Question

如图，在直角坐标系中，点A的坐标为（0，8），点 B（b，t）在直线x=b上运动，点D、E、F分别为OB、0A、AB的中点，其中b是大于零的常数．

（1）判断四边形DEFB的形状．并证明你的结论；

（2）试求四边形DEFB的面积S与b的关系式；

（3）设直线x=b与x轴交于点C，问：四边形DEFB能不能是矩形？若能．求出t的值；若不能，说明理由．

 

Answer 1

解：（1）四边形DEFB是平行四边形．

证明：∵D、E分别是OB、OA的中点，

∴DE∥AB，同理，EF∥OB，

∴四边形DEFB是平行四边形；

、

（2）解法一：∵S_△AOB= ×8×b=4b，

由（1）得EF∥OB，∴△AEF∽△AOB，

∴ =（ ）²，即S_△AEF= S_△AOB=b，同理S_△ODE=b，

∴S=S_△AOB-S_△AEF-S_△ODE=4b-b-b=2b，即S=2b（b＞0）；

解法二：如图，连接BE，

S_△AOB= ×8×b=4b，

∵E、F分别为OA、AB的中点，

∴S_△AEF= S_△AEB= S_△AOB=b，

同理S_△EOD=b，

∴S=S_△AOB-S_△AEF-S_△ODE=4b-b-b=2b，

即S=2b（b＞0）；

（3）解法一：以E为圆心，OA长为直径的圆记为⊙E，

①当直线x=b与⊙E相切或相交时，若点B是切点或交点，则∠ABO=90°，由（1）知，四边形DEFB是矩形，

此时0＜b≤4，可得△AOB∽△OBC，

∴ = ，即OB²=OA•BC=8t，

在Rt△OBC中，OB²=BC²+OC²=t²+b²，

∴t²+b²=8t，

∴t²-8t+b²=0，

解得t=4± ，

②当直线x=b与⊙E相离时，∠ABO≠90°，

∴四边形DEFB不是矩形，

综上所述：当0＜b≤4时，四边形DEFB是矩形，这时，t=4± ，当b＞4时，四边形DEFB不是矩形；

解法二：由（1）知，当∠ABO=90°时，四边形DEFB是矩形，

此时，Rt△OCB∽Rt△ABO，

∴ = ，即OB²=OA•BC，

又OB²=BC²+OC²=t²+b²，OA=8，BC=t（t＞0），

∴t²+b²=8t，

∴（t-4）²=16-b²，

①当16-b²≥0时，解得t=4± ，此时四边形DEFB是矩形，

②当16-b²＜0时，t无实数解，此时四边形DEFB不是矩形，

综上所述：当16-b²≥0时，四边形DEFB是矩形，此时t=4± ，当16-b²＜0时，四边形DEFB不是矩形；

解法三：如图，过点A作AM⊥BC，垂足为M，

在Rt△AMB中，AB²=AM²+BM²=b²+（8-t）²，

在Rt△OCB中，OB²=OC²+BC²=b²+t²，

在Rt△OAB中，当AB²+OB²=OA²时，∠ABO=90°，则四边形DEFB为矩形，

∴b²+（8-t）²+b²+t²=8²，

化简得t²-8t=-b²，配方得（t-4）²=16-b²，其余同解法二．

解析:略