问题 解答题

已知A(﹣1,0),B(0,﹣3),点C与点A关于坐标原点对称,经过点C的直线与y轴交于点D,与直线AB交于点E,且E点在第二象限.

(1)求直线AB的解析式;

(2)若点D(0,1),过点B作BF⊥CD于F,连接BC,求∠DBF的度数及△BCE的面积;

(3)若点G(G不与C重合)是动直线CD上一点,且BG=BA,试探究∠ABG与∠ACE之间满足的等量关系,并加以证明.

答案

解:(1)依题意,设直线AB的解析式为 y=kx﹣3

∵A(﹣1,0)在直线上,

∴0=﹣k﹣3.

∴k=﹣3.

∴直线AB的解析式为y=﹣3x﹣3.

(2)如图1,依题意,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°.

可求得直线CD的解析式为y=﹣x+1 由   解得 

∴直线AB与CD的交点为E(﹣2,3).

过E作EH⊥y轴于H,则EH=2.

∵B(0,﹣3),D(0,1),

∴BD=4.

∴S△BCE=S△BDE+S△BDC×4×2+ ×4×1=6

(3)连接BC,作BM⊥CD于M.

∵AO=OC,BO⊥AC,

∴BA=BC.

∴∠ABO=∠CBO.

设∠CBO=α,则∠ABO=α,∠ACB=90°﹣α.

∵BG=BA,

∴BG=BC.

∵BM⊥CD,

∴∠CBM=∠GBM.

设∠CBM=β,则∠GBM=β,∠BCG=90°﹣β.

(i) 如图2,当点G在射线CD的反向延长线上时,

∵∠ABG=2α+2β=2(α+β) ∠ECA=180°﹣(90°﹣α)﹣(90°﹣β)=α+β

∴∠ABG=2∠ECA.

(ii) 如图3,当点G在射线CD的延长线上时,

∵∠ABG=2α﹣2β=2(α﹣β) ∠ECA=(90°﹣β)﹣(90°﹣α)=α﹣β

∴∠ABG=2∠ECA.

综上,∠ABG=2∠ECA.

   

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