题目内容
【题目】如图平面直角坐标系中,点,在轴上,,点在轴上方,,,线段交轴于点,,连接,平分,过点作交于.
(1)点的坐标为 .
(2)将沿线段向右平移得,当点与重合时停止运动,记与的重叠部分面积为,点为线段上一动点,当时,求的最小值;
(3)当移动到点与重合时,将绕点旋转一周,旋转过程中,直线分别与直线、直线交于点、点,作点关于直线的对称点,连接、、.当为直角三角形时,直接写出线段的长.
【答案】(1)C(3,3);(2)最小值为2+2;(3)D0H的值为2-2或2+2或4-4或4+4.
【解析】
(1)想办法求出A,D,B的坐标,求出直线AC,BC的解析式,构建方程组即可解决问题.
(2)如图2中,设BD交O′D′于G,交A′D′于F.作PH⊥OB于H.利用三角形的面积公式求出点D坐标,再证明PH=PB,把问题转化为垂线段最短即可解决问题.
(3)在旋转过程中,符号条件的△GD0H有8种情形,分别画出图形一一求解即可.
(1)如图1中,
在Rt△AOD中,∵∠AOD=90°,∠OAD=30°,OD=2,
∴OA=OD=6,∠ADO=60°,
∴∠ODC=120°,
∵BD平分∠ODC,
∴∠ODB=∠ODC=60°,
∴∠DBO=∠DAO=30°,
∴DA=DB=4,OA=OB=6,
∴A(-6,0),D(0,2),B(6,0),
∴直线AC的解析式为y=x+2,
∵AC⊥BC,
∴直线BC的解析式为y=-x+6,
由 ,解得,
∴C(3,3).
(2)如图2中,设BD交O′D′于G,交A′D′于F.作PH⊥OB于H.
∵∠FD′G=∠D′GF=60°,
∴△D′FG是等边三角形,
∵S△D′FG= ,
∴D′G= ,
∴DD′=GD′=2,
∴D′(2,2),
∵C(3,3),
∴CD′==2,
在Rt△PHB中,∵∠PHB=90°,∠PBH=30°,
∴PH=PB,
∴CD'+D'P+PB=2+D′P+PH≤2+D′O′=2+2,
∴CD'+D'P+PB的最小值为2+2.
(3)如图3-1中,当D0H⊥GH时,连接ED0.
∵ED=ED0,EG=EG.DG=D0G,
∴△EDG≌△ED0G(SSS),
∴∠EDG=∠ED0G=30°,∠DEG=∠D0EG,
∵∠DEB=120°,∠A′EO′=60°,
∴∠DEG+∠BEO′=60°,
∵∠D0EG+∠D0EO′=60°,
∴∠D0EO′=∠BEO′,
∵ED0=EB,E=EH,
∴△EO′D0≌△EO′B(SAS),
∴∠ED0H=∠EBH=30°,HD0=HB,
∴∠CD0H=60°,
∵∠D0HG=90°,
∴∠D0GH=30°,设HD0=BH=x,则DG=GD0=2x,GH=x,
∵DB=4,
∴2x+x+x=4,
∴x=2-2.
如图3-2中,当∠D0GH=90°时,同法可证∠D0HG=30°,易证四边形DED0H是等腰梯形,
∵DE=ED0=DH=4,可得D0H=4+2×4×cos30°=4+4.
如图3-3中,当D0H⊥GH时,同法可证:∠D0GH=30°,
在△EHD0中,由∠D0HE=45°,∠HD0E=30°,ED0=4,可得D0H=4× ,
如图3-4中,当DG⊥GH时,同法可得∠D0HG=30°,
设DG=GD0=x,则HD0=BH=2x,GH=x,
∴3x+x=4,
∴x=2-2,
∴D0H=2x=4-4.
如图3-5中,当D0H⊥GH时,同法可得D0H=2-2.
如图3-6中,当DGG⊥GH时,同法可得D0H=4+4.
如图3-7中,如图当D0H⊥HG时,同法可得D0H=2+2.
如图3-8中,当D0G⊥GH时,同法可得HD0=4-4.
综上所述,满足条件的D0H的值为2-2或2+2或4-4或4+4.