题目内容
【题目】如图1,在平面直角坐标系中,直线:与轴相交于B,与轴相交于点A.直线:经过原点,并且与直线相交于C点.
(1)求ΔOBC的面积;
(2)如图2,在轴上有一动点E,连接CE.问CE+BE是否有最小值,如果有,求出相应的点E的坐标及CE+BE的最小值;如果没有,请说明理由;
(3)如图3,在(2)的条件下,以CE为一边作等边ΔCDE,D点正好落在轴上.将ΔDCE绕点D顺时针旋转,旋转角度为(0°≤≤360),记旋转后的三角形为ΔDCE′,点C,E的对称点分别为C′,E′.在旋转过程中,设C′E′所在的直线与直线相交于点M,与轴正半轴相交于点N.当ΔOMN为等腰三角形时,求线段ON的长?
【答案】(1) ;(2)E(6,0),最小值为.(3) ON=或3-或6或33或3+3.
【解析】
(1)求出点B、C的坐标,就可以求出△OBC的面积;
(2)作点C关于x轴的对称点P,作射线BP,过点C作CH⊥BP交x轴于点E,则CE+BE有最小值;
(3)分两种情况:∠MON为等腰三角形的顶角或底角.
(1)如图1,易求点B(9,0),解方程组 得: ;
故点C(,),
∴S△OBC=×9×=.
(2)如图2,作点C关于x轴的对称点P,作射线BP,过点E作EH⊥BP于点H,取BE中点I,连接HI.
易知:∠BOC=∠OBC=∠OBP=30°,∠BHE=90°,
∵IE=IB,
∴IH=IE=IB
∵∠BEH=60°,
∴△EIH是等边三角形,
∴EH=EI=EB,
∴当C、E、H三点共线且CH⊥BP时,CH的长度最小,即CE+BE有最小值;
∵OC=CB=3,∠BCH=30°,∠BHC=90°,
∴BH=BC=
∴CH=
=
故CE+BE有最小值为.
在Rt△BEH中,∵∠EBH=30°,
∴EH=BE,
∵BE2-EH2=BH2
∴BE=3
∴E(6,0).
(3)△OMN为等腰三角形,分三种情况:
①当∠OMN=∠ONM时,
∵∠MON=30°,
∴∠OMN=∠ONM=75°
如图3,当∠OMN=∠ONM=75°时,∠C′DN=45°,∠DC′N=60°,
∴∠CDC′=α=15°,过点N作NG⊥DC′于G,
可求得GC′= ,
∴ON=
如图4,当∠OMN=∠ONM=75°时,∠C′DN=45°,旋转角α=195°
过点N作NG⊥DC′于G,
可求得DN=,
∴ON=3-,
②如图5,当∠OMN=∠MON=30°时,∠ONM=120°,
此时旋转角α=60°,易得ON=6
③如图6,图7,当∠ONM=∠NOM=30°时,
∴∠OMN=120°,
∵∠DE′C′=60°,α=150°或330°,
∴DE′∥OM,
过点E′作E′G⊥x轴于G,可求得DN=3,
∴ON=33或3
综上所述,ON=或3-或6或33或3+3.