专题12:几何三大变换问题之旋转(8)

2019-04-17 00:38

【答案】解:(1)①450。

②不变。理由如下

过B、C分别作BD⊥AP于点D,CE⊥AP于点E。 ∵∠BAC =90°,∴∠BAD+∠EAC=90°。

∵BD⊥AP,∴∠ADB =90°。∴∠ABD+∠BAD=90°。 ∴∠ABD=∠EAC。

又∵AB=AC,∠ADB =∠CEA=90°,∴△ADB≌△CEA(AAS)。 ∴AD=EC,BD=AE。

∵BD是等腰直角三角形NBM斜边上的高,

∴BD=DN,∠BND=45°。

∴BN=BD=AE。∴DN-DE=AE-DE,即NE=AD=EC。 ∵∠NEC =90°,∴∠ANC =45°。 (3)∠ANC =90°-

12∠BAC。

【考点】等腰(直角)三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,圆周角定理。 【分析】(1)①∵BM=BN,∠MBN=90°,∴∠BMN=∠BNM=45°。 又∵∠CAN=45°,∴∠BMN=∠CAN。

又∵AB=AC,AN=AN,∴△BMN≌△CAN(SAS)。∴∠ANC=∠BNM=45°。

②过B、C分别作BD⊥AP于点D,CE⊥AP于点E。通过证明△ADB≌△CEA从而证明△CEN是等腰直角三角形即可。 (2)如图,由已知得:

∠θ=1800-2∠ABC-∠1(∵AB=AC)

=1800-∠2-∠6-∠1(∵∠BAC=∠MBN,BM=BN)

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=(1800-∠2-∠1)-∠6

=∠3+∠4+∠5-∠6(三角形内角和定理) =∠6+∠5-∠6=∠5(∠3+∠4=∠ABC=∠6)。 ∴点A、B、N、C四点共圆。 ∴∠ANC =∠ABC ==90°-

12∠BAC。

17. (2012四川南充8分)在Rt△POQ中,OP=OQ=4,M是PQ中点,把一三角尺的直角顶点放在点M处,以M为旋转中心,旋转三角尺,三角尺的两直角边与⊿POQ的两直角边分别交于点A、B, (1)求证:MA=MB

(2)连接AB,探究:在旋转三角尺的过程中,△AOB的周长是否存在最小值,若存在,求出最小值,若不存在。请说明理由。

【答案】解:(1)证明:连接OM 。

∵ Rt△POQ中,OP=OQ=4,M是PQ的中点, ∴PQ=4

2,OM=PM=

12PQ=2

2,

∠POM=∠BOM=∠P=450 。

∵∠PMA+∠AMO=∠OMB+∠AMO,∴∠PMA=∠OMB。 ∴△PMA≌△OMB(ASA)。∴ MA=MB。 (2) △AOB的周长存在最小值。理由如下:

∵△PMA≌△OMB ,∴ PA=OB。 ∴OA+OB=OA+PA=OP=4。 令OA=x, AB=y,则y2=x2+(4-x)2=2x2-8x+16=2(x-2)2+8≥8。 ∴当x=2时y2有最小值8,从而 y的最小值为22。 ∴△AOB的周长存在最小值,其最小值是4+22。

【考点】直角三角形斜边上的中线性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,二次函数的最值。

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【分析】(1)连接OM,证△PMA和△OMB全等即可。

(2) 先计算出∴OP=OA+OB=OA+PA=4,再令OA=x,AB=y,则在Rt⊿AOB中,利用勾股定理得

y2=x2+(4-x)2=2x2-8x+16=2(x-2)2+8求出最值即可。

18. (2012辽宁本溪14分)如图,已知抛物线y=ax2+bx+3经过点B(-1,0)、C(3,0),交y轴于点A,将线段OB绕点O顺时针旋转90°,点B的对应点为点M,过点A的直线与x轴交于点D(4,0).直角梯形EFGH的上底EF与线段CD重合,∠FEH=90°,EF∥HG,EF=EH=1。直角梯形EFGH从点D开始,沿射线DA方向匀速运动,运动的速度为1个长度单位/秒,在运动过程中腰FG与直线AD始终重合,设运动时间为t秒。

(1)求此抛物线的解析式;

(2)当t为何值时,以M、O、H、E为顶点的四边形是特殊的平行四边形;

(3)作点A关于抛物线对称轴的对称点A′,直线HG与对称轴交于点K,当t为何值时,以A、A′、G、K为顶点的四边形为平行四边形。请直接写出符合条件的t值。

【答案】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+3经过点B(-1,0)、C(3,0),

?a-b+3=0?a=-1∴?,解得,?。

9a+3b+3=0b=2??∴抛物线的解析式为y=-x2+2x+3。

(2)当直角梯形EFGH运动到E′F′G′H′时,过点F′作F′N⊥x轴于点N,延长E′ H’交x轴于

点P。

∵点M是点B绕O点顺时针旋转90°得到的, ∴点M的坐标为(0,1)。 ∵点A是抛物线与y轴的交点, ∴点A的坐标为(3,0)。

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∵OA=3,OD=4,∴AD=5。 ∵E′ H′∥OM,E′ H′=OM=1,

∴四边形E′H′ OM是平行四边形(当E′ H′不与y轴重合时)。 ∵F′N∥y轴,N G′∥x轴,∴△F′N D∽△AOD。∴

F?NAO?NDOD?F?DAD。

∵直角梯形E′F′G′H′是直角梯形EFGH沿射线DA方向平移得到的, ∴F′D=t,∴

F?N3?ND4?t5。∴F?N?3t5,ND?4t54t5。

4t5 ∵E′F′=PN=1,∴OP=OD-PN-ND=4-1- ∵E′P=F?N?3t5=3-。

,E′H′=1,∴H′P=

3t5-1。

若平行四边形E′H′ OM是矩形,则∠MO H′=900,此时H′G′与x轴重合。 ∵F′D=t,∴F?N? 即当t=533t5=1,即t=53。

秒时,平行四边形EHOM是矩形。

若平行四边形E′H′ OM是菱形,则O H′=1。 在Rt△H′OP中,OP?H?P224t???3t?2??1?O H?,即?3?????15???5?222

得t2?6t?9=0,解得t1=t2=3。

即当t=3秒时,平行四边形EHOM是菱形。 综上所述,当t=是菱形。

(3)t=351253秒时,平行四边形EHOM是矩形,当t=3秒时,平行四边形EHOM

秒或t=9512秒。

【考点】二次函数综合题,二次函数的性质,待定系数法,曲线上点的坐标与方程的关系,直角梯形的性质,平移的性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形、矩形和菱形的判定。

【分析】(1)用待定系数法,将B(-1,0)、C(3,0)代入y=ax2+bx+3即可求得抛物线的解析式。

(2)当直角梯形EFGH运动到E′F′G′H′时,过点F′作F′N⊥x轴于点N,延长E′ H’交x轴于点P。

根据相似三角形的判定和性质,可用t表示出OP=3-菱形两种情况讨论即可。

(3)∵y=-x2+2x+3的对称轴为x=1,A(0,3),

4t5,H′P=

3t5-1。分平行四边形E′H′ OM是矩形和

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∴点A关于抛物线对称轴的对称点A′(2,3)。 ∴A A′=2。

设直线AD解析式为y=kx+b,

则由A(0,3),D(4,0)得

?b=3??4k+b=03??k=?,解得?4?b=3?。∴直线AD解析式为y=?34x+3。

由(2)知,点G的纵坐标为

163453t5-1,代入y=?4534x+3得横坐标为

163?45t。

由HG=2得

35123512?t?1=2,即

163?t?1=2或

163?45t?1=?2。

解得t=∴当t=

或t=9512。

9512秒或t=秒时,以A、A′、G、K为顶点的四边形为平行四边形。

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