题目内容
【题目】如图1,矩形OABC的两条边OA、OC分别在y轴和x轴上,已知点A(0,3)、点C(-4,0).
(1)若把矩形OABC沿直线DE折叠,使点C落在点A处,直线DE与OC、AC、AB的交点分别为D、F、E,求折痕DE的长;
(2)若点P在x轴上,在平面内是否存在点Q,使以P、D、E、Q为顶点的四边形是菱形?若存在,则请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)如图2,若M为AC边上的一动点,在OA上取一点N(0,1),将矩形OABC绕点O顺时针旋转一周,在旋转的过程中,M的对应点为M1,请直接写出NM1的最大值和最小值.
【答案】(1);(2)当DE是菱形的对角线时,Q1(0,3),当DE是菱形的边时,Q2(,3),Q3(-,3),Q4(-,-3);(3)最大值是5,最小值是.
【解析】
(1)由△DFC∽△AOC,求出DF,再证明EF=DF;
(2)分两种情形分别讨论即可:①DE为菱形的边.②DE为菱形的对角线;
(3)由题意点M在如图3中的圆环内或两个圆上,利用图象法即可解决问题;
解:(1)解:(1)∵四边形OABC是矩形,
∴∠AOC=90°.
∵OA=3,OC=4,
∴AC=5.
由折叠可得:
∵∠FCD=∠OCA,∠DFC=∠AOC=90°,
∴△DFC∽△AOC.
∵四边形OABC是矩形,
∴AB∥DC,
∴∠EAF=∠DCF
∴△AFE≌△CFD(ASA).
∴EF=DF.
∴折痕DE的长为
(2)如下图,由(1)可知,
当DE为菱形的边时,,可得;
当DE为菱形的对角线时,P与C重合,Q与A重合,Q2(0,3),
当点Q在第四象限,E与Q关于x轴对称,
综上所述,满足条件的点Q坐标为或或(0,3)或;
(3)如图3中,作OH⊥AC,则
观察图形可知,MN的最小值=OM-ON ;
MN的最大值=NM′=ON+OM′=1+4=5