题目内容
【题目】如图,直线y=﹣
x+4与x轴、y轴分别交于点A、B,点C从点B出发,以每秒5个单位长度的速度向点A匀速运动;同时点D从点O出发,以每秒4个单位长度的速度向点B匀速运动,到达终点后运动立即停止.连接CD,取CD的中点E,过点E作EF⊥CD,与折线DO﹣OA﹣AC交于点F,设运动时间为t秒.![]()
(1)点C的坐标为(用含t的代数式表示);
(2)求证:点E到x轴的距离为定值;
(3)连接DF、CF,当△CDF是以CD为斜边的等腰直角三角形时,求CD的长.
【答案】
(1)(3t,4﹣4t)
(2)
解:证明:∵点D从点O出发,以每秒4个单位长度的速度向点B匀速运动,
∴OD=4t,
∴D(0,4t).
∵点E为线段CD的中点,
∴E(
,
),既(
,2),
∴点E到x轴的距离为定值
(3)
解:按点F的位置不同来考虑.
①当点F在AC上时,如图2所示.
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∵DF⊥AB,∠AOB=90°,
∴△BDF∽△BAO,
∴
,
∴DF=CF=
(1﹣t),BF=
(1﹣t).
∵BF=BC+CF,
∴
(1﹣t)=5t+
(1﹣t),
∴t=
.
此时DF=
×(1﹣
)=
,CD=
DF=
;
②当点F在OA上时,如图3所示,显然不存在;
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③当点F在OD上时,如图4所示.
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∵C(3t,4﹣4t),D(0,4t),∠CFD=90°,
∴F(0,4﹣4t),
∴DF=4t﹣(4﹣4t)=8t﹣4,CF=3t.
∵△CDF为等腰直角三角形,
∴DF=CF,即8t﹣4=3t,
解得:t=
.
此时CF=3×
=
,CD=
CF=
.
综上可知:当△CDF是以CD为斜边的等腰直角三角形时,CD的长为
或
.
【解析】解:(1)过点C作CM⊥x轴于点M,如图1所示.
当x=0时,y=4,
∴B(0,4),OB=4;
当y=0时,x=3,
∴A(3,0),OA=3.
∴AB=
=5.
∵CM⊥x轴,BO⊥x轴,
∴
,
∴
,
∵BC=5t,AB=5,OA=3,
∴OM=
BC=3t.
当x=3t时,y=4﹣4t,
∴C(3t,4﹣4t).
所以答案是:(3t,4﹣4t).![]()
【考点精析】根据题目的已知条件,利用一次函数的图象和性质的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握一次函数是直线,图像经过仨象限;正比例函数更简单,经过原点一直线;两个系数k与b,作用之大莫小看,k是斜率定夹角,b与Y轴来相见,k为正来右上斜,x增减y增减;k为负来左下展,变化规律正相反;k的绝对值越大,线离横轴就越远.