Question

在平面直角坐标系xOy中，边长为2的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P，顶点A在x轴正半轴上运动，顶点B在

在平面直角坐标系xOy中，边长为2的正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点P，顶点A在x轴正半轴上运动，顶点B在y轴正半轴上运动（x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含原点O），顶点C、D都在第一象限．（1）如果∠BAO=45°，直接写出点P的坐标；（2）求证：点P在∠AOB的平分线上；（3）设点P到x轴的距离为h，直接写出h的取值范围．

Answer 1

解答：（1）解：∵∠BPA=90°，PA=PB，
∴∠PAB=45°，
∵∠BAO=45°，
∴∠PAO=90°，
∴四边形OAPB是正方形，
∵AB=2，由勾股定理得：PA=PB=

2

∴P点的坐标为：（

2

，

2

）．

（2）证明：作PE⊥x轴交x轴于E点，作PF⊥y轴交y轴于F点，
∵∠BPE+∠EPA=90°，∠EPB+∠FPB=90°，
∴∠FPB=∠EPA，
在△PBF和△PAE中，

∠FPB＝∠EPA ∠PFB＝∠PEA BP＝AP

，
∴△PBF≌△PAE（AAS），
∴PE=PF，
∴点P在∠AOB的平分线上．

（3）解：作PE⊥x轴交x轴于E点，作PF⊥y轴交y轴于F点，则PE=h，设∠APE=α．
在直角△APE中，∠AEP=90°，PA=

2

，
∴PE=PA?cosα=

2

?cosα，
又∵顶点A在x轴正半轴上运动，顶点B在y轴正半轴上运动（x轴的正半轴、y轴的正半轴都不包含原点O），
∴0°≤α＜45°，
∴1＜h≤

2

．