题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,AC⊥BC于点C,且点C在y的正半轴上,点A和点B分别在x的负半轴和正半轴,AC=BC,AB=8.
(1)求点C的坐标;
(2)点D从点C出发以1个单位/秒的速度向y的负半轴方向运动,同时点G从点B出发以1个单位/秒的速度向x轴的正方向运动,连接DG交直线BC于点F.设D、G两点运动时间为t秒,△DOF的面积为s,请用t的式子表示s,并直接写出t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,过点F作FP⊥DF,过点C作x轴的平行线交FP于点P,连接AD,是否存在t,使△CPF的面积等于△AOD面积的2倍?如果存在,请求出t的值;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)C(0,4);(2),(3)存在t,使△CPF的面积等于△AOD面积的2倍,t=或t=.
【解析】
(1)根据等腰直角三角形的性质可求得OC的长度,即可求出C点坐标;
(2)证明△DHF≌△GBF,根据全等三角形对应边相等可知点F是DG的中点,所以可证,分情况讨论即可;
(3)先判断△POI为等腰直角三角形,利用面积公式表示出△CPF和△AOD的面积,用2倍建立方程,解出即可.
解:(1)∵AC=BC,AB=8,
∴OB=4,
∵AC⊥BC,AC=BC,
∴∠OBC=45°.
∵∠BOC=90°,
∴OC=OB=4,
∵点C在y的正半轴上,
∴C(0,4);
(2)过点D作DH∥x轴交直线BC于点H,
∵DH∥x轴,∠BOC=90°,∠OBC=45°.
∴∠HDF=∠BGF,∠CDH=∠BOC=90°, ∠OCB=45°,
∴CD=DH,
∵D,G两点速度相同,
∴CD=DH=BG,
在△DHF和△GBF中,
,
∴△DHF≌△GBF,
∴点F是DG的中点,
当0<t<4时,如图1,
∵OD=4﹣t,OG=4+t,
,
当t=4时,D点与O点重合,此时S=0,
如图2,当t>4时,
∵OD=t﹣4,OG=4+t,
;
故 .
(3)如图3,
连接PD、PG、PO,过点F作E⊥CP于点E,过点P作PI⊥PO交x轴于点I,
∴△POI为等腰直角三角形,且OB=BI=OC=CP,
∴点P(4,4),CP=4.
当0≤t<4时,EF=t+2,
S△CPF=CP×EF=×4×(t+2)=t+4
S△AOD=OA×OD=×4×(4﹣t)=8﹣2t
∴t+4=2(8﹣2t),
解得t=,
当t>4时,EF=t+2,
S△CPF=CP×EF=×4×(t+2)=t+4
S△AOD=OA×OD=×4×(t﹣4)=2t﹣8
∴t+4=2(2t﹣8),
解得t=.
∴存在t,使△CPF的面积等于△AOD面积的2倍,t=或t=.