题目如图,在平面直角坐标系中,点
B(a,b)是第二象限内一点.
(1)若
a、
b满足等式
(a+3)2+∣b−2∣=0,求点
B的坐标;
(2)如图
1,在(1)的条件下,动点
C以每秒
2个单位长度的速度从
O点出发,沿
x轴的负半轴方向运动,同时动点
A以每秒
1个单位长度的速度从
O点出发,沿
y轴的正半轴方向运动,设运动的时间为
t秒,当
t为何值时,
△ABC是
AB为斜边的等腰直角三角形;
(3)如图
2,
C、
A分别是
x轴负半轴和
y轴上正半轴上一点,且
△ABC是以
AB为斜边的等腰直角三角形,若
E是线段
OC上一点,连接
BE交
AC于点
D,连接
AE,当
AE=CE,
∠OAE=45∘,①求证:
BE平分
∠ABC;②设
BD的长为
a,
△ADB的面积为
S.请用含
a的式子表示
S.
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)∵(a+3)2+∣b−2∣=0且
(a+3)2⩾0,
∣b−2∣⩾0,
∴a+3=0,
b−2=0,
∴a=−3,
b=2,
∴B(−3,2);
(2)过
B作
BH⊥x轴于点
H,
∵B(−3,2),
∴BH=2,
由题意得
OA=t,
OC=2t,
∵△ACB是以
AB斜边的等腰直角三角形,
∴AC=BC,
∠ACB=90∘,
∴∠BCH+∠ACB=90∘,
∵BH⊥x轴,
∴∠OHB=90∘,
∴∠BCH+∠HBC=90∘,
∴∠ACB=∠HBC,
∴∠AOC=∠CHB=90∘,
在
△AOC与
△CHB中,
⎩⎨⎧∠ACO=∠HCB∠AOC=∠HCBAC=BC,
∴△AOC≌△CHB(AAS),
∴OC=BH,
∴t=1,
∴当
t=1时,
△ABC是以
AB为斜边的等腰直角三角形;
(3)①证明:过点
E作
EM⊥AB于
M,
EN⊥BC交
BC延长线于
N,过点
B作
BF⊥x轴于
F,如图
2,
∴∠EMA=∠ENC=90∘,
由(2)可知,
∠BCF=∠CAO,
∵∠ECN=∠BCF,
∴∠ECN=∠CAO,
∵△ABC是以
AB为斜边的等腰直角三角形,
∴∠BAC=45∘,
∵∠OAE=45∘,
∴∠BAC+∠CAE=∠EAO+∠CAE,
即
∠BAE=∠CAO,
∵∠ECN=∠CAO,
∴∠ECN=∠BAE,
在
△AEM和
△CEN中,
⎩⎨⎧∠MAE=∠ECN∠AME=∠CNEAE=CE,
∴△AEM≌△CEN(AAS),
∴EM=EN,
∴BE平分
∠ABC;
②如图
3,延长
AE、
BC相交于点
P,
∵∠ACB=90∘,
∴∠ACP=90∘,
∴∠CAE+∠APC=90∘,
∠PCE+∠ACE=90∘,
∵AE=CE,
∴∠CAE=∠ACE,
∴∠APC=∠PCE,
∴CE=PE,
∴PE=AE,
AE=21AP,
∵BE平分
∠ABC,
∴BE⊥AP,
∴∠BEA=90∘,
∴∠CAE+∠ADE=90∘,
∠CBD+∠BDC=90∘,
∵∠BDC=∠ADE,
∴∠CAE=∠CBD,
在
△BCD和
△ACP中,
⎩⎨⎧∠CBD=∠CAEBC=AC∠BCD=∠ACP,
∴△BCD≌△ACP(ASA),
∴BD=AP=a,
∴AE=21a,
∴S△ABD=21BD•AE=21a×21a=41a2.
解析
(1)∵(a+3)2+∣b−2∣=0且
(a+3)2⩾0,
∣b−2∣⩾0,
∴a+3=0,
b−2=0,
∴a=−3,
b=2,
∴B(−3,2);
(2)过
B作
BH⊥x轴于点
H,
∵B(−3,2),
∴BH=2,
由题意得
OA=t,
OC=2t,
∵△ACB是以
AB斜边的等腰直角三角形,
∴AC=BC,
∠ACB=90∘,
∴∠BCH+∠ACB=90∘,
∵BH⊥x轴,
∴∠OHB=90∘,
∴∠BCH+∠HBC=90∘,
∴∠ACB=∠HBC,
∴∠AOC=∠CHB=90∘,
在
△AOC与
△CHB中,
⎩⎨⎧∠ACO=∠HCB∠AOC=∠HCBAC=BC,
∴△AOC≌△CHB(AAS),
∴OC=BH,
∴t=1,
∴当
t=1时,
△ABC是以
AB为斜边的等腰直角三角形;
(3)①证明:过点
E作
EM⊥AB于
M,
EN⊥BC交
BC延长线于
N,过点
B作
BF⊥x轴于
F,如图
2,
∴∠EMA=∠ENC=90∘,
由(2)可知,
∠BCF=∠CAO,
∵∠ECN=∠BCF,
∴∠ECN=∠CAO,
∵△ABC是以
AB为斜边的等腰直角三角形,
∴∠BAC=45∘,
∵∠OAE=45∘,
∴∠BAC+∠CAE=∠EAO+∠CAE,
即
∠BAE=∠CAO,
∵∠ECN=∠CAO,
∴∠ECN=∠BAE,
在
△AEM和
△CEN中,
⎩⎨⎧∠MAE=∠ECN∠AME=∠CNEAE=CE,
∴△AEM≌△CEN(AAS),
∴EM=EN,
∴BE平分
∠ABC;
②如图
3,延长
AE、
BC相交于点
P,
∵∠ACB=90∘,
∴∠ACP=90∘,
∴∠CAE+∠APC=90∘,
∠PCE+∠ACE=90∘,
∵AE=CE,
∴∠CAE=∠ACE,
∴∠APC=∠PCE,
∴CE=PE,
∴PE=AE,
AE=21AP,
∵BE平分
∠ABC,
∴BE⊥AP,
∴∠BEA=90∘,
∴∠CAE+∠ADE=90∘,
∠CBD+∠BDC=90∘,
∵∠BDC=∠ADE,
∴∠CAE=∠CBD,
在
△BCD和
△ACP中,
⎩⎨⎧∠CBD=∠CAEBC=AC∠BCD=∠ACP,
∴△BCD≌△ACP(ASA),
∴BD=AP=a,
∴AE=21a,
∴S△ABD=21BD•AE=21a×21a=41a2.