题目内容
【题目】如图1,平面直角坐标系中,B、C两点的坐标分别为B(0,3)和C(0,﹣),点A在x轴正半轴上,且满足∠BAO=30°.
(1)过点C作CE⊥AB于点E,交AO于点F,点G为线段OC上一动点,连接GF,将△OFG沿FG翻折使点O落在平面内的点O′处,连接O′C,求线段OF的长以及线段O′C的最小值;
(2)如图2,点D的坐标为D(﹣1,0),将△BDC绕点B顺时针旋转,使得BC⊥AB于点B,将旋转后的△BDC沿直线AB平移,平移中的△BDC记为△B′D′C′,设直线B′C′与x轴交于点M,N为平面内任意一点,当以B′、D′、M、N为顶点的四边形是菱形时,求点M的坐标.
【答案】(1) ;(2)或或或
【解析】
(1)解直角三角形求出OF,CF,根据CO′≥CF﹣O′F求解即可.
(2)分四种情形:①如图2中,当B′D′=B′M=BD=时,可得菱形MND′B′.②如图3中,当B′M是菱形的对角线时.③如图4中,当B′D′是菱形的对角线时.④如图5中,当MD′是菱形的对角线时,分别求解即可解决问题.
(1)如图1中,
∵∠AOB=90°,∠OAB=30°,
∴∠CBE=60°,
∵CE⊥AB,
∴∠CEB=90°,∠BCE=30°,
∵C(0,-),
∴OC=,OF=OCtan30°=,CF=2OF=3,
由翻折可知:FO′=FO=,
∴CO′≥CF-O′F,
∴CO′≥,
∴线段O′C的最小值为.
(2)①如图2中,当B′D′=B′M=BD=时,可得菱形MND′B′.
在Rt△AMB′中,AM=2B′M=2,
∴OM=AM-OA=2-3,
∴M(3-2,0).
②如图3中,当B′M是菱形的对角线时,由题意B′M=2OB=6,此时AM=12,OM=123,可得M(3-12,0).
③如图4中,当B′D′是菱形的对角线时,由∠D′B′M=∠DBO
可得,所以B′M=
则在RT△AM B′中,AM=2B′M=,所以OM=OA-AM=3-,所以M(3-,0).
④如图5中,当MD′是菱形的对角线时,MB′=B′D′=,可得AM=2,OM=OA+AM=3+2,所以M(3+2,0).
综上所述,满足条件的点M的坐标为(3+2,0)或(3-12,0)或(3-,0)或(3+2,0).