题目内容
【题目】如图,A(-2,2)、AB⊥x轴于点B,AD⊥y轴于点D,C(-2,1)为AB的中点,直线CD交x轴于点F.
(1)求直线CD的函数关系式;
(2)过点C作CE⊥DF且交x轴于点E,求证:∠ADC=∠EDC;
(3)求点E坐标;
(4)点P是直线CE上的一个动点,求PB+PF的最小值.
【答案】(1)y=x+2;(2)证明见解析;(3)E(,0);(4)PB+PF的最小值为.
【解析】
(1)由题意先求出D的坐标,再利用待定系数法可求得直线CD的函数关系式;
(2)可先证明△ADC≌△BFC,利用全等三角形的性质得CF=CD,∠BFC=∠ADC,从而可证明DE=EF,最后利用等边对等角及等量代换即可证明∠ADC=∠EDC;
(3)利用直线CD的函数关系式可求出点F坐标,从而得到OF=4,设OE=x,则EF=DE=4-x,最后在Rt△DOE中利用勾股定理建立方程即可求出OE得到点E坐标;
(4)由(2)可知点D与F关于直线CE对称,连接BD交直线CE于点P,则可知P点即为满足条件的动点,由勾股定理可求得BD的长,即PB+PF的最小值.
解:(1)∵A(-2,2),AD⊥y轴于点D,
∴D(0,2),
设直线CD解析式为y=kx+b(k≠0),把点D(0,2),C(-2,1),代入得:,
解得,
∴直线CD的函数关系式为y=x+2;
(2)∵C是AB的中点,
∴AC=BC,
∵AD⊥y轴于点D,
∴AD∥x轴,
∵AB⊥x轴于点B,
∴∠A=∠CBF=90°,
在△ACD和△BCF中,,
∴△ACD≌△BCF(ASA),
∴CF=CD,∠BFC=∠ADC,
∵CE⊥DF,
∴CE垂直平分DF,
∴DE=FE,
∴∠EDC=∠EFC,
∴∠ADC=∠EDC;
(3)∵直线CD的函数关系式为y=x+2,
∴把y=0代入得0=x+2,解得x=-4,
∴F(-4,0),
∴OF=4,
∵D(0,2),
∴OD=2,
设OE=x,则EF=DE=4-x,
在Rt△DOE中,,解得x=,即OE=,
∴E(,0);
(4)如图,连接BD交直线CE于点P,
由(2)可知点D与点F关于直线CE对称,
∴PD=PF,
∴PB+PF=PB+PD≥BD,
∵A(-2,2),AB⊥x轴于点B,
∴B(-2,0),
∴BD=,
∴PB+PF的最小值为.