题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,两个形状、大小完全相同的三角板OBC,DEF,按如图所示的位置摆放,O为原点,点B(12,0) ,点B与点D重合,边OB与边DE都在x轴上.其中,∠C=∠DEF=90°,∠OBC=∠F=30°.
(1)如图①,求点C坐标;
(2)现固定三角板DEF,将三角板OBC沿x轴正方向平移,得到△O′B′C′ ,当点O′ 落点D上时停止运动.设三角板平移的距离为x,两个三角板重叠部分的面积为y.求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围;
(3)在(2)条件下,设边BC的中点为点M,边DF的中点为点N.直接写出在三角板平移过程中,当点M与点N之间的距离最小时,点M的坐标(直接写出结果即可).
【答案】(1)C (3 ,);(2) ;(3)M
【解析】
(1)过点C作CG⊥AB于G点,根据B(12,0) ,∠C=∠DEF=90°,∠OBC=∠F=30°,得OB=12, OC=6.根据OG=OCcos60°,CG=OCsin60°求出结果即可得到坐标;
(2)分类讨论:①当时,②当时,根据三角形的面积公式,列出方程可得答案;
(3)根据点与直线上所有点的连线中垂线段最短,点在上时最短,根据三角形的中位线,可得,的长,根据线段的和差,可得点M的坐标.
解:(1)如图①所示:过点C作CG⊥AB于G点.
∵B(12,0) ,得OB=12,
在Rt△OBC中,由OB=12,∠OBC=30°,得OC=6.
∴∠COB=60°
在Rt△OCG中,OG=OCcos60°=3.
∴CG=OCsin60°=.
∴C (3 ,).
(2)①当0≤x<6时,如图②所示.
∠GDE=60°,∠GB′D=30°,DB′=x,得
DG=,B′G=,重叠部分的面积为
y=DGB′G=x
②当6≤x≤12时,如图③所示.
B′D=x,DG=x,B′G=,B′E=x﹣6,
EH=.
重叠部分的面积为y=S△B′DG﹣S△B′EH=DGB′G﹣B′EEH,
即y=x-
化简,得y=;
综上所述: ;
(3)如图5所示,作于点,
点在上时最短,
∵是的中位线,
∴,,
∴,
∴M点坐标为:.