∵∠ACB=90°.
∴∠DAF+∠F=90°,∠CDF+∠F=90°, ∴∠DAF=∠CDF=∠BDE. 在Rt△ADF中,∴AF=3DF=9. 在Rt△CDF中,∴
.
, ,
∴AC=AF﹣CF=8.
24.【解答】(1)证明:如图2,由题意知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形, ∴∠B=∠DAE=45°. ∵H为BC中点, ∴AH⊥BC.
∴∠BAH=45°=∠DAE. ∴∠GAD=∠HAE.
在等腰直角△BAH和等腰直角△DAE中,
,
∴
,
.
∴△AGD∽△AHE;
(2)解:分三种情况:
①当B与D重合时,即BD=0,如图3,此时AB=BE; ③当AB=AE时,如图4,此时E与C重合, ∴D是BC的中点, ∴BD=BC=2
;
③当AB=BE时,如图5,过E作EH⊥AB于H,交BC于M,连接AM,过E作EG⊥BC于G,连接DH, ∵AE=BE,EH⊥AB,
第16页(共20页)
∴AH=BH, ∴AM=BM, ∵∠ABC=45°,
∴AM⊥BC,△BMH是等腰直角三角形, ∵AD=DE,∠ADE=90°, 易得△ADM≌△DEG, ∴DM=EG,
∵∠EMG=∠BMH=45°, ∴△EMG是等腰直角三角形, ∴ME=
MG,
=
,
由(1)得:△AHD∽△AME,且∴∠AHD=∠AME=135°,ME=∴∠BHD=45°,MG=DH, ∴△BDH是等腰直角三角形, ∴BD=DH=EG=DM=
;
或
DH,
综上所述,当BD=0或
时,△ABE是等腰三角形;
(3)解:当点D与点B重合时,点E的位置记为点M,连接CM,如图6, 此时,∠ABM=∠BAC=90°,∠AMB=∠BAM=45°,BM=AB=AC. ∴四边形ABMC是正方形. ∴∠BMC=90°,
∴∠AMC=∠BMC﹣∠AMB=45°, ∵∠BAM=∠DAE=45°, ∴∠BAD=∠MAE,
在等腰直角△BAM和等腰直角△DAE中,
,
∴
.
.
∴△ABD∽△AME. ∴∠AME=∠ABD=45°
第17页(共20页)
∴点E在射线MC上,
作点B关于直线MC的对称点N,连接AN交MC于点E′, ∵BE+AE=NE+AE≥AN=NE′+AE′=BE′+AE′, ∴△ABE′就是所求周长最小的△ABE. 在Rt△ABN中,
∵AB=4,BN=2BM=2AB=8, ∴
.
.
∴△ABE周长最小值为
第18页(共20页)
25.【解答】解:(1)当a=﹣1,m=0时,y=﹣x2+2x+c,A点的坐标为(3,0), ∴﹣9+6+c=0. 解得 c=3.
∴抛物线的表达式为y=﹣x2+2x+3. 即y=﹣(x﹣1)2+4.
∴抛物线的顶点坐标为(1,4).
(2)∵y=ax2﹣2ax+c的对称轴为直线∴点A关于对称轴的对称点为(﹣1,m). ∵a<0,
,
∴当x<1,y随x的增大而增大; 当x>1,y随x的增大而减小. 又∵n<m,
∴当点P在对称轴左边时,t<﹣1; 当点P在对称轴右边时,t>3.
综上所述:t的取值范围为t<﹣1或t>3.
(3)∵点Q(x,y)在抛物线上, ∴y=ax2﹣2ax+c.
又∵QD⊥x轴交直线 l:y=kx+c(k<0)于点D, ∴D点的坐标为(x,kx+c).
又∵点Q是抛物线上点B,C之间的一个动点, ∴QD=ax2﹣2ax+c﹣(kx+c)=ax2﹣(2a+k)x.
第19页(共20页)
∵QE=x,
∴在Rt△QED中,
∴tanβ是关于x的一次函数, ∵a<0,
∴tanβ随着x的增大而减小.
又∵当2≤x≤4时,β恰好满足30°≤β≤60°,且tanβ随着β的增大而增大, ∴当x=2时,β=60°;当x=4时,β=30°. ∴
.
解得 ∴
.
第20页(共20页)