已知A(-1,0),B(0,-3),點C與點A關于坐標原點對稱,經(jīng)過點C的直線與y軸交于點D,與直線AB交于點E,且E點在第二象限.
(1)求直線AB的解析式;
(2)若點D(0,1),過點B作BF⊥CD于F,連接BC,求∠DBF的度數(shù)及△BCE的面積;
(3)若點G(G不與C重合)是動直線CD上一點,且BG=BA,試探究∠ABG與∠ACE之間滿足的等量關系,并加以證明.
分析:(1)設直線AB的解析式為y=kx-3,將點A(-1,0)代入求得k值即可求得函數(shù)的解析式;
(2)根據(jù)點C的坐標求得OC=1.由D(0,1),得OD=1.求得直線CD的解析式為y=-x+1然后與直線y=3x-3聯(lián)立即可求得兩直線的交點E的坐標,過E作EH⊥y軸于H,則EH=2.再根據(jù)B、D的坐標求得BD=4.然后利用S△BCE=S△BDE+S△BDC即可求得三角形BCE的面積.
(3)連接BC,作BM⊥CD于M.設∠CBO=α,則∠ABO=α,∠ACB=90°-α,∠CBM=β,則∠GBM=β,∠BCG=90°-β.然后分當點G在射線CD的反向延長線上時和當點G在射線CD的延長線上時兩種情況討論即可得到答案.
解答:解:(1)依題意,設直線AB的解析式為
y=kx-3
∵A(-1,0)在直線上,
∴0=-k-3.
∴k=-3.
∴直線AB的解析式為y=-3x-3.…(1分)
(2)如圖1,依題意,C(1,0),OC=1.
由D(0,1),得OD=1.
在△DOC中,∠DOC=90°,OD=OC=1.
可得∠CDO=45°.
∵BF⊥CD于F,
∴∠BFD=90°.
∴∠DBF=90°-∠CDO=45°.…(2分)
可求得直線CD的解析式為y=-x+1
由
解得
∴直線AB與CD的交點為E(-2,3).…(3分)
過E作EH⊥y軸于H,則EH=2.
∵B(0,-3),D(0,1),
∴BD=4.
∴S
△BCE=S
△BDE+S
△BDC=
×4×2+
×4×1=6…(4分)
(3)連接BC,作BM⊥CD于M.
∵AO=OC,BO⊥AC,
∴BA=BC.
∴∠ABO=∠CBO.
設∠CBO=α,則∠ABO=α,∠ACB=90°-α.
∵BG=BA,
∴BG=BC.
∵BM⊥CD,
∴∠CBM=∠GBM.
設∠CBM=β,則∠GBM=β,∠BCG=90°-β.
(i) 如圖2,當點G在射線CD的反向延長線上時,
∵∠ABG=2α+2β=2(α+β)
∠ECA=180°-(90°-α)-(90°-β)=α+β
∴∠ABG=2∠ECA.…(6分)
(ii) 如圖3,當點G在射線CD的延長線上時,
∵∠ABG=2α-2β=2(α-β)
∠ECA=(90°-β)-(90°-α)=α-β
∴∠ABG=2∠ECA.…(7分)
綜上,∠ABG=2∠ECA.
說明:第(3)問兩種情況只要做對一種給 (2分);累計(3分).
點評:本題考查了一次函數(shù)的綜合知識,題目中滲透了分類討論的數(shù)學思想,題目難度較大.