如图,一把“T型”尺(图1),其中MN⊥OP,将这把“T型”尺放置于矩形ABCD中(其中AB=4,AD=5),使边OP始终经过点A,且保持OA=AB,“T型”尺在绕点A转动的过程中,直线MN交边BC、CD于E、F两点.(图2)
(1)试问线段BE与OE的长度关系如何?并说明理由;
(2)当△CEF是等腰直角三角形时,求线段BE的长;
(3)设BE=x,CF=y,试求y关于x的函数解析式,并写出函数定义域.
网友回答
解:(1)线段BE与OE的长度相等
如图,连接AE,在△ABE与△AOE中,
∵OA=AB,AE=AE,∠ABE=∠AOE=90°,
∴△ABE≌△AOE,
∴BE=OE;
(2)延长AO交BC于点T,
∵∠OEC=∠OEC,∠EOT=∠C=90°,
∴△OET∽△CEF,
同理,∵∠ATB=∠ATB,∠EOT=∠ABT=90°,
∴△OET∽△BAT,
∵△CEF是等腰直角三角形,
∴△OET与△ABT均为等腰直角三角形,
于是在△ABT中,AB=4,则AT===,
∴BE=OE=OT=;
(3)在BC上取点H,使BH=BA=4,过点H作AB的平行线,
交EF、AD于点K、L,(如图)
∴四边形ABHL为正方形
由(1)可知KL=KO,
令HK=a,则在△HEK中,EH=4-x,EK=x+4-a
∴(4-x)2+a2=(x+4-a)2,
化简得:,
又HL∥AB,
∴,即,
∴函数关系式为,
BE的最小值应大于0,最大值即当点F和点D重合,根据勾股定理求得OF=3.
设BE=OE=x,在直角三角形CEF中,根据勾股定理,得
(3+x)2=(5-x)2+16,
解得x=2.
所以定义域,即x的取值范围为0<x≤2.
解析分析:(1)线段BE与OE的长度相等,如图,连接AE,在△ABE与△AOE中,已知条件可以证明它们全等,然后利用全等三角形的性质即可得到结论;
(2)延长AO交BC于点T,由于△CEF是等腰直角三角形,由此可以得到△OET与△ABT均为等腰直角三角形,而在△ABT中,AB=4,利用勾股定理即可求出AT,然后可以求出线段BE的长;
(3)在BC上取点H,使BH=BA=4,过点H作AB的平行线,交EF、AD于点K、L,如图,根据已知条件可以证明四边形ABHL为正方形,然后得到KL=KO,令HK=a,则在△HEK中,EH=4-a,EK=x+4-a,利用勾股定理可以求出用x表示的a的值,又HL∥AB,根据平行线的性质可以求出函数关系式;要求BE的最大值,则当点F和点D重合,根据勾股定理求得OF=3,设BE=OE=x,在直角三角形CEF中,根据勾股定理列方程即可求解.
点评:此题比较复杂,考查了全等三角形的性质与判定、正方形的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、然后把求函数关系式放到这个复杂的几何图形中,所以综合性很强,能力要求比较高,对于以上所有知识必须很熟练才能好的解决问题.