题目内容
【题目】如图,已知直线
经过点
,交x轴于点A,y轴于点B,F为线段AB的中点,动点C从原点出发,以每秒1个位长度的速度沿y轴正方向运动,连接FC,过点F作直线FC的垂线交x轴于点D,设点C的运动时间为t秒.
当
时,求证:
;
连接CD,若
的面积为S,求出S与t的函数关系式;
在运动过程中,直线CF交x轴的负半轴于点G,
是否为定值?若是,请求出这个定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)
;(3)
.
【解析】
(1)连接OF,根据“直线
经过点
”可得k=1,进而求出A(﹣4,0),B(0,4),得出△AOB是等腰直角三角形,得出∠CBF=45°,得出OF=
AB=BF,OF⊥AB,得出∠OFD=∠BFC,证得△BCF≌△ODF,即可得出结论
(2)①根据全等三角形的性质可得出0<t<4时,BC=OD=t﹣4,再根据勾股定理得出CD2=2t2-8t+16,证得△FDC是等腰直角三角形,得出
,即可得出结果;
②同理当t≥4时,得出BC=OD=t﹣4,由勾股定理得出CD2=OD2+OC2=2t2﹣8t+16,证出△FDC是等腰直角三角形,得出FC2
CD2,即可得出结果;
(3)由待定系数法求出直线CF的解析式,当y=0时,可得出G
,因此OG
,求出
即可.
证明:连接OF,如图1所示:
![]()
直线
经过点
,
,解得:
,
直线
,
当
时,
;当
时,
;
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
为线段AB的中点,
,
,
,
,
,
,
,
在
和
中,
,
≌
,
;
解:
当
时,连接OF,如图2所示:
![]()
由题意得:
,
,
由
得:
≌
,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
的面积
;
当
时,连接OF,如图3所示:
![]()
由题意得:
,
,
由
得:
≌
,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
的面积
;
综上所述,S与t的函数关系式为
;
解:
为定值
;理由如下:
当
时,如图4所示:
![]()
当设直线CF的解析式为
,
,
,F为线段AB的中点,
,
把点
代入
得:
,
解得:
,
直线CF的解析式为
,
当
时,
,
,
,
;
当
时,如图5所示:
![]()
同
得:
;
综上所述,
为定值
.