题目内容
【题目】如图,矩形AOBC,点A、B分别在x、y轴上,对角线AB、OC交于点D,点C( ,1),点M是射线OC上一动点.
(1)求证:△ACD是等边三角形;
(2)若△OAM是等腰三角形,求点M的坐标;
(3)若N是OA上的动点,则MA+MN是否存在最小值?若存在,请求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)证明:∵C( ,1),
∴AC=1,OA= ,
∴OC=2,
∴∠COA=30°,∠OCA=60°,
∵矩形AOBC,
∴AD=CD=OD
且∠OCA=60°
∴△ACD是等边三角形
(2)解:△OAM是等腰三角形,
当OM=MA时,此时点M与点D重合,
∵C( ,1),点D为OC中点,
∴M( , ).
当OM1=OA时,做M1E⊥OA,垂足为E,如下图:
∴OM1=OA= ,
由(1)知∠M1OA=30°,
∴M1E= ,OE= ,
∴M1( , ).
当OA=OM2时,做M2F⊥OA,垂足为F,如上图:
AM2= ,
由(1)知∠COA=∠AM2O=30°,
∴∠M2AF=60°,
∴AF= ,M2F= ,
M2( , ).
综上所述:点M坐标为M( , )、( , )、( , )
(3)解:存在,做点A关于直线OC对称点为G,如下图:
则AG⊥OC,且∠GOA=60°OG=OA= ,
∴ON= ,GN= ,
∵点A、G关于直线OC对称,
∴MG=MA,
∴MA+MN=MG+MN,
∵N是OA上的动点,
∴当GN⊥x轴时,MA+MN最小,
∴存在MA+MN存在最小值,最小值为 .
【解析】(1)利用点C(3,1),即可求出相应角度为30°,则∠OCA=60°,根据矩形的性质和直角三角形中斜边的中线等于斜边的一半,则得出了有两边相等,且有一个角是60°,即可证明三角形是等边三角形;
(2)此问结合了分类讨论的思想,由等腰三角形性质,对三角形OAM三边关系进行讨论,分别求出三种情况讨论,三种情况都是转换不同的边为底边,另外两边相等,然后根据不同的情况求出点M的坐标即可;
(3)根据最短路径探究,做点A关于直线OC对称点,利用对称性可以求出最小值。
【考点精析】本题主要考查了含30度角的直角三角形和矩形的性质的相关知识点,需要掌握在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半;矩形的四个角都是直角,矩形的对角线相等才能正确解答此题.