如图,在平面直角坐标系内,点O为坐标原点,直线y=-x+5交x轴于点A,交y轴于点B,直线CD交x轴负半轴于点C,交y轴正半轴于点D,直线CD交AB于点E,过点E作x

发布时间:2020-08-07 08:50:20

如图,在平面直角坐标系内,点O为坐标原点,直线y=-x+5交x轴于点A,交y轴于点B,直线CD交x轴负半轴于点C,交y轴正半轴于点D,直线CD交AB于点E,过点E作x轴的垂线,点F为垂足,若EF=3,tan∠ECF=
(1)求直线CD的解析式;
(2)横坐标为t的点P在CD(点P不与点C,点D重合)上,过点P作x轴的平行线交AB于点G,过点G作AB的垂线交y轴于点H,设线段OH的长为d,求d与t之间的函数关系式,并直接写出自变量t的取值范围;
(3)在(2)的条件下,当t为何值时,OH的中点在以PF为直径的圆上?

网友回答

解:(1)∵EF=3,EF⊥x轴,
∴点E的纵坐标是3,
又∵点E在直线y=-x+5上,
∴E(2,3),则F(2,0).
∵tan∠ECF=,
∴=,则FC=6.
∴OC=FC-OF=6-2=4,即C(-4,0).
设直线CD的解析式为:y=kx+b(k≠0),则,
解得.
∴直线CD的解析式为:y=x+2;

(2)根据题意知,-4<t<0.
如图1,设PG交y轴于点M.
∵点P在直线CD上,
∴P(t,t+2),
∴M(0,t+2),
由直线y=-x+5交x轴于点A,交y轴于点B,易求A(5,0),B(0,5),
∴OA=OB=5,
∴∠OBA=∠OAB=45°.
∵PG∥x轴,GH⊥AB,
∴∠MGB=∠MGH=45°,
∴BM=MG=MH=5-(t+2)=-t+3,
∵-4<t<0,
∴BM>3,
∴BH>6>OB,
∴点H在y轴的负半轴上,
∴OH=MH-OM,即d=-t+3-(t+2)=-t+1(-4<t<0),
∴d与t之间的函数关系式是d=-t+1(-4<t<0);

(3)如图2,设OH的中点为N.根据题意得∠PNF=90°,
∴∠PNM+∠FNO=90°.
∵∠FNO+∠OFN=90°,
∴∠PNM=∠OFN.
又∵∠PMN=∠NOF=90°,
∴△PMN∽△NOF,
∴=
∵PM=t,NO==,MN=+t+2=,
∴=,
解得t=-.
∴当t=-时,OH的中点在以PF为直径的圆上.
解析分析:(1)根据已知条件“过点E作x轴的垂线,点F为垂足,若EF=3”求得点E的横坐标,然后将其代入直线AB的方程即可求得点E的纵坐标,再由tan∠ECF=求得点C的坐标;所以将点C、E的坐标分别代入直线CD的解析式为y=kx+b(k≠0),利用待定系数法求得k、b的值即可;
(2)根据题意知,-4<t<0.如图1,设PG交y轴于点M.根据等腰直角△BGH“三合一”的性质推知BM=MG=MH=5-(t+2)=-t+3,然后结合t的取值范围知点H在y轴的负半轴上,再由图形中线段间的和差关系求得以t表示的线段OH的长度d;
(3)通过相似三角形△PMN∽△NOF的对应边成比例得到=,因为PM=t,NO==,MN=+t+2=,所以将相关线段的长度代入该比例式即可求得t的值.

点评:本题考查了一次函数综合题.其中涉及到的知识点有待定系数法求一次函数解析式,坐标与图形的性质,相似三角形的判定与性质以及圆周角定理等.综合性较强,难度较大.
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