题目内容
【题目】(基础模型)
已知等腰直角△ABC,∠ACB=90°,AC=CB,过点C任作一条直线l(不与CA、CB重合),过点A作AD⊥l于D,过点B作BE⊥l于 E.
(1)如图②,当点A、B在直线l异侧时,求证:△ACD≌△CBE
(模型应用)
在平面直角坐标性xOy中,已知直线l:y=kx﹣4k(k为常数,k≠0)与x轴交于点A,与y轴的负半轴交于点 B.以AB为边、B为直角顶点作等腰直角△ABC.
(2)若直线l经过点(2,﹣3),当点C在第三象限时,点C的坐标为 .
(3)若D是函数y=x(x<0)图象上的点,且BD∥x轴,当点C在第四象限时,连接CD交y轴于点E,则EB的长度为 .
(4)设点C的坐标为(a,b),探索a,b之间满足的等量关系,直接写出结论.(不含字母k)
【答案】(1)详见解析;(2)(﹣6,﹣2);(3)2;(4)a+ b=-4或b﹣a=4.
【解析】
(1)利用同角的余角相等判断出∠CAD=∠BCE,进而利用AAS即可得出结论;
(2)先求出直线l的解析式,进而确定出点A,B坐标,再判断出△ACD≌△CBE,即可得出结论;
(3)同(2)的方法可得△OAB≌△FBC,从而得BF=OA=4,再证△BED≌△FEC(AAS),即可得到答案;
(4)分点C在第二象限,第三象限和第四象限三种情况:先确定出点A,B坐标,再同(2)(3)的方法确定出点C的坐标(用k表示),即可得出结论.
(1)∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠ECB=90°,
∵AD⊥l,BE⊥l,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠ACD+∠CAD=∠ACD+∠BCE=90°,
∴∠CAD=∠BCE,
∵CA=CB,
∴△ACD≌△CBE(AAS);
(2)如图1,过点C作CE⊥y轴于点E,
∵直线l:y=kx﹣4k经过点(2,﹣3),
∴2k﹣4k=﹣3,
∴k=,
∴直线l的解析式为:y=x﹣6,
令x=0,则y=﹣6,
∴B(0,﹣6),
∴OB=6,
令y=0,则0=x﹣6,
∴x=4,
∴A(4,0),
∴OA=4,
同(1)的方法得:△OAB≌△EBC(AAS),
∴CE=OB=6,BE=OA=4,
∴OE=OB﹣BE=6﹣4=2,
∵点C在第三象限,
∴C(﹣6,﹣2),
故答案为:(﹣6,﹣2);
(3)如图2,
对于直线l:y=kx﹣4k,
令x=0,则y=﹣4k,
∴B(0,﹣4k),
∴OB=4k,
令y=0,则kx﹣4k=0,
∴x=4,
∴A(4,0),
∴OA=4,
过点C作CF⊥y轴于F,则△OAB≌△FBC(AAS),
∴BF=OA=4,CF=OB=4k,
∴OF=OB+BF=4k+4,
∵点C在第四象限,
∴C(4k,-4k-4),
∵B(0,﹣4k),
∵BD∥x轴,且D在y=x上,
∴D(﹣4k,﹣4k),
∴BD=4k=CF,
∵CF⊥y轴于F,
∴∠CFE=90°,
∵BD∥x轴,
∴∠DBE=90°=∠CFE,
∵∠BED=∠FEC,
∴△BED≌△FEC(AAS),
∴BE=EF=BF=2,
故答案为:2;
(4)①当点C在第四象限时,由(3)知,C(4k,-4k-4),
∵C(a,b),
∴a=4k,b=-4k-4,
∴a+ b=-4;
②当点C在第三象限时,由(3)知,B(0,﹣4k),A(4,0),
∴OB=4k,OA=4,
如图1,由(2)知,△OAB≌△EBC(AAS),
∴CE=OB=4k,BE=OA=4,
∴OE=OB﹣BE=4k﹣4,
∴C(﹣4k,-4k+4),
∵C(a,b),
∴a=﹣4k,b=-4k+4,
∴b﹣a=4;
③当点C在第二象限时,如图3,由(3)知,B(0,﹣4k),A(4,0),
∴OB=4k,OA=4,
∵△OAB≌△MBC(AAS),
∴CM=OB=4k,BM=OA=4,
∴OM=BM﹣BO=4﹣4k,
∴C(﹣4k,4﹣4k),
∵C(a,b),
∴a=﹣4k,b=4﹣4k,
∴b﹣a=4;
④点C不可能在第一象限;
综上所述:a+ b=-4或b﹣a=4.
图3