Question

如圖，矩形ABCD（點(diǎn)A在第一象限）與x軸的正半軸相交于M，與y的負(fù)半軸相交于N，AB∥x軸，反比例函數(shù)的圖象y=

k

x

過A、C兩點(diǎn)，直線AC與x軸相交于點(diǎn)E、與y軸相交于點(diǎn)F．
（1）若B（-3，3），直線AC的解析式為y=ax+b．
①求a的值；
②連接OA、OC，若△OAC的面積記為S_△OAC，△ABC的面積記為S_△ABC，記S=S_△ABC-S_△OAC，問S是否存在最小值？若存在，求出其最小值；若不存在，請(qǐng)說明理由．
（2）AE與CF是否相等？請(qǐng)證明你的結(jié)論．

Answer 1

分析：（1）①由于四邊形ABCD是矩形，且AB∥x軸，可根據(jù)B的坐標(biāo)，表示出A、C的坐標(biāo)，將它們分別代入直線AC的解析式中，消去b后即可求得a的值；
②由于四邊形ABCD是矩形，且AC是矩形的對(duì)角線，則△ABC和△ACD的面積相等，因此△ABC、△AOC的面積差即為△ACD、△AOC的面積差，那么由△OAM、△OCN以及矩形OMDN的面積和即可求得S、k的函數(shù)關(guān)系式，根據(jù)自變量的取值范圍及函數(shù)的性質(zhì)即可判斷出S是否具有最小值．
（2）連接MN，設(shè)AB、BC與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為P、Q，易證得矩形APOM和矩形CQON的面積相等，那么DN•AD=DM•CD，將此式化為比例式，即可證得△DMN∽△DAC，根據(jù)相似三角形得到的等角，即可判定MN∥AC，由此可證得四邊形AFNM、四邊形CEMN都是平行四邊形，即可得到CE=AF=MN，由此可證得AE=CF．

解答：解：（1）①∵四邊形ABCD是矩形，且AB∥x軸，B（-3，3），
∴A（

k

3

，3）、C（-3，-

k

3

）．
∵y=ax+b經(jīng)過A、C兩點(diǎn)，
∴

k 3 a+b=3 -3a+b=- k 3

，消去b得：（

k

3

+3）a=

k

3

+3．
∵k＞0，故

k

3

+3≠0，∴a=1．
②S=S_△ABC-S_△OAC=S_△ACD-S_△OAC=S_△AOM+S_△CON+S_矩形ONDM，
∴S=

k

2

+

k

2

+

k2

9

=

1

9

（k+

9

2

）²-

9

4

；
∴當(dāng)k＞-

9

2

時(shí)，S隨k的增大而增大，
由于k＞0，故k沒有最小值，S也沒有最小值．

（2）AE=CF，理由如下：
連接MN，設(shè)AB與y軸的交點(diǎn)為P，BC與x軸的交點(diǎn)為Q；
則S_矩形APOM=S_矩形CQON=k，
∴DN•AD=DM•CD，即

DN

CD

=

DM

AD

，
又∵∠D=∠D，
∴△DNM∽△DCA，得∠DNM=∠DCA，
∴MN∥AC；
又∵AD∥y軸，故四邊形AFNM是平行四邊形，
同理四邊形CNME是平行四邊形，
∴CE=MN=AF，故AE=CF．

點(diǎn)評(píng)：此題是反比例函數(shù)的綜合題，涉及到函數(shù)圖象交點(diǎn)坐標(biāo)的求法、圖形面積的求法、矩形的性質(zhì)、二次函數(shù)的應(yīng)用以及平行四邊形、相似三角形的判定和性質(zhì)，綜合性強(qiáng)，難度較大．