Question

問題探究：
（1）請你在圖①中做一條直線，使它將矩形ABCD分成面積相等的兩部分；
（2）如圖②點(diǎn)M是矩形ABCD內(nèi)一點(diǎn)，請你在圖②中過點(diǎn)M作一條直線，使它將矩形ABCD分成面積相等的兩部分．
問題解決：
（3）如圖③，在平面直角坐標(biāo)系中，直角梯形OBCD是某市將要籌建的高新技術(shù)開發(fā)區(qū)用地示意圖，其中DC∥OB，OB=6，CD=BC=4開發(fā)區(qū)綜合服務(wù)管理委員會(huì)（其占地面積不計(jì)）設(shè)在點(diǎn)P（4，2）處．為了方便駐區(qū)單位準(zhǔn)備過點(diǎn)P修一條筆直的道路（路寬不計(jì)），并且是這條路所在的直線l將直角梯形OBCD分成面積相等的兩部分，你認(rèn)為直線l是否存在？若存在，求出直線l的表達(dá)式；若不存在，請說明理由．

Answer 1

（1）如圖①．

（2）如圖②連接AC、BD交于P則P為矩形對稱中心．作直線MP，直線MP即為所求．

（3）如圖③存在直線l，
過點(diǎn)D作DA⊥OB于點(diǎn)A，
則點(diǎn)P（4，2）為矩形ABCD的對稱中心，
∴過點(diǎn)P的直線只要平分△DOA的面積即可，
易知，在OD邊上必存在點(diǎn)H使得PH將△DOA面積平分．
從而，直線PH平分梯形OBCD的面積，
即直線PH為所求直線l
設(shè)直線PH的表達(dá)式為y=kx+b且點(diǎn)P（4，2），
∴2=4k+b即b=2-4k，
∴y=kx+2-4k，
∵直線OD的表達(dá)式為y=2x，
∴

y=kx+2-4k y=2x

，
解得

x= 2-4k 2-k y= 4-8k 2-k

．
∴點(diǎn)H的坐標(biāo)為（x=

2-4k

2-k

，y=

4-8k

2-k

）
把x=2代入直線PH的解析式y(tǒng)=kx+2-4k，得y=2-2k，
∴PH與線段AD的交點(diǎn)F（2，2-2k），
∴0＜2-2k＜4，
∴-1＜k＜1．
∴S_△DHF=

1

2

（4-2+2k）•（2-

2-4k

2-k

）=

1

2

×

1

2

×2×4，
∴解得k=

13 -3

2

（k=

- 13 -3

2

舍去）．
∴b=8-2

13

，
∴直線l的表達(dá)式為y=

13 -3

2

x+8-2

13

．