题目内容

如图,点A是x轴正半轴上的动点,点B的坐标为(0,4),将线段AB的中点绕点A按顺时针方向旋转90°得点C,过点C作x轴的垂线,垂足为F,过点B作y轴的垂线与直线CF相交于点E,点D是点A关于直线CF的对称点,连接AC、BC、CD,设点A的横坐标为t.

(Ⅰ)线段AB与AC的数量关系是 ,位置关系是 .

(Ⅱ)当t=2时,求CF的长;

(Ⅲ)当t为何值时,点C落在线段BD上?求出此时点C的坐标;

(Ⅳ)设△BCE的面积为S,求S与t之间的函数关系式.

(1)AB=2AC,AB⊥AC;(2)1;(3)

【解析】

试题分析:(Ⅰ)根据“线段AB的中点绕点A按顺时针方向旋转90°得点C”推知AB与AC的关系;

(Ⅱ)由Rt△ACF∽Rt△BAO,得CF=OA=t,由此求出CF的值;

(Ⅲ)由Rt△ACF∽Rt△BAO,可以求得AF的长度;若点C落在线段BD上,则有△DCF∽△DBO,根据相似比例式列方程求出t的值;

(Ⅳ)有三种情况,需要分类讨论:当0<t≤8时,如题图1所示;当t>8时,如答图1所示;t=8时.

试题解析:(Ⅰ)∵如图,将线段AB的中点绕点A按顺时针方向旋转90°得点C,

∵AB=2AC,∠BAC=90°,

∴AB⊥AC.

(2)由题意,易证Rt△ACF∽Rt△BAO,

∴.

∵AB=2AM=2AC,

∴CF=OA=t.

当t=2时,CF=1;

(Ⅲ)由(1)知,Rt△ACF∽Rt△BAO,

∴,

∴AF=OB=2,∴FD=AF=2,.

∵点C落在线段BD上,

∴△DCF∽△DBO,

∴,

即,

整理 得t2+4t-16=0

解得 t=2-2或t=-2-2(不合题意,舍去)

∴当t=2-2时,点C落在线段BD上.

此时,CF=t=-1,

OF=t+2=2,

∴点C的坐标为(2,-1+);

(Ⅳ)①当0<t≤8时,如题图1所示:

S=BE•CE=(t+2)•(4-t)=-t2+t+4;

②当t>8时,如答图1所示:CE=CF-EF=t-4

S=BE•CE=(t+2)•(t-4)=t2-t-4;

③如答图2,当点C与点E重合时,CF=OB=4,可得t=OA=8,此时S=0.

考点:相似形综合题.

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