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.
(1)线段AB与AC的数量关系是 ,位置关系是 .
(2)当t=2时,求CF的长;
(3)当t为何值时,点C落在线段BD上?求出此时点C的坐标;
(4)设△BCE的面积为S,求S与t之间的函数关系式.
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(1)AB=2AC,AB⊥AC;
(2)CF=1;
(3)当t=
﹣2时,点C落在线段BD上;点C的坐标为(
,﹣1+
);
(4)①当0<t≤8时, S=﹣
t2+
t+4;②当t>8时, S=
t2﹣
t﹣4;③t=8时,S=0.
【解析】
试题分析:(1)∵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.
故答案是:AB=2AC,AB⊥AC;
(2)由题意,易证Rt△ACF∽Rt△BAO,
∴
.
∵AB=2AM=2AC,
∴CF=
OA=
t.
当t=2时,CF=1;
(3)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或t=﹣
﹣2(不合题意,舍去)
∴当t=
﹣2时,点C落在线段BD上.
此时,CF=
t=
﹣1,
OF=t+2=
,
∴点C的坐标为(
,﹣1+
);
(4)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