cè)作等邊三角形APQ．當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到原點(diǎn)O處時，記Q的位置為B．
（1）求點(diǎn)B的坐標(biāo)；
（2）求證：當(dāng)點(diǎn)P在x軸上運(yùn)動（P不與O重合）時，∠ABQ為定值；
（3）是否存在點(diǎn)P，使得以A、O、Q、B為頂點(diǎn)的四邊形是梯形？若存在，請求出P點(diǎn)的坐標(biāo)；若不存在，請說明理由．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)題意作輔助線過點(diǎn)B作BC⊥y軸于點(diǎn)C，根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)即可求出點(diǎn)B的坐標(biāo)，
（2）根據(jù)∠PAQ=∠OAB=60°，可知∠PAO=∠QAB，得出△APO≌△AQB總成立，得出當(dāng)點(diǎn)P在x軸上運(yùn)動（P不與Q重合）時，∠ABQ為定值90°，
（3）根據(jù)點(diǎn)P在x的正半軸還是負(fù)半軸兩種情況討論，再根據(jù)全等三角形的性質(zhì)即可得出結(jié)果．
解答：（1）解：過點(diǎn)B作BC⊥y軸于點(diǎn)C，
∵A（0，2），△AOB為等邊三角形，
∴AB=OB=2，∠BAO=60°，
∴BC=，OC=AC=1，
即B（）；

（2）證明：當(dāng)點(diǎn)P在x軸上運(yùn)動（P不與O重合）時，不失一般性，
∵∠PAQ=∠OAB=60°，
∴∠PAO=∠QAB，
在△APO和△AQB中，
∵AP=AQ，∠PAO=∠QAB，AO=AB
∴△APO≌△AQB總成立，
∴∠ABQ=∠AOP=90°總成立，
∴當(dāng)點(diǎn)P在x軸上運(yùn)動（P不與O重合）時，∠ABQ為定值90°；

（3）解：由（2）可知，點(diǎn)Q總在過點(diǎn)B且與AB垂直的直線上，可見AO與BQ不平行．
①當(dāng)點(diǎn)P在x軸負(fù)半軸上時，點(diǎn)Q在點(diǎn)B的下方，
此時，若AB∥OQ，四邊形AOQB即是梯形，
當(dāng)AB∥OQ時，∠BQO=90°，∠BOQ=∠ABO=60°．
又OB=OA=2，可求得BQ=，
由（2）可知，△APO≌△AQB，
∴OP=BQ=，
∴此時P的坐標(biāo)為（）．
②當(dāng)點(diǎn)P在x軸正半軸上時，點(diǎn)Q在B的上方，
此時，若AQ∥OB，四邊形AOBQ即是梯形，
當(dāng)AQ∥OB時，∠ABQ=90°，∠QAB=∠ABO=60°．
又AB=2，可求得BQ=，
由（2）可知，△APO≌△AQB，
∴OP=BQ=，
∴此時P的坐標(biāo)為（）．
綜上，P的坐標(biāo)為（）或（）．
點(diǎn)評：本題主要考查了等邊三角形的性質(zhì)以及全等三角形的判定及性質(zhì)，難度適中．