如图1,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,平行四边形ABCD的顶点A的坐标为 (-2,0),点D的坐标为(0,2√3),点B在X轴的正半轴上,点E为线段AD的中点,过点E的直线L与x轴交于点F,与射线DC交于点G。
(1)求∠DCB的度数;
(2)当点F的坐标为(-4,0)时,求点G的坐标;
(3)连结OE,以OE所在直线为对称轴,△OEF经轴对称变换后得到△OEF',记直线EF'与射线DC的交点为H。
①如图2,当点G在点H的左侧时,求证:△DEG∽△DHE;
②若△EHG的面积为3√3,求点F的坐标。
解:(1)∵C(8,8),DC∥x轴,点F的横坐标为3,
∴OD=CD=8.
∴点F的坐标为(3,8),
∵A(-6,0),
∴OA=6,
∴AD=10,
过点E作EH⊥x轴于点H,
则△AHE∽△AOD.
又∵E为AD的中点,
∴ AHAO= AEAD= EHDO= 12.
∴AH=3,EH=4.
∴OH=3.
∴点E的坐标为(-3,4),
设过E、F的直线为y=kx+b,
∴ {3k+b=8-3k+b=4
∴ {k=23b=6
∴直线EF为y= 23x+6,
令x=0,则y=6,即点G的坐标为(0,6).
(2)延长HE交CD的延长线于点M,
则EM=EH=4.
∵DF=3,
∴S△DEF= 12×3×4=6,
且S平行四边形ABCD=CD•OD=8×8=64.
①当点P在AB上运动时,
S=S平行四边形ABCD-S△DEF-S△APE-S四边形PBCF.
∵AP=t,EH=4,
∴S△APE= 12×4t=2t,
S四边形PBCF= 12(5+8-t)×8=52-4t.
∴S=64-6-2t-(52-4t),
即:S=2t+6.
②当点P在BC边上运动时,
S=S平行四边形ABCD-S△DEF-S△PCF-S四边形ABPE.
过点P作PN⊥CD于点N.
∵∠C=∠A,sin∠A= ODAD= 45,
∴sin∠C= 45.
∵PC=18-t,
∴PN=PC•sin∠C= 45(18-t).
∵CF=5,
∴S△PCF= 12×5× 45(18-t)=36-2t.
过点B作BK⊥AD于点K.
∵AB=CD=8,
∴BK=AB•sin∠A=8× 45= 325.
∵PB=t-8,
∴S四边形ABPE= 12(t-8+5)× 325= 165t- 485.
∴S=64-6-(36-2t)-( 165t- 485),
即 S=- 65t+ 1585.(8分)
③当点P在CF上运动时,
∵PC=t-18,
∴PF=5-(t-18)=23-t.
∵EM=4,
∴S△PEF= 12×4×(23-t)=46-2t.
综上:S= {2t+6,(0≤t<8)65t+1585,(8≤t<18)46-2t.(18≤t<23)
(3)存在.
P1( 5217, 2417).
P2( 9117, 7617).
如图,梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=90°,AB=8,CD=6,BC=4,AB边上有一动点P(不与A、B重合),连接DP,作PQ⊥DP,使得PQ交射线BC于点E,设AP=x.
(1)当x为何值时,△APD是等腰三角形;
(2)若设BE=y,求y关于x的函数关系式;
(3)若BC的长可以变化,在现在的条件下,是否存在点P,使得PQ经过点C?若不存在,请说明理由,若存在并直接写出当BC的长在什么范围内时,可以存在这样的点P,使得PQ经过点C.
解:(1)过D点作DH⊥AB于H,则四边形DHBC为矩形,
∴DH=BC=4,HB=CD=6.
∴AH=2,AD=2.
∵AP=x,
∴PH=x-2,
情况①:当AP=AD时,即x=2.
情况②:当AD=PD时,则AH=PH.
∴2=x-2,解得x=4.
情况③:当AP=PD时,
则Rt△DPH中,x2=42+(x-2)2,解得x=5.
∵2<x<8,
∴当x为2、4、5时,△APD是等腰三角形.
(2)∵∠DPE=∠DHP=90°,
∴∠DPH+∠EPB=∠DPH+∠HDP=90°.
∴∠HDP=∠EPB.
又∵∠DHP=∠B=90°,
∴△DPH∽△PEB.
∴,
∴.
整理得:y=(x-2)(8-x)=-x2+x-4.
(3)存在.
设BC=a,则由(2)得,△DPH∽△PEB,
∴=,
∴y=,
当y=a时,
(8-x)(x-2)=a2
x2-10x+(16+a2)=0,
∴△=100-4(16+a2),
∵△≥0,
∴100-64-4a2≥0,
4a2≤36,
又∵a>0,
∴a≤3,
∴0<a≤3,
∴满足0<BC≤3时,存在点P,使得PQ经过C.
把两块全等的等腰直角△ABC和△DEF叠放在一起,使三角板DEF的锐角顶点D与三角板ABC的斜边中点O重合,其中∠ABC=∠DEF=90°,∠C=∠F=45°,AB=DE=6,把三角板ABC固定不动,让三角板DEF绕点O旋转,设射线DE与射线AB相交于点P,射线DF与线段BC相交于点Q.
(1)如图1,当射线DF经过点B,即点Q也与B重合时,易证△APD∽△CDQ.此时,AP•CQ=18
18
;
(2)将三角板DEF由图1所示的位置绕点O沿逆时针方向旋转,设旋转角为α,0°<α<45°,如图2.问AP•CQ的值是多少?说明你的理由;
(3)将三角板DEF由图2所示的位置绕点O继续沿逆时针方向旋转,即45°<α≤90°时,如图3.问AP•CQ的值又是多少?说明你的理由.
解:(1)∵∠A=∠C=45°,∠APD=∠QDC=90°,
∴△APD∽△CDQ.
∴AP:CD=AD:CQ.
∴即AP×CQ=AD×CD,
∵AB=BC=6,
∴AD=CD=3,
∴AP×CQ=AD×CD=18;
故答案为:18.
(2)AP•CQ的值是18
证明:在△APD与△CDQ中,
∠A=∠C=45°,
∠APD=180°-45°-(45°+α),
=90°-α,
而∠CDQ=90°-α,
∴∠APD=∠CDQ,
∴△APD∽△CDQ,
∴,
∴AP•CQ=AD•CD,
∵AD=CD=,
而AC=6,
∴AP•CQ=3•3
=18.
(3)同理可说明
AP•CQ=18.
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