题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),以线段OA为边在第四象限内作等边三角形△AOB,点C为x正半轴上一动点(OC>2),连接BC,以线段BC为边在第四象限内作等边三角形△CBD连接DA并延长交y轴于点E.
(1)在点C的运动过程中,△OBC和△ABD全等吗?请说明理由;
(2)在点C的运动过程中,∠CAD的度数是否会变化?如果不变,请求出∠CAD的度数;如果变化请说明理由;
(3)探究当点C运动到什么位置时,以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形?
【答案】(1)△OBC和△ABD全等,理由见解析,(2)不会发生变化,60°,(3)当点C的坐标为(6,0)时,以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形
【解析】
(1)先根据等边三角形的性质得∠OBA=∠CBD=60°,OB=BA,BC=BD,则∠OBC=∠ABD,然后可根据“SAS”可判定△OBC≌△ABD;
(2)由△AOB是等边三角形知∠BOA=∠OAB=60°,再由△OBC≌△ABD知∠BAD=∠BOC=60°,根据∠CAD=180°﹣∠OAB﹣∠BAD可得结论;
(3)先根据全等三角形的性质以及等边三角形的性质,求得∠EAC=120°,进而得出以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形时,AE和AC是腰,最后根据Rt△AOE中,OA=2,∠OEA=30°,求得AC=AE=4,据此得到OC=6,即可得出点C的位置.
(1)△OBC和△ABD全等,理由是:
∵△AOB,△CBD都是等边三角形,
∴OB=AB,CB=DB,∠ABO=∠DBC,
∴∠OBC=∠ABD,
在△OBC和△ABD中,
∵,
∴△OBC≌△ABD(SAS);
(2)点C在运动过程中,∠CAD的度数不会发生变化,理由如下:
∵△AOB是等边三角形,
∴∠BOA=∠OAB=60°,
∵△OBC≌△ABD,
∴∠BAD=∠BOC=60°,
∴∠CAD=180°﹣∠OAB﹣∠BAD=60°;
(3)∵△OBC≌△ABD,
∴∠BOC=∠BAD=60°,
又∵∠OAB=60°,
∴∠OAE=180°﹣60°﹣60°=60°,
∴∠EAC=120°,∠OEA=30°,
∴以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形时,AE和AC是腰,
∵点A的坐标为(2,0),
∴OA=2,
在Rt△AOE中,∠OEA=30°,
∴AE=4,
∴AC=AE=4,
∴OC=2+4=6,
∴当点C的坐标为(6,0)时,以A,E,C为顶点的三角形是等腰三角形.