题目:
如图,在平面直角坐标系中,点A和点B的坐标分别是A(a,0),B(0,b),且a,b满足
a=+-4
.点C在c轴正半轴上,过点A作AE⊥BC于点E,交OB于点D,∠CAE=15°
(1)求证:OD=OC;
(2)说明AD+CD与AB大小关系;
(3)试探求线段BE、CE和CD之间的数量关系,并说明理由.
答案
(1)证明:根据题意,b-4≥0且4-b≥0,
解得b≥4且b≤4,
所以,b=4,
所以,a=-4,
∴OA=OB=4,
∵OA⊥OB,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠OAB=∠OBA=45°,
∵∠CAE=15°,
∴∠BAE=45°-15°=30°,
∵AE⊥BC,
∴∠ABE=90°-∠OBA=90°-30°=60°,
∴∠CBO=∠ABE-∠OBA=60°-45°=15°,
∴∠OAD=∠OBC,
在△AOD和△BOC中,
| ∠OAD=∠OBC | OA=OB | ∠AOD=∠BOC=90° |
| |
,
∴△AOD≌△BOC(ASA),

∴OD=OC;
(2)解:在Rt△AOD中,AD=OA÷cos15°=4÷
=4
-4
,
OD=OAtan15°=4(2-
)=8-4
,
∴CD=
=
=8
-4
,
在Rt△AOB中,AB=OA÷sin45°=4÷
=4
,
∵AD+CD=4
-4
+8
-4
=4
,
∴AD+CD=AB;
(3)解:在△ABC中,∠ACB=180°-∠BAO-∠ABE=180°-45°-60°=75°,
∵OD=OC,
∴△OCD为等腰直角三角形,
∴∠OCD=45°,
∴∠DCE=∠ACB-∠OCD=75°-45°=30°,
∴CE=CDcos30°=(8
-4
)×
=4
-6
,
∵△AOD≌△BOC,
∴BC=AD=4
-4
,
∴BE=BC-CE=4
-4
-(4
-6
)=2
,
∵CE+CD=4
-6
+8
-4
=2
,
∴BE=CE+CD.
附:

sin15°=
,cos15°=
,tan15°=2-
.
(1)证明:根据题意,b-4≥0且4-b≥0,
解得b≥4且b≤4,
所以,b=4,
所以,a=-4,
∴OA=OB=4,
∵OA⊥OB,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠OAB=∠OBA=45°,
∵∠CAE=15°,
∴∠BAE=45°-15°=30°,
∵AE⊥BC,
∴∠ABE=90°-∠OBA=90°-30°=60°,
∴∠CBO=∠ABE-∠OBA=60°-45°=15°,
∴∠OAD=∠OBC,
在△AOD和△BOC中,
| ∠OAD=∠OBC | OA=OB | ∠AOD=∠BOC=90° |
| |
,
∴△AOD≌△BOC(ASA),

∴OD=OC;
(2)解:在Rt△AOD中,AD=OA÷cos15°=4÷
=4
-4
,
OD=OAtan15°=4(2-
)=8-4
,
∴CD=
=
=8
-4
,
在Rt△AOB中,AB=OA÷sin45°=4÷
=4
,
∵AD+CD=4
-4
+8
-4
=4
,
∴AD+CD=AB;
(3)解:在△ABC中,∠ACB=180°-∠BAO-∠ABE=180°-45°-60°=75°,
∵OD=OC,
∴△OCD为等腰直角三角形,
∴∠OCD=45°,
∴∠DCE=∠ACB-∠OCD=75°-45°=30°,
∴CE=CDcos30°=(8
-4
)×
=4
-6
,
∵△AOD≌△BOC,
∴BC=AD=4
-4
,
∴BE=BC-CE=4
-4
-(4
-6
)=2
,
∵CE+CD=4
-6
+8
-4
=2
,
∴BE=CE+CD.
附:

sin15°=
,cos15°=
,tan15°=2-
.