2026年阳光假日暑假八年级理综通用版第101页答案
28. 如图, 直线 $y=-ax+a$ 与 $x$ 轴交于点 $C$, 与 $y=ax+3a$ 交于点 $A$. 直线 $y=ax+3a$ 与 $x$ 轴交于点 $B$. 动点 $M$ 从点 $B$ 出发, 沿着线段 $BA$ 向终点 $A$ 运动, 同时, 动点 $N$ 从 $C$ 出发, 沿着射线 $AC$ 运动, $M,N$ 两点的运动速度均为每秒 2 个单位长度, 运动时间为 $t$ s.

(1)如图1,求$B,C$两点的坐标.
(2)如图2,连接$MN$交$x$轴于点$E$,过点$M$作$MF⊥ x$轴于点$F$,当 $S_{△ ABC}=4\sqrt{3}$ 时,设 $ME^2=d$,求 $d$ 与 $t$ 的数量关系.
(3)如图3,在(2)的条件下,在线段$AC$上取一点$D$,连接$DM$,使得 $∠ DMN=2∠ DNM$,过点$D$作 $DF⊥ MN$ 于点$F$.当 $∠ DEF=60°$ 时,求 $t$ 的值.

答案

解:
(1) 对于直线 $y=ax+3a$,令 $y=0$,得 $ax+3a=0$,
$\because a≠0$,$\therefore x=-3$,即 $B(-3,0)$。
对于直线 $y=-ax+a$,令 $y=0$,得 $-ax+a=0$,
$\because a≠0$,$\therefore x=1$,即 $C(1,0)$。
(2) 联立 $\begin{cases}y=-ax+a\\y=ax+3a\end{cases}$,解得 $\begin{cases}x=-1\\y=2a\end{cases}$,即 $A(-1,2a)$。
$BC=1-(-3)=4$,
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}· BC· y_A=\frac{1}{2}×4×2a=4a=4\sqrt{3}$,
$\therefore a=\sqrt{3}$,$A(-1,2\sqrt{3})$。
计算得 $AB=\sqrt{(-1+3)^2+(2\sqrt{3})^2}=4$,$AC=\sqrt{(1+1)^2+(0-2\sqrt{3})^2}=4$。
由运动可知 $BM=2t$,$CN=2t$,$∠ ABC=60°$,
$\because MF⊥ x$ 轴,$\therefore BF=BM·\cos60°=t$,$MF=BM·\sin60°=\sqrt{3}t$,
$\therefore M(-3+t,\sqrt{3}t)$。
同理 $∠ ACB=60°$,得 $N(1+t,-\sqrt{3}t)$。
设直线 $MN$ 解析式为 $y=kx+b$,代入 $M,N$ 坐标解得 $k=-\frac{\sqrt{3}t}{2}$,令 $y=0$,得 $x=t-1$,即 $E(t-1,0)$。
$\therefore ME^2=(t-1+3-t)^2+(0-\sqrt{3}t)^2=4+3t^2$,
即 $d=3t^2+4$。
(3) 由 $ME^2=EN^2=(1+t-t+1)^2+(-\sqrt{3}t-0)^2=4+3t^2$,得 $ME=EN$,即 $E$ 是 $MN$ 中点。
设 $∠ DNM=α$,则 $∠ DMN=2α$,
$\because ∠ DEN$ 是 $△ DEN$ 的外角,若 $DE=EN$,则 $∠ EDN=∠ DNM=α$,
$\therefore ∠ DEM=∠ EDN+∠ DNM=2α=∠ DMN$,得 $DM=DE$,满足条件。
$\because DF⊥ MN$,由等腰三角形三线合一得 $F$ 是 $ME$ 中点,即 $EF=\frac{1}{2}ME$。
在 $Rt△ DFE$ 中,$∠ DEF=60°$,$\therefore EF=DE·\cos60°=\frac{1}{2}DE$,
$\therefore ME=DE$,结合 $DM=DE$,得 $△ DME$ 是等边三角形,$∠ DEM=60°$。
将旋转得到的 $D$ 点坐标代入直线 $AC:y=-\sqrt{3}x+\sqrt{3}$,化简得:
$1+\frac{t}{2}=-\frac{5t}{2}+3$,
解得 $t=\frac{2}{3}$。
答:$t$ 的值为 $\frac{2}{3}$。