题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系,点 O 是原点,直线 y x 6分别交 x 轴,y 轴于点 B,A,经过点 A 的直线 y x b 交 x 轴于点 C.
(1)求 b 的值 ;
(2)点 D 是线段 AB 上的一个动点,连接 OD,过点 O 作 OE⊥OD 交 AC 于点 E,连接DE,将△ODE 沿 DE 折叠得到△FDE,连接 AF.设点 D 的横坐标为 t,AF 的长为 d,当t> 3 时,求 d 与 t 之间的函数关系式(不要求写出自变量 t 的取值范围);
(3)在(2)的条件下,DE 交 OA 于点 G,且 tan∠AGD=3.点 H 在 x 轴上(点 H 在点O 的右侧),连接 DH,EH,FH,当∠DHF=∠EHF 时,请直接写出点 H 的坐标,不需要写出解题过程.
【答案】(1)b=6;(2)d=6+2t;(3)H点的坐标为(2,0)或(10,0).
【解析】
(1)由y=x+6求得A点坐标,再将A点坐标代入y=x+b中,便可求得b;
(2)过点D分别作DM⊥x轴于点M,DN⊥y轴于点N,过点F作FR⊥AF交AE于点R,可证明四边形DMON为矩形,再证△AOD≌△COE(ASA),用t表示AD,然后证明△ADF≌△REF(AAS),进而用t表示AR,问题便可迎刃而解;
(3)分两种情况解答:第一种情况,当FH平分∠DHE时,连接OF,过E作EK⊥x轴于点K,作EL⊥y轴于点L,设正方形ODFE的外接圆交x轴于点H,证明△ODM≌△EOK(AAS),用t表示出EL,OL,再由tan∠AGD=3,便可用t表示GN,GL,由OA=6列出t的方程求得t,便可求得H点坐标;第二种情况,当∠DHF与∠EHF重合时,延长DE与x轴交于点H,求出DE与x轴的交点坐标便可.
解:(1)令x=0,得y=x+6=6,
∴A(0,6),
把A(0,6)代入y=x+b中,得b=6;
(2)令y=0,得y=x+6=0,则x=6,
∴B(6,0),
∵点D的横坐标为t,
∴D(t,t+6),
令y=0,得y=x+6=0,x=6,
∴C(6,0),
∵OA=OB=6,
∴∠OAB=∠OBA=45°,
同理∠OAC=∠OCA=45°,
∴∠BAC=90°,
在Rt△AOC中,AC=OA=,
如图1,过点D分别作DM⊥x轴于点M,DN⊥y轴于点N,
∵∠DMO=∠MON=∠OND=90°,
∴四边形DMON为矩形,
∴DN=OM=t,
在Rt△ADN中,∠DAN=45°,AD=,
∵∠AOD+∠AOE=90°,∠COE+∠AOE=90°,
∴∠AOD=∠COE,
又∵∠OAD=∠OCE=45°,OA=OC,
∴△AOD≌△COE(ASA),
∴OD=OE,AD=CE=,
∵△DFE和△DOE关于DE对称,
∴DF=OD=OE=EF,∠DFE=∠DOE=90°,
过点F作FR⊥AF交AE于点R,
∵∠AFD+∠DFR=90°,∠RFE+∠DFR=90°,
∴∠AFD=∠RFE,
∵∠ERF=∠RAF+∠AFR=∠RAF+90°,∠DAF=∠RAF+∠DAR=∠RAF+90°,
∴∠ERF=∠DAF,
∴△ADF≌△REF(AAS),
∴AF=RF,AD=RE=,
∴∠FAR=∠FRA,
又∵∠FAR+∠FRA═90°,
∴∠FAR=∠FRA=45°,
在Rt△AFR中,AR=ACCEER=,AF=AR=6+2t,
∴d=6+2t;
(3)如图2,连接OF,过E作EK⊥x轴于点K,,作EL⊥y轴于点L,
由(2)可得四边形ODFE是正方形,设正方形ODFE的外接圆交x轴于点H,
∴∠DOM+∠ODM=∠DOM+∠EOK=90°,
∴∠ODM=∠EOK,
∵∠OMD=∠EKO=90°,OD=EO,
∴△ODM≌△EOK(AAS),
∴EK=OM=DN=OL=t,LE=OK=DM=6+t,
∵tan∠AGD=3,DN=t,
∴,即,
∴GN=,GL=,
∴OA=OL+GL+GN+AN=,
∵OA=6,
∴2t+2=6,
∴t=2,
∴AF=6+2t═2,
∵OF是正方形ODFE的外接圆的直径,
∴FH⊥x轴,∠DHF=∠DOF=∠EOF=45°=∠EHF,
∴H(2,0)满足条件;
如图3,延长DE与x轴交于点H,则∠DHF=∠EHF,
由以上知D(2,4),E(4,2),
设直线DE的解析式为:y=kx+b(k≠0),
则,解得:,
∴直线DE的解析式为:,
当y=0时,得,
解得:x=10,
∴H(10,0),
综上,H点的坐标为(2,0)或(10,0).