题目如图,在平面直角坐标系
xOy中,点
A(0,m),
B(−2m,0),其中
m>0,点
C在第四象限内,
AC交
x轴于点
D.且
AB⊥AC,
AB=AC,连接
OC,并作
CE⊥y轴于点
E.
(1)求证:
∠ABO=∠CAO;
(2)求点
D的坐标;(用含
m的式子表示)
(3)如图
1,过点
A作直线
l∥x轴,过点
E作
EG⊥AB于点
G,求证:直线
EG,直线
OC,直线
l相交于一点.
知识点:三角形章节:第13章 三角形 / 13.1 三角形的概念
答案与解析
答案
(1)证明:
∵AO⊥BD,
AB⊥AC,
∴∠BAO+∠ABO=90∘,
∠BAO+∠CAO=90∘,
∴∠ABO=∠CAO.
(2)如图
1.
⎩⎨⎧∠ABO=∠CAO∠AOB=∠CEA=90°AB=AC,
∴△ABO≌△CAO(AAS),
∴CE=AO=m,
OE=AE−AO=OB−AO=2m−m=m,
考虑到点
C在第四象限,则
C(m,−m).
设直线
AC的解析式为:
y=kx+b,
将点
A(0,m),
C(m,−m)代入上式,
得:
{m=b−m=mk+b,
解得:
k=−2,
b=m,
∴直线
AC的解析式是:
y=−2x+m,
令
y=0,得
0=−2x+m,
∴x=2m.
∴D(2m,0);
(3)∵AB⊥AC,
EG⊥AB,
∴EG∥AC,
故可设直线
EG的解析式为:
y=−2x+t,
由
OE=m且
OE在
y轴的负半轴可知,
E(0,−m),
将点
E的坐标代入
EG的解析式得,
t=−m,
∴直线
EG的解析式为
y=−2x−m,
由直线
l∥x轴,且直线
l经过点
A可知,直线
l的方程为:
y=m,
联立
{y=−2x−my=m,
求得直线
EG与直线
l的交点坐标是
(−m,m),
∵O(0,0),
C(m,−m),
∴直线
OC的方程为
y=−x.
联立
{y=−xy=m,
求得直线
OC与直线
l的交点坐标是
(−m,m),
故直线
EG,直线
OC,直线
l相交于一点
(−m,m).
解析
(1)证明:
∵AO⊥BD,
AB⊥AC,
∴∠BAO+∠ABO=90∘,
∠BAO+∠CAO=90∘,
∴∠ABO=∠CAO.
(2)如图
1.
⎩⎨⎧∠ABO=∠CAO∠AOB=∠CEA=90°AB=AC,
∴△ABO≌△CAO(AAS),
∴CE=AO=m,
OE=AE−AO=OB−AO=2m−m=m,
考虑到点
C在第四象限,则
C(m,−m).
设直线
AC的解析式为:
y=kx+b,
将点
A(0,m),
C(m,−m)代入上式,
得:
{m=b−m=mk+b,
解得:
k=−2,
b=m,
∴直线
AC的解析式是:
y=−2x+m,
令
y=0,得
0=−2x+m,
∴x=2m.
∴D(2m,0);
(3)∵AB⊥AC,
EG⊥AB,
∴EG∥AC,
故可设直线
EG的解析式为:
y=−2x+t,
由
OE=m且
OE在
y轴的负半轴可知,
E(0,−m),
将点
E的坐标代入
EG的解析式得,
t=−m,
∴直线
EG的解析式为
y=−2x−m,
由直线
l∥x轴,且直线
l经过点
A可知,直线
l的方程为:
y=m,
联立
{y=−2x−my=m,
求得直线
EG与直线
l的交点坐标是
(−m,m),
∵O(0,0),
C(m,−m),
∴直线
OC的方程为
y=−x.
联立
{y=−xy=m,
求得直线
OC与直线
l的交点坐标是
(−m,m),
故直线
EG,直线
OC,直线
l相交于一点
(−m,m).