题目内容
【题目】在直角坐标系中,过原点O及点A(8,0),C(0,6)作矩形OABC,连接OB,点D为OB的中点,点E是线段AB上的动点,连接DE,作DF⊥DE,交OA于点F,连接EF.已知点E从A点出发,以每秒1个单位长度的速度在线段AB上移动,设移动时间为t秒.
(1)如图1,当t=3时,求DF的长.
(2)如图2,当点E在线段AB上移动的过程中,的大小是否发生变化?如果变化,请说明理由;如果不变,请求出的值.
(3)连接AD,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,求相应的t的值.
【答案】(1)(2)不变,(3)t=或
【解析】
(1)当t=3时,点E为AB的中点,由三角形中位线定理得出DE∥OA,DE=OA=4,再由矩形的性质证出DE⊥AB,得出∠OAB=∠DEA=90°,证出四边形DFAE是矩形,得出DF=AE=3即可;
(2)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,证明四边形DMAN是矩形,得出∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,由平行线得出比例式,,由三角形中位线定理得出DM=AB=3,DN=OA=4,证明△DMF∽△DNE,得出的值;
(3)作作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;
①当点E到达中点之前时,NE=3-t,由△DMF∽△DNE得:MF=(3-t),求出AF=4+MF=,得出G(,),求出直线AD的解析式为y=,把G(,)代入即可求出t的值;
②当点E越过中点之后,NE=t-3,由△DMF∽△DNE得:MF=,求出AF=4-MF=,得出G(,),代入直线AD的解析式y=求出t的值即可.
解:(1)当t=3时,点E为AB的中点,
∵A(8,0),C(0,6),
∴OA=8,OC=6,
∵点D为OB的中点,
∴DE∥OA,DE=OA=4,
∵四边形OABC是矩形,
∴OA⊥AB,
∴DE⊥AB,
∴∠OAB=∠DEA=90°,
又∵DF⊥DE,
∴∠EDF=90°,
∴四边形DFAE是矩形,
∴DF=AE=3;
(2)的大小不变;
理由:如图2所示:作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,
∵四边形OABC是矩形,
∴OA⊥AB,
∴四边形DMAN是矩形,
∴∠MDN=90°,DM∥AB,DN∥OA,
∴,,
∵点D为OB的中点,
∴M、N分别是OA、AB的中点,
∴DM=AB=3,DN=OA=4,
∵∠EDF=90°,
∴∠FDM=∠EDN,
又∵∠DMF=∠DNE=90°,
∴△DMF∽△DNE,
∴.
(3)作DM⊥OA于M,DN⊥AB于N,
若AD将△DEF的面积分成1:2的两部分,
设AD交EF于点G,则点G为EF的三等分点;
①当点E到达中点之前时,如图3所示,NE=3-t,
由△DMF∽△DNE得:MF=,
∴,
∵点G为EF的三等分点,
∴G(,),
设直线AD的解析式为y=kx+b,
把A(8,0),D(4,3)代入得:,
解得:,
∴直线AD的解析式为:,
把点G(,)代入得:;
②当点E越过中点之后,如图4所示,NE=t-3,
由△DMF∽△DNE得:MF=,
∴,
∵点G为EF的三等分点,
∴G(,),
把点G代入直线AD的解析式,
解得:;
综合上述,当AD将△DEF分成的两部分的面积之比为1:2时,的值为或.