题目内容

将一块足够大的三角形板,其直角顶点放在点A(3,2),两直角边分别交x轴、y轴于点B,C.设B(t,0).

(1)如图1,当t=3时,求线段BC的长;
(2)如图2,点B,C分别在x轴,y轴的正半轴上,设△BOC的面积为S,试求S关于t的函数关系式,并求出S的最大值;
(3)取BC的中点D,过点D作y轴的垂线与直线AC交于点E,△CDE能否成为等腰三角形?若能,请求出点B的坐标;若不能,请说明理由.
考点:相似形综合题
专题:
分析:(1)利用两点间的距离公式求得BC的长度即可;
(2)如图2,过A作AH⊥x轴与H,AP⊥y轴于P,构建相似三角形:△ABH∽△ACP,利用相似三角形的对应边成比例求得CP的长度,则OC=OP+CP;然后由三角形的面积公式进行解答即可;
(3)需要分类讨论:①当0<t<3时,当点E与点A重合时,△CDE为等腰三角形,即直线DE经过点A;
②当3<t<
13
3
时,设CD=CE,过A作AM⊥y轴,构建相似三角形:△AMC∽△DHC,利用相似三角形的性质来求t的值;
③当t>
13
3
时,∠CED为钝角,设CE=DE.易证△OCF≌△ABF,则该全等三角形的对应边相等,则利用勾股定理列出关于t的方程,通过解方程来求t的值;
④如图5,当t<0时,利用等腰三角形的性质进行解答.
解答:(1)∵点A(3,2),
∴AC=3,AB=2,
∴BC=
AB2+AC2
=
22+32
=
13
;
∴线段BC的长是
13
;

(2)如图2,过A作AH⊥x轴与H,AP⊥y轴于P,易证△ABH∽△ACP,
∴
AH
BH
=
AP
CP
  即 
2
3-t
=
3
CP
或 
2
t-3
=
3
CP
,
∴CP=
9-3t
2
 或 CP=
3t-9
2

∴OC=
13-3t
2

∴S=
1
2
•t•
13-3t
2
=-
3
4
t2+
13
4
t
当t=
13
6
时,S最大=
169
48


(3)①当0<t<3时,
当点E与点A重合时,△CDE为等腰三角形,即直线DE经过点A.
∴
13-3t
4
=2,
∴t=
5
3
,
∴B( 
5
3
,0);
②如图3,当3<t<
13
3
时,设CD=CE,过A作AM⊥y轴,
易证△AMC∽△DHC,
∴
HD
HC
=
AM
MC
,
∴
t
2
13-3t
4
=
3
2-
13-3t
2

∴t=±
13
,
∴B(
13
,0);

③如图4,当t>
13
3
时,∠CED为钝角,设CE=DE.
∴CF=BF,
易证△OCF≌△ABF,
∴OC=AB.
∴(
13-3t
2
)2=(t-3)2+22
解得t1=3 (舍去),t2=7.8,
∴B (7.8,0)
④如图5,当t<0时,可求得OF=
3t-13
t-3
,
当CD=CE时,
∴CB=CF,
∴OB=OF
∴
3t-13
t-3
=-t,
解得t=±
13
,
∴B (-
13
,0),
又由①可知,当B( 
5
3
,0)时,AF=AC.当点B向左运动时,AC逐渐增大同时AF逐渐减小,
∴当t<0时不存在BC=BF的情形,即不存在CD=DE的情形;
若CE=DE,则CF=BF,
易证△COF≌△BAF,
∴AB=OC,
∴(
13-3t
2
)2=(t-3)2+22,
解得t1=3 (舍去),t2=7.8 (舍去).
综上所述,存在点B使△DCE为等腰三角形,此时B点坐标为:B1( 
5
3
,0);B2( 
13
,0);B3 (7.8,0); B4(-
13
,0).
点评:此题考查了相似形的综合题.涉及的知识有:相似三角形的判定与性质,勾股定理,坐标与图形性质,等腰直角三角形的判定与性质,是一道探究型题.
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