题目内容
【题目】小明在“课外新世界”中遇到这样一道题:如图1,已知∠AOB=30°与线段a,你能作出边长为a的等边三角形△COD吗?小明的做法是:如图2,以O为圆心,线段a为半径画弧,分别交OA,OB于点M,N,在弧MN上任取一点P,以点M为圆心,MP为半径画弧,交弧CD于点C,同理以点N为圆心,N P为半径画弧,交弧CD于点D,连结CD,即△COD就是所求的等边三角形.
(1)请写出小明这种做法的理由;
(2)在此基础上请你作如下操作和探究(如图3):连结MN,MN是否平行于CD?为什么?
(3)点P在什么位置时,MN∥CD?请用小明的作图方法在图1中作出图形(不写作法,保留作图痕迹).
【答案】
(1)解:如图2,连结OP,
由题意可得 = ,
∴∠COM=∠POM, = ,
∴∠PON=∠DON,
∴∠POM+∠PON=∠COM+∠DON=30°,
∴∠COD=2∠MON=60°,
∴△OCD是等边三角形;
(2)解:不一定,只有当∠COM=15°,CD∥MN,
理由:∵∠COM=15°,∠MON=30°,
∴∠CON=45°,
∵∠C=60°,
∴∠OEC=75°,
∵ON=OM,
∴∠ONM=∠OMN=75°,
∴∠OEC=∠ONM,
∴CD∥MN
(3)解:当P是 的中点时,MN∥CD;如图3所示.
【解析】(1)如图2,连结OP,由题意可得 = , = ,于是得到∠COM=∠POM,∠PON=∠DON,由已知条件得到∠COD=2∠MON=60°,于是得到结论;(2)根据他在他家得到∠CON=45°,得到∠OEC=75°,根据等腰三角形的性质得到∠ONM=∠OMN=75°,求得∠OEC=∠ONM,根据平行线的判定定理即可得到结论;(3)当P是 的中点时,MN∥CD;根据题意作出图形即可.
【考点精析】通过灵活运用平行线的判定与性质和等边三角形的判定,掌握由角的相等或互补(数量关系)的条件,得到两条直线平行(位置关系)这是平行线的判定;由平行线(位置关系)得到有关角相等或互补(数量关系)的结论是平行线的性质;三个角都相等的三角形是等边三角形;有一个角等于60°的等腰三角形是等边三角形即可以解答此题.