题目内容
【题目】(模型建立)(1)如图1,等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,CB=CA,直线ED经过点C,过A作AD⊥ED于点D,过B作BE⊥ED于点E,求证:△BEC≌△CDA.
(模型应用)(2)①已知直线l1:y=x+3与坐标轴交于点A、B,将直线l1绕点A逆时针旋转45o至直线l2,如图2,求直线l2的函数表达式;
②如图3,长方形ABCO,O为坐标原点,点B的坐标为(8,﹣6),点A、C分别在坐标轴上,点P是线段BC上的动点,若△APD是以点D为直角顶点的等腰直角三角形,当点D在直线y=﹣2x+5上时,直接写出点D的坐标,并写出整个运动过程中点D的纵坐标n的取值范围.
【答案】(1)见解析;(2)①y=﹣5x﹣10;②D(3,﹣1)或,﹣10≤n≤﹣7或﹣2≤n≤1.
【解析】
(1)根据△ABC为等腰直角三角形,AD⊥ED,BE⊥ED,可判定△ACD≌△CBE;
(2)①过点B作BC⊥AB,交l2于C,过C作CD⊥y轴于D,根据△CBD≌△BAO,得出BD=AO=2,CD=OB=3,求得C(-3,5),最后运用待定系数法求直线l2的函数表达式;
②根据△APD是以点D为直角顶点的等腰直角三角形,当点D是直线y=-2x+5上的动点且在第四象限时,分两种情况:当点D在矩形AOCB的内部时,当点D在矩形AOCB的外部时,设D(x,-2x+5),分别根据△ADE≌△DPF,得出AE=DF,据此列出方程进行求解即可.分两种情形求出n的范围即可;
解:(1)证明:如图1,∵△ABC为等腰直角三角形,
∴CB=CA,∠ACD+∠BCE=90°,
又∵AD⊥ED,BE⊥ED,
∴∠D=∠E=90°,∠EBC+∠BCE=90°,
∴∠ACD=∠EBC,
在△ACD与△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE(AAS);
(2)①如图2,过点B作BC⊥AB,交l2于C,过C作CD⊥y轴于D,
∵∠BAC=45°,
∴△ABC为等腰直角三角形,
由(1)可知:△CBD≌△BAO,
∴BD=AO,CD=OB,
∵直线l1:y=x+3中,若y=0,则x=﹣2;若x=0,则y=3,
∴A(﹣2,0),B(0,3),
∴BD=AO=2,CD=OB=3,
∴OD=2+3=5,
∴C(﹣3,5),
设l2的解析式为y=kx+b,则
,
解得 ,
∴l2的解析式:y=﹣5x﹣10;
②当点D是直线y=﹣2x+5上的动点且在第四象限时,分两种情况:
当点D在矩形AOCB的内部时,如图中,过D作x轴的平行线EF,交直线OA于E,交直线BC于F,
设D(x,﹣2x+5),则OE=2x﹣5,AE=6﹣(2x﹣5)=11﹣2x,DF=EF﹣DE=8﹣x,
由(1)可得,△ADE≌△DPF,则DF=AE,
即:11﹣2x=8﹣x,
解得x=3,
∴﹣2x+5=﹣1,
∴D(3,﹣1),
此时,PF=ED=3,CP=4<CB,符合题意;
当点D在矩形AOCB的外部时,如图中,过D作x轴的平行线EF,交直线OA于E,交直线BC于F,
设D(x,﹣2x+5),则OE=2x﹣5,AE=OE﹣OA=2x﹣5﹣6=2x﹣11,DF=EF﹣DE=8﹣x,
同理可得:△ADE≌△DPF,则AE=DF,
即:2x﹣11=8﹣x,
解得x=,
∴-2x+5=-,
∴D( ,-),
此时,ED=PF=,PB<6,符合题意.
故满足条件的点D(3,-1)或(),
①当点D在AP下方时,点P与B重合时,D(4,﹣10);点P与C重合时,D(7,﹣7),
∴﹣10≤n≤﹣7.
②当点D在AP上方时,点P与B重合时,D(4,﹣2);点P与C重合时,D(1,1),
∴﹣2≤n≤1.
综上所述,﹣10≤n≤﹣7或﹣2≤n≤1.