题目
如图,在平面直角坐标系中,点A(10,0),以OA为直径在第一象限内作半圆C,点B是该半圆周上一动点,连接OB、AB,并延长AB至点D,使DB=AB,过点D作轴垂线,分别交轴、直线OB于点E、F,点E为垂足,连接CF.1.当∠AOB=30°时,求弧AB的长度2.当DE=8时,求线段EF的长;3.在点B运动过程中,是否存在以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似,若存在,请求出此时点E的坐标;若不存在,请说明理由.
答案: 1.连接BC,∵A(10,0),∴OA=10,CA=5。∵∠AOB=30°,∴∠ACB=2∠AOB=60°。∴弧AB的长=。2.连接OD,∵OA是⊙C直径,∴∠OBA=90°。又∵AB=BD,∴OB是AD的垂直平分线。∴OD=OA=10。在Rt△ODE中,OE=。∴AE=AO﹣OE=10﹣6=4,由∠AOB=∠ADE=90°﹣∠OAB,∠OEF=∠DEA,得△OEF∽△DEA。∴,即,∴EF=3。3.设OE=,①当交点E在O,C之间时,由以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似,有∠ECF=∠BOA或∠ECF=∠OAB。当∠ECF=∠BOA时,此时△OCF为等腰三角形,点E为OC中点,即OE=,∴E1(,0)。当∠ECF=∠OAB时,有CE=5﹣,AE=10﹣,∴CF∥AB,有CF=AB。∵△ECF∽△EAD,∴,即,解得,。∴E2(,0)。②当交点E在点C的右侧时,∵∠ECF>∠BOA,∴要使△ECF与△BAO相似,只能使∠ECF=∠BAO。连接BE,∵BE为Rt△ADE斜边上的中线,∴BE=AB=BD,∴∠BEA=∠BAO。∴∠BEA=∠ECF。∴CF∥BE。∴。∵∠ECF=∠BAO,∠FEC=∠DEA=900,∴△CEF∽△AED,∴,而AD=2BE,∴。即,解得∵<0,舍去,∴E3(,0)。∵<0,舍去, 又∵点E在轴负半轴上,∴E4(,0)。综上所述:存在以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似,此时点E坐标为:E1(,0)、E2(,0)、E3(,0)、E4(,0)。解析:(1)连接BC,由已知得∠ACB=2∠AOB=60°,AC=AO=5,根据弧长公式求解;(2)连接OD,由垂直平分线的性质得OD=OA=10,又DE=8,在Rt△ODE中,由勾股定理求OE,依题意证明△OEF∽△DEA,利用相似比求EF;(3)存在.当以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似时,分为①当交点E在O,C之间时,由以点E、C、F为顶点的三角形与△AOB相似,有∠ECF=∠BOA或∠ECF=∠OAB,②当交点E在点C的右侧时,要使△ECF与△BAO相似,只能使∠ECF=∠BAO,③当交点E在点O的左侧时,要使△ECF与△BAO相似,只能使∠ECF=∠BAO,三种情况,分别求E点坐标.