题目内容

在直角坐标中,有两个边长都为10cm的等边三角形△ABC和△DEF,且BC、DE与x轴重合,B与原点O重合,连结AD、CF.
(1)求证:四边形ADFC是平行四边形.
(2)若BD=3cm,△ABC沿着x轴正方向以每秒1cm的速度运动,设△ABC运动时间为t秒.
①当t为何值时,?ADFC是矩形,并求过矩形顶点A的反比例函数解析式.
②在①的条件下,反比例函数图象上是否存在点P,使|PC-PF|最大,若存在,画出点P的位置,并求PC-PF绝对值的最大值,若不存在,请说明理由.
考点:反比例函数综合题
专题:压轴题
分析:(1)因为△ABC和△DEF是两个边长为10cm的等边三角形所以AC=DF,又∠ACD=∠FDE=60°,可得AC∥DF,所以四边形ADFC是平行四边形;
(2)①当t=13秒时,平行四边形是矩形,此时B与F重合,而证得平行四边形ADFC是矩形,然后表示出点A的坐标,用待定系数法确定反比例函数的解析式即可.
②首先根据C(23,0),F(8,-5
3
)得到直线CF的解析式为:y=
3
3
x-
23
3
3
,从而得到DC=20,DF=10;然后在经过A的反比例函数上取一点P,则有PF-PC<FC,从而耳朵当P,F,C在同一直线上时PC-PF取最大值等于FC,然后根据DC=20,DF=10,∠DFC=90°利用勾股定理求得FC=10
3
,从而得到|PC-PF|最大值.
解答:(1)证明:∵△ABC和△DEF是两个边长都为l0cm的等边三角形,
∴AC=DF=10cm,∠ACB=∠FDE=60°,
∴AC∥DF,
∴四边形ADFC是平行四边形;

(2)解:①若平行四边形ADFC是矩形,则∠ADF=90°,
∴∠ADC=90-60=30°
同理∠DAB=30°=∠ADC,
∴BA=BD,
同理EC=EF,
∴E与B重合,
∴BE=BD+DE=3+10=13
∴t=13÷1=13秒
在移动前A(5,5
3
),移动距离是13
∴移动后A(18,5
3
)
∴k=xy=18×5
3
=90
3

∴过矩形顶点A的反比例函数是:y=
90
3
x
,

②由题意可知:C(23,0),F(8,-5
3
)
∴直线CF的解析式为:y=
3
3
x-
23
3
3
,
∴DC=20,DF=10
在经过A的反比例函数上取一点P,
那么在△PFC中有:FC+PC>PF(三角形两边之和大于第三边),
即PF-PC<FC,
∴当P,F,C在同一直线上时PC-PF取最大值等于FC,
∵DC=20,DF=10,∠DFC=90°
∵FC=
CD2-DF2
=
202-102
=10
3
,
∴|PC-PF|最大值等于10
3
.
P的位置如图:
点评:本题考查了矩形的性质及其应用及反比例函数的综合知识,此题把平行四边形和矩形的判定都用于其中,可以让学生在练习中加以区分、训练,此类题目往往是中考压轴题,难度较大.
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