题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,为原点,点A(,0),点B(0,1),点E是边AB中点,把绕点A顺时针旋转,得△ADC,点O,B旋转后的对应点分别为D,C.记旋转角为.
(Ⅰ)如图①,当点D恰好在AB上时,求点D的坐标;
(Ⅱ)如图②,若时,求证:四边形OECD是平行四边形;
(Ⅲ)连接OC,在旋转的过程中,求△OEC面积的最大值(直接写出结果即可).
【答案】(Ⅰ)D(-,);(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ).
【解析】
(1)先求出∠BAO的度数,然后求出AM、DM的长度,进而求出OM的长度,从而得出点D的坐标;
(2)先得出△BOE是等边三角形,得到OB=OE=DC,再得到OE∥DC,从而得出结论;
(3)以为圆心,为半径画,过点作交的延长线于点,当三点共线时,此时高最大,面积最大,求出的值,利用面积公式直接求解即可.
解:(Ⅰ)由题意:OA=,OB=1,
∴在△AOB中,∠AOB=90°,tan∠BAO=,
∴∠BAO=30°.
由旋转性质得,DA=OA=,
过D作DM⊥OA于M,
则在Rt△DAM中,DM=,AM=,
∴OM=AO-OM=-,
∴D(-,).
(Ⅱ)延长OE交AC于F,
在Rt△AOB 中,点E为AB的中点,∠BAO=30°,
∴OE=BE=AE.
又∠ABO=60°,∴△BOE是等边三角形,
∴OE=OB,∴∠BOE=60°,∴∠EOA=30°,
由旋转性质,DC=OB ,
∴OE=DC.
∵,
∴∠OAD=60°,
由旋转性质知,
∠DAC=∠OAB=30°,∠DCA=∠OBA=60°,
∴∠OAC=∠OAD+∠DAC=90°,
∴∠OFA=90°-∠EOA=90°-30°=60°,
∴∠DCA=∠OFA,
∴OE∥DC.
∴四边形OECD是平行四边形.
(III)以为圆心,为半径画,过点作交的延长线于点,
在,
∵∠BAO=30°,
∴,
∵为中点,是直角三角形,
∴,
∴,
∵圆中最长的弦是直径,
∴当点旋转到如图所示的位置时,即三点共线时,此时高最大,面积最大,
∵,
∴在中,
∵,
∴,
∴,
此时,;