Question

如图，将边长为4的等边三角形AOB放置于平面直角坐标系xoy中，F是AB边上的动点（不与端点A、B重合），过点F的反比例函数（k＞0，x＞0）与OA边交于点E，过点F作FC⊥x轴于点C，连结EF、OF．

（1）若S_△OCF=，求反比例函数的解析式；
（2）在（1）的条件下，试判断以点E为圆心，EA长为半径的圆与y轴的位置关系，并说明理由；
（3）AB边上是否存在点F，使得EF⊥AE？若存在，请求出BF：FA的值；若不存在，请说明理由．

Answer 1

解：（1）设F（x，y），（x＞0，y＞0），则OC=x，CF=y，
∴S_△OCF=xy=，即xy=2。∴k=2。
∴反比例函数解析式为（x＞0）。
（2）该圆与y轴相离，理由如下：
过点E作EH⊥x轴，垂足为H，过点E作EG⊥y轴，垂足为G，

在△AOB中，OA=AB=4，∠AOB=∠ABO=∠A=60°，
设OH=m，则，
∴EH=m，OE=2m。∴E坐标为（m，m），
∵E在反比例图象上，∴。
∴m₁=，m₂=-（舍去）。
∴OE=2，EA=4﹣2，EG=。
∵4﹣2＜，∴EA＜EG。
∴以E为圆心，EA垂为半径的圆与y轴相离。
（3）存在。
假设存在点F，使AE⊥FE，
过E点作EH⊥OB于点H，设BF=x．

∵△AOB是等边三角形，
∴AB=OA=OB=4，∠AOB=∠ABO=∠A=60°。
∴BC=FB•cos∠FBC=x，FC=FB•sin∠FBC=x，
∴AF=4﹣x，OC=OB﹣BC=4﹣x。
∵AE⊥FE，∴AE=AF•cosA=2﹣x。
∴OE=OA﹣AE=x+2。
∴OH=OE•cos∠AOB=x+1，EH=OE•sin∠AOB=x+。
∴E（x+1， x+），F（4﹣x，x）。
∵E、F都在双曲线的图象上，
∴（x+1）（x+）=（4﹣x）•x。解得：x₁=4，x₂=。
当BF=4时，AF=0，BF：AF不存在，舍去。
当BF=时，AF=，BF：AF=1：4

试题分析：（1）设F（x，y），得到OC=x与CF=y，表示出三角形OCF的面积，求出xy的值，即为k的值，进而确定出反比例解析式。
（2）过E作EH垂直于x轴，EG垂直于y轴，设OH为m，利用等边三角形的性质及锐角三角函数定义表示出EH与OE，进而表示出E的坐标，代入反比例解析式中求出m的值，确定出EG，OE，EH的长，根据EA与EG的大小关系即可对于圆E与y轴的位置关系作出判断。
（3）过E作EH垂直于x轴，设FB=x，利用等边三角形的性质及锐角三角函数定义表示出FC与BC，进而表示出AF与OC，表示出AE与OE的长，得出OE与EH的长，表示出E与F坐标，根据E与F都在反比例图象上，得到横纵坐标乘积相等列出方程，求出方程的解得到x的值，即可求出BF与FA的比值。