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如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(0,8),点 B(b,t)在直线x=b上运动...

如图,在直角坐标系中,点A的坐标为(0,8),点 B(b,t)在直线x=b上运动,点D、E、F分别为OB、0A、AB的中点,其中b是大于零的常数.
(1)判断四边形DEFB的形状.并证明你的结论;
(2)试求四边形DEFB的面积S与b的关系式;
(3)设直线x=b与x轴交于点C,问:四边形DEFB能不能是矩形?若能.求出t的值;若不能,说明理由.

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(1)四边形DEFB是平行四边形.利用DE、EF为△OAB的中位线证明平行四边形; (2)根据DE、EF为△OAB的中位线可知,S△AEF=S△ODE=S△AOB,利用S=S△AOB-S△AEF-S△ODE求S与b的关系式; (3)当∠ABO=90°时,四边形DEFB是矩形,由Rt△OCB∽Rt△ABO,根据相似比得OB2=OA•BC,由勾股定理得OB2=BC2+OC2,利用b、t分别表示线段的长,列方程求解. 【解析】 (1)四边形DEFB是平行四边形. 证明:∵D、E分别是OB、OA的中点, ∴DE∥AB,同理,EF∥OB, ∴四边形DEFB是平行四边形; (2)解法一:∵S△AOB=×8×b=4b, 由(1)得EF∥OB,∴△AEF∽△AOB, ∴=()2,即S△AEF=S△AOB=b,同理S△ODE=b, ∴S=S△AOB-S△AEF-S△ODE=4b-b-b=2b,即S=2b(b>0); 解法二:如图,连接BE,S△AOB=×8×b=4b, ∵E、F分别为OA、AB的中点, ∴S△AEF=S△AEB=S△AOB=b, 同理S△EOD=b, ∴S=S△AOB-S△AEF-S△ODE=4b-b-b=2b, 即S=2b(b>0); (3)解法一:以E为圆心,OA长为直径的圆记为⊙E, ①当直线x=b与⊙E相切或相交时,若点B是切点或交点,则∠ABO=90°,由(1)知,四边形DEFB是矩形, 此时0<b≤4,可得△AOB∽△OBC, ∴=,即OB2=OA•BC=8t, 在Rt△OBC中,OB2=BC2+OC2=t2+b2, ∴t2+b2=8t, ∴t2-8t+b2=0, 解得t=4±, ②当直线x=b与⊙E相离时,∠ABO≠90°, ∴四边形DEFB不是矩形, 综上所述:当0<b≤4时,四边形DEFB是矩形,这时,t=4±,当b>4时,四边形DEFB不是矩形; 解法二:由(1)知,当∠ABO=90°时,四边形DEFB是矩形, ∵∠COB+∠AOB=90°,∠OAB+∠AOB=90°, ∴∠COB=∠OAB, 又∵∠ABO=∠OCB=90°, ∴Rt△OCB∽Rt△ABO, ∴=,即OB2=OA•BC, 又OB2=BC2+OC2=t2+b2,OA=8,BC=t(t>0), ∴t2+b2=8t, ∴(t-4)2=16-b2, ①当16-b2≥0时,解得t=4±,此时四边形DEFB是矩形, ②当16-b2<0时,t无实数解,此时四边形DEFB不是矩形, 综上所述:当16-b2≥0时,四边形DEFB是矩形,此时t=4±,当16-b2<0时,四边形DEFB不是矩形; 解法三:如图,过点A作AM⊥BC,垂足为M, 在Rt△AMB中,AB2=AM2+BM2=b2+(8-t)2, 在Rt△OCB中,OB2=OC2+BC2=b2+t2, 在△OAB中,当AB2+OB2=OA2时,∠ABO=90°,则四边形DEFB为矩形, ∴b2+(8-t)2+b2+t2=82, 化简得t2-8t=-b2,配方得(t-4)2=16-b2,其余同解法二.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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