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23. (本小题满分12分)
如图,在平面直角坐标系中,直线$y = \frac{4}{3}x + 8$与$x$轴交于点$A$,与$y$轴交于点$B$,过点$B$的直线交$x$轴正半轴于点$C$,且$\triangle ABC$的面积为$56$,$D$为线段$AB$的中点,点$E$为$y$轴上一动点,连接$DE$,将线段$DE$绕点$E$顺时针旋转$90^{\circ}$得到线段$EF$,连接$DF$。
(1)求点$C$的坐标及直线$BC$的表达式;
(2)在点$E$运动的过程中,若$\triangle DEF$的面积为$5$,求此时点$E$的坐标;
(3)设点$E$的坐标为$(0,m)$。
①用$m$表示点$F$的坐标;
②在点$E$运动的过程中,若点$F$始终在$\triangle ABC$的内部(包括边界),直接写出满足条件的$m$的取值范围。

如图,在平面直角坐标系中,直线$y = \frac{4}{3}x + 8$与$x$轴交于点$A$,与$y$轴交于点$B$,过点$B$的直线交$x$轴正半轴于点$C$,且$\triangle ABC$的面积为$56$,$D$为线段$AB$的中点,点$E$为$y$轴上一动点,连接$DE$,将线段$DE$绕点$E$顺时针旋转$90^{\circ}$得到线段$EF$,连接$DF$。
(1)求点$C$的坐标及直线$BC$的表达式;
(2)在点$E$运动的过程中,若$\triangle DEF$的面积为$5$,求此时点$E$的坐标;
(3)设点$E$的坐标为$(0,m)$。
①用$m$表示点$F$的坐标;
②在点$E$运动的过程中,若点$F$始终在$\triangle ABC$的内部(包括边界),直接写出满足条件的$m$的取值范围。
答案:
23.解:
(1)对于y = $\frac{4}{3}$x + 8,令x = 0,则y = 8,
∴B(0,8),
∴OB = 8.令y = 0,则x = -6,
∴A(-6,0).
∵△ABC的面积为56,
∴$\frac{1}{2}$OB·AC = 56,
∴AC = 14,
∴C(8,0).设直线BC的表达式为y = kx + b(k ≠ 0).将B(0,8)和C(8,0)代入,得$\begin{cases}b = 8\\8k + b = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}k = -1\\b = 8\end{cases}$,
∴直线BC的表达式为y = -x + 8.4分
(2)设E(0,t).
∵DE绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,
∴DE = EF,∠DEF = 90°.
∵△DEF的面积为5,
∴$\frac{1}{2}$DE² = 5,
∴DE = $\sqrt{10}$(负值已舍去).
∵D为线段AB的中点,
∴D(-3,4).
∴$\sqrt{10}$ = $\sqrt{9 + (t - 4)^2}$,
∴t = 3或t = 5.
∴E(0,3)或E(0,5).6分
(3)①过点D作DG⊥y轴于点G,过点F作FH⊥y轴于点H,则∠DGE = ∠EHF = 90°.
∴∠EFH + ∠FEH = 90°.
∵DE = EF,∠DEF = 90°,
∴∠DEG + ∠FEH = 90°,
∴∠DEG = ∠EFH,
∴△DEG≌△EFH(AAS).
∴DG = EH = 3,EG = FH.如图1,FH = EG = m - 4,OH = m + 3,
∴F(4 - m,m + 3).如图2,FH = EG = 4 - m,OH = m + 3,
∴F(4 - m,m + 3).
综上所述,F(4 - m,m + 3).10分
② - 3≤m≤$\frac{31}{7}$ 12分
23.解:
(1)对于y = $\frac{4}{3}$x + 8,令x = 0,则y = 8,
∴B(0,8),
∴OB = 8.令y = 0,则x = -6,
∴A(-6,0).
∵△ABC的面积为56,
∴$\frac{1}{2}$OB·AC = 56,
∴AC = 14,
∴C(8,0).设直线BC的表达式为y = kx + b(k ≠ 0).将B(0,8)和C(8,0)代入,得$\begin{cases}b = 8\\8k + b = 0\end{cases}$,解得$\begin{cases}k = -1\\b = 8\end{cases}$,
∴直线BC的表达式为y = -x + 8.4分
(2)设E(0,t).
∵DE绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,
∴DE = EF,∠DEF = 90°.
∵△DEF的面积为5,
∴$\frac{1}{2}$DE² = 5,
∴DE = $\sqrt{10}$(负值已舍去).
∵D为线段AB的中点,
∴D(-3,4).
∴$\sqrt{10}$ = $\sqrt{9 + (t - 4)^2}$,
∴t = 3或t = 5.
∴E(0,3)或E(0,5).6分
(3)①过点D作DG⊥y轴于点G,过点F作FH⊥y轴于点H,则∠DGE = ∠EHF = 90°.
∴∠EFH + ∠FEH = 90°.
∵DE = EF,∠DEF = 90°,
∴∠DEG + ∠FEH = 90°,
∴∠DEG = ∠EFH,
∴△DEG≌△EFH(AAS).
∴DG = EH = 3,EG = FH.如图1,FH = EG = m - 4,OH = m + 3,
∴F(4 - m,m + 3).如图2,FH = EG = 4 - m,OH = m + 3,
∴F(4 - m,m + 3).
综上所述,F(4 - m,m + 3).10分
② - 3≤m≤$\frac{31}{7}$ 12分
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