8. 如图,已知点C的坐标是$(2, 0)$,一次函数$y=-x+6$的图象与两坐标轴分别交于A,B两点,D,E分别是AB,OA上的动点,当$△ CDE$的周长取最小值时,点D的坐标为(

)
A.$(2, 1)$
B.$(3, 2)$
C.$( \dfrac{7}{3}, 2 )$
D.$( \dfrac{10}{3}, \dfrac{8}{3} )$
解析:
【分析】要使△CDE的周长最小,利用轴对称的性质和“两点之间线段最短”的原理,将三条折线段转化为共线的线段。首先作点C关于y轴(OE所在直线)的对称点C₁,作点C关于直线AB的对称点C₂,连接C₁C₂,C₁C₂与AB的交点即为所求的D点,与y轴交点即为E点,此时△CDE的周长最小,等于C₁C₂的长度。再依次计算对称点坐标、直线C₁C₂解析式,联立AB的解析式即可求出D点坐标。
【解析】
1. 求A、B两点坐标:
对于一次函数$y=-x+6$,当$x=0$时,$y=6$,故$A(0,6)$;当$y=0$时,$x=6$,故$B(6,0)$。
2. 求两个对称点坐标:
① 点$C(2,0)$关于y轴的对称点$C_1$,坐标为$(-2,0)$;
② 求点C关于直线AB的对称点$C_2$:
直线AB的斜率为$-1$,故过C且垂直于AB的直线斜率为$1$,该垂线解析式为$y=x-2$。
联立$\begin{cases}y=x-2\\y=-x+6\end{cases}$,解得$\begin{cases}x=4\\y=2\end{cases}$,即垂足坐标为$(4,2)$,该点是C和$C_2$的中点。
设$C_2(m,n)$,由中点公式得$\frac{2+m}{2}=4$,$\frac{0+n}{2}=2$,解得$m=6$,$n=4$,故$C_2(6,4)$。
3. 求直线$C_1C_2$的解析式:
设$C_1C_2$的解析式为$y=kx+b$,代入$C_1(-2,0)$、$C_2(6,4)$得:
$\begin{cases}0=-2k+b\\4=6k+b\end{cases}$,解得$\begin{cases}k=\frac{1}{2}\\b=1\end{cases}$,即$y=\frac{1}{2}x+1$。
4. 求直线$C_1C_2$与AB的交点D:
联立$\begin{cases}y=\frac{1}{2}x+1\\y=-x+6\end{cases}$,解得:
$\frac{1}{2}x+1=-x+6$,$\frac{3}{2}x=5$,$x=\frac{10}{3}$,代入$y=-x+6$得$y=\frac{8}{3}$,故$D(\frac{10}{3},\frac{8}{3})$。
【答案】D
【知识点】最短路径问题;一次函数交点计算;轴对称的性质
【点评】本题是最短路径问题的典型应用,核心是通过轴对称将折线周长转化为两点之间的线段,再结合一次函数的相关运算求解点坐标,需要熟练掌握对称点的求法和一次函数联立求交点的方法。
【难度系数】0.3