题目内容
【题目】将一个直角三角形纸片ABO放置在平面直角坐标系中,点A(,0),点B(0,1),点O(0,0).P是边AB上的一点(点P不与点A,B重合),沿着OP折叠该纸片,得点A的对应点A',当∠BPA'=30°时,点P的坐标为______.
【答案】(, )或(, )
【解析】分析:由点A和B的坐标得出OA=,OB=1,由折叠的性质得:OA'=OA=,由勾股定理求出A'B=,即可得出点A'的坐标为(,1);由勾股定理求出AB=2,证出OB=OP=BP,得出△BOP是等边三角形,得出∠BOP=∠BPO=60°,求出∠OPA=120°,由折叠的性质得:∠OPA'=∠OPA=120°,PA'=PA=1,证出OB∥PA',得出四边形OPA'B是平行四边形,即可得出A'B=OP=1;分两种情况:①点A'在y轴上,由SSS证明△OPA'≌△OPA,得出∠A'OP=∠AOP=∠AOB=45°,得出点P在∠AOB的平分线上,由待定系数法求出直线AB的解析式为y=-x+1,即可得出点P的坐标;②由折叠的性质得:∠A'=∠A=30°,OA'=OA,作出四边形OAPA'是菱形,得出PA=OA=,作PM⊥OA于M,由直角三角形的性质求出PM=PA=,把y=代入y=-x+1求出点P的纵坐标即可.
详解:∵点A(,0),点B(0,1),
∴OA=,OB=1,
由折叠的性质得:OA'=OA=,
∵A'B⊥OB,
∴∠A'BO=90°,
在Rt△A'OB中,A'B==,
∴点A'的坐标为(,1);
(2)在Rt△ABO中,OA=,OB=1,
∴AB==2,
∵P是AB的中点,
∴AP=BP=1,OP=AB=1,
∴OB=OP=BP
∴△BOP是等边三角形,
∴∠BOP=∠BPO=60°,
∴∠OPA=180°-∠BPO=120°,
由折叠的性质得:∠OPA'=∠OPA=120°,PA'=PA=1,
∴∠BOP+∠OPA'=180°,
∴OB∥PA',
又∵OB=PA'=1,
∴四边形OPA'B是平行四边形,
∴A'B=OP=1
设P(x,y),分两种情况:
①如图③所示:点A'在y轴上,
在△OPA'和△OPA中,
,
∴△OPA'≌△OPA(SSS),
∴∠A'OP=∠AOP=∠AOB=45°,
∴点P在∠AOB的平分线上,
设直线AB的解析式为y=kx+b,
把点A(,0)A(3,0),点B(0,1)代入得:
,
解得: ,
∴直线AB的解析式为y=-x+1,
∵P(x,y),
∴x=-x+1,
解得:x=,
∴P(, );
②如图④所示:
由折叠的性质得:∠A'=∠A=30°,OA'=OA,
∵∠BPA'=30°,
∴∠A'=∠A=∠BPA',
∴OA'∥AP,PA'∥OA,
∴四边形OAPA'是菱形,
∴PA=OA=,作PM⊥OA于M,如图④所示:
∵∠A=30°,
∴PM=PA=,
把y=代入y=-x+1得: =-+1,
解得:x=,
∴P(, );
综上所述:当∠BPA'=30°时,点P的坐标为(, )或(, ).
点睛:
本题是几何变换综合题目,考查了折叠的性质、坐标与图形性质、勾股定理、平行四边形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的性质、直角三角形的性质、待定系数法求直线的解析式、菱形的判定与性质等知识;本题综合性强,难度较大.