如图,将边长为4的等边三角形AOB放置于平面直角坐标系xoy中,F是AB边上的动点(不与端点A、B重合),过点F的反比例函数y=(k>0,x>0)与OA边交于点E,过点F作FC⊥x轴于点C,连结EF、OF.
(1)若S△OCF=,求反比例函数的解析式;
(2)在(1)的条件下,试判断以点E为圆心,EA长为半径的圆与y轴的位置关系,并说明理由;
(3)AB边上是否存在点F,使得EF⊥AE?若存在,请求出BF:FA的值;若不存在,请说明理由.
网友回答
解:(1)设F(x,y),(x>0,y>0),则OC=x,CF=y,
∴S△OCF=xy=,
∴xy=2,
∴k=2,
∴反比例函数解析式为y=(x>0);
(2)该圆与y轴相离,
理由为:过点E作EH⊥x轴,垂足为H,过点E作EG⊥y轴,垂足为G,
在△AOB中,OA=AB=4,∠AOB=∠ABO=∠A=60°,
设OH=m,则tan∠AOB==,
∴EH=m,OE=2m,
∴E坐标为(m,m),
∵E在反比例y=图象上,
∴m=,
∴m1=,m2=-(舍去),
∴OE=2,EA=4-2,EG=,
∵4-2<,
∴EA<EG,
∴以E为圆心,EA垂为半径的圆与y轴相离;
(3)存在.
假设存在点F,使AE⊥FE,
过E点作EH⊥OB于点H,设BF=x.
∵△AOB是等边三角形,
∴AB=OA=OB=4,∠AOB=∠ABO=∠A=60°,
∴BC=FB?cos∠FBC=x,FC=FB?sin∠FBC=x,
∴AF=4-x,OC=OB-BC=4-x,
∵AE⊥FE,
∴AE=AF?cosA=2-x,
∴OE=OA-AE=x+2,
∴OH=OE?cos∠AOB=x+1,EH=OE?sin∠AOB=x+,
∴E(x+1,x+),F(4-x,x),
∵E、F都在双曲线y=的图象上,
∴(x+1)(x+)=(4-x)?x,
解得:x1=4,x2=,
当BF=4时,AF=0,不存在,舍去;
当BF=时,AF=,BF:AF=1:4.
解析分析:(1)设F(x,y),得到OC=x与CF=y,表示出三角形OCF的面积,求出xy的值,即为k的值,进而确定出反比例解析式;
(2)过E作EH垂直于x轴,EG垂直于y轴,设OH为m,利用等边三角形的性质及锐角三角函数定义表示出EH与OE,进而表示出E的坐标,代入反比例解析式中求出m的值,确定出EG,OE,EH的长,根据EA与EG的大小关系即可对于圆E与y轴的位置关系作出判断;
(3)过E作EH垂直于x轴,设FB=x,利用等边三角形的性质及锐角三角函数定义表示出FC与BC,进而表示出AF与OC,表示出AE与OE的长,得出OE与EH的长,表示出E与F坐标,根据E与F都在反比例图象上,得到横纵坐标乘积相等列出方程,求出方程的解得到x的值,即可求出BF与FA的比值.
点评:此题属于反比例函数综合题,涉及的知识有:反比例函数的图象与性质,坐标与图形性质,等边三角形的性质,锐角三角函数定义,熟练掌握反比例函数的图象与性质是解本题的关键.