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(0,3),点O(0,0)
(1)过边OB上的动点D(点D不与点B,O重合)作DE丄OB交AB于点E,沿着DE折叠该纸片,点B落在射线BO上的点F处.
①如图,当D为OB中点时,求E点的坐标;
②连接AF,当△AEF为直角三角形时,求E点坐标;
(2)P是AB边上的动点(点P不与点B重合),将△AOP沿OP所在的直线折叠,得到△A′OP,连接BA′,当BA′取得最小值时,求P点坐标(直接写出结果即可).
【答案】
(1)解:①∵DE⊥OB,OA⊥OB,
∴DE∥OA.
∵D为OB中点,
∴DE为△BOA的中位线,
∴点E为线段A、B的中点,
∴点E的坐标为( , ).
②由折叠可知:△BDE≌△FDE,
∴∠EFB=∠ABO=30°,DF=BD,
∴∠AEF=∠ABO+∠BFE=60°≠90°.
∵△AEF是直角三角形,
∴∠AFE=90°或∠EAF=90°.
(i)当∠AFE=90°时,如图1所示.
∠AFO=180°﹣∠AFE﹣∠EFB=60°.
在Rt△AOF中,∠AFO=60°,AO= ,
∴∠FAO=30°,AF=2OF,
∵ =AO,
∴OF=1,AF=2.
在Rt△DEF中,∠DFE=30°,DF=BD= =1,
∴EF=2DE,
∵ =DF=1,
∴DE= ,DF= .
∵OD=OF+DF=2.
∴点E的坐标为( ,2);
(ii)当∠EAF=90°时,如图2所示.
∵∠AOB=90°,∠ABO=30°,
∴∠BAO=60°,
∴∠FAO=∠EAF﹣∠BAO=30°.
在Rt△AOF中,∠FAO=30°,AO= ,
∴AF=2OF,
∵ =AO,
∴OF=1,AF=2.
在Rt△DEF中,∠DFE=30°,DF= =2,
∴EF=2DE,
∵ =DF,
∴DE= .
∵OD=DF﹣OF=1,
∴点E的坐标为( ,1).
综上所述:当△AEF为直角三角形时,E点坐标为( ,2)或( ,1)
(2)解:由折叠可知:△AOP≌△A′OP,
∴OA′=OA= ,∠AOP=∠A′OP,
又∵OB=3,
∴当点A′在y轴上时,BA′取最小值,如图3所示.
∵∠AOB=90°,
∴∠AOP=45°,
∴直线OP的解析式为y=x.
设直线AB的解析式为y=kx+b,
将A( ,0)、B(0,3)代入y=kx+b中,
,解得: ,
∴直线AB的解析式为y=﹣ x+3.
联立直线OP、AB的解析式成方程组,
,解得: ,
∴当BA′取得最小值时,P点坐标为( , ).
【解析】(1)①由D为OB中点结合DE∥OA,可得出DE为△BOA的中位线,再根据点A、B的坐标即可得出点E的坐标;②根据折叠的性质结合角的计算可得出∠AEF=60°≠90°,分∠AFE=90°和∠EAF=90°两种情况考虑,利用含30度角的直角三角形以及勾股定理即可求出点E的坐标;(2)根据三角形的三边关系,找出当点A′在y轴上时,BA′取最小值,根据折叠的性质可得出直线OP的解析式,再根据点A、B的坐标利用待定系数法求出直线AB的解析式,联立两直线解析式成方程组,解之即可得出点P的坐标.
【考点精析】解答此题的关键在于理解翻折变换(折叠问题)的相关知识,掌握折叠是一种对称变换,它属于轴对称,对称轴是对应点的连线的垂直平分线,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和角相等,以及对相似三角形的应用的理解,了解测高:测量不能到达顶部的物体的高度,通常用“在同一时刻物高与影长成比例”的原理解决;测距:测量不能到达两点间的举例,常构造相似三角形求解.