题目
在平面直角坐标系中,
AB⊥OB,
BO=BA,
DA⊥DC,
DA=DC,
(1)点
A,
C均在
x轴上,
A(2,0).
①如图
(1),点
C(6,0),直接写出点
D的坐标______;
②如图
(2),点
C(m,0)(m>2),点
E是
OC中点,写出
EB、
ED的数量关系和位置关系,并证明.
(2)如图
(3),点
A(2,0),点
E(6,0),过点
E作
EM⊥x轴,点
C在直线
EM上运动,当
OD取最小值时,直线
CB与
x轴交点横坐标为______.
知识点:绝对值的性质、二次根式、点的坐标、平行线的性质、坐标与图形变换——平移、三角形的面积章节:未标注
答案与解析
答案
(1)①点
A,
C均在
x轴上,
A(2,0),点
C(6,0),
DA=DC,过点
D作
DM⊥AC于点
M,如图(1),
∴AC=6−2=4,点
M是
AC的中点,
又
∵DA⊥DC,
∴DM=21AC=AM=2,
∴OM=OA+AM=2+2=4,
∴点
D的坐标为
(4,2),
故答案为:
(4,2);
②
BE=DE,
BE⊥DE,理由如下:
过点
D作
DM⊥AC于点
M,过点
B作
BN⊥AC于点
N,如图(2),

则
∠BNA=∠DMA=90∘,
AN=ON=BN=1,
AM=CM=DM=21(m−2)=21m−1,
又
∵E是
OC的中点,
∴OE=EC=21m,
∴EN=OE−ON=21m−1=DM,
EM=EC−CM=21m−(21m−1)=1=BN,
在
△BNE和
△EMD中,
⎩⎨⎧EN=DM∠BNE=∠DMEBN=EM,
∴△BNE≌△EMD(SAS),
∴BE=DE,
∠EDM=∠BEN,
∴∠BEN+∠DEM=∠EDM+∠DEM=90∘,
∴∠BED=90∘,即
BE⊥DE;
(2)如图(3),当点
D在线段
AC的上方时,

过点
D作
DF⊥x轴于点
F,过点
D作
DG⊥EC于点
G,连接
ED,
又
∵CE⊥x轴,
∴∠DFE=∠DGC=∠AEC=90∘,
∴DFEG是矩形,
∴DG=EF,
∵DA⊥DC,
∴∠ADC=∠FDG=90∘,
∴∠ADF=∠CDG,
∵DA=DC,
∴△ADF≌△CDG(AAS),
∴DF=DG=EF,
AF=CG,
∴四边形
DFEG是正方形,
∴∠DEO=45∘,
当
OD⊥DE时,
OD最小,
这时
OF=FE=DF=3,
∴CG=AF=OF−OA=3−2=1,
∴CE=2,
∴点
C的坐标为
(6,2),
设直线
BC的解析式为
y=kx+b,代入得:
{6k+b=2k+b=1,
解得:
{k=51b=54,
∴直线
BC的解析式为
y=51x+54,
令
y=0,则
51x+54=0,
解得
x=−4,
∴直线
CB与
x轴交点横坐标为
−4;
当点
D在线段
AC的下方时,如图(4),

根据对称性得到点
C的坐标为
(6,−2),
设直线
BC的解析式为
y=bx+c,代入得:
{6b+c=−2b+c=1,
解得
{b=−53c=58,
∴直线的解析式为
y=−53x+58,
令
y=0,则
−53x+58=0,
解得
x=38,
∴直线
CB与
x轴交点横坐标为
38;
综上所述,直线
CB与
x轴交点横坐标为
38或
−4,
故答案为:
38或
−4.
解析
(1)①点
A,
C均在
x轴上,
A(2,0),点
C(6,0),
DA=DC,过点
D作
DM⊥AC于点
M,如图(1),
∴AC=6−2=4,点
M是
AC的中点,
又
∵DA⊥DC,
∴DM=21AC=AM=2,
∴OM=OA+AM=2+2=4,
∴点
D的坐标为
(4,2),
故答案为:
(4,2);
②
BE=DE,
BE⊥DE,理由如下:
过点
D作
DM⊥AC于点
M,过点
B作
BN⊥AC于点
N,如图(2),

则
∠BNA=∠DMA=90∘,
AN=ON=BN=1,
AM=CM=DM=21(m−2)=21m−1,
又
∵E是
OC的中点,
∴OE=EC=21m,
∴EN=OE−ON=21m−1=DM,
EM=EC−CM=21m−(21m−1)=1=BN,
在
△BNE和
△EMD中,
⎩⎨⎧EN=DM∠BNE=∠DMEBN=EM,
∴△BNE≌△EMD(SAS),
∴BE=DE,
∠EDM=∠BEN,
∴∠BEN+∠DEM=∠EDM+∠DEM=90∘,
∴∠BED=90∘,即
BE⊥DE;
(2)如图(3),当点
D在线段
AC的上方时,

过点
D作
DF⊥x轴于点
F,过点
D作
DG⊥EC于点
G,连接
ED,
又
∵CE⊥x轴,
∴∠DFE=∠DGC=∠AEC=90∘,
∴DFEG是矩形,
∴DG=EF,
∵DA⊥DC,
∴∠ADC=∠FDG=90∘,
∴∠ADF=∠CDG,
∵DA=DC,
∴△ADF≌△CDG(AAS),
∴DF=DG=EF,
AF=CG,
∴四边形
DFEG是正方形,
∴∠DEO=45∘,
当
OD⊥DE时,
OD最小,
这时
OF=FE=DF=3,
∴CG=AF=OF−OA=3−2=1,
∴CE=2,
∴点
C的坐标为
(6,2),
设直线
BC的解析式为
y=kx+b,代入得:
{6k+b=2k+b=1,
解得:
{k=51b=54,
∴直线
BC的解析式为
y=51x+54,
令
y=0,则
51x+54=0,
解得
x=−4,
∴直线
CB与
x轴交点横坐标为
−4;
当点
D在线段
AC的下方时,如图(4),

根据对称性得到点
C的坐标为
(6,−2),
设直线
BC的解析式为
y=bx+c,代入得:
{6b+c=−2b+c=1,
解得
{b=−53c=58,
∴直线的解析式为
y=−53x+58,
令
y=0,则
−53x+58=0,
解得
x=38,
∴直线
CB与
x轴交点横坐标为
38;
综上所述,直线
CB与
x轴交点横坐标为
38或
−4,
故答案为:
38或
−4.