28、(2011•苏州)如图①,小慧同学把一个正三角形纸片(即△OAB)放在直线l1上.OA边与直线l1重合,然后将三角形纸片绕着顶点A按顺吋针方向旋转120°,此时点O运动到了点O1处,点B运动到了点B1处;小慧又将三角形纸片AO1B1,绕点B1按顺吋针方向旋转 120°,此时点A运动到了点A1处,点O1运动到了点O2处(即顶点O经过上述两次旋转到达O2处).

小慧还发现:三角形纸片在上述两次旋转的过程中.顶点O运动所形成的图形是两段圆弧,即,顶点O所经过的路程是这两段圆弧的长度之和,并且这两段圆弧与直线l1围成的图形面积等于扇形A001的面积、△AO1B1的面积和扇形B1O1O2的面积之和.

小慧进行类比研究:如图②,她把边长为1的正方形纸片0ABC放在直线l2上,0A边与直线l2重合,然后将正方形纸片绕着顶点A按顺时针方向旋转90°,此时点O运动到了点O1处(即点B处),点C运动到了点C1处,点B运动到了点B2处,小慧又将正方形纸片 AO1C1B1绕顶点B1按顺时针方向旋转90°,….按上述方法经过若干次旋转后,她提出了如下问题:

问题①:若正方形纸片0ABC按上述方法经过3次旋转,求顶点0经过的路程,并求顶点O在此运动过程中所形成的图形与直线l2围成图形的面积;若正方形纸片OABC按上述方法经过5次旋转.求顶点O经过的路程;

问题②:正方形纸片OABC按上述方法经过多少次旋转,顶点0经过的路程是

考点:旋转的性质;等边三角形的性质;正方形的性质;弧长的计算;扇形面积的计算。

专题:几何图形问题。

分析:①根据正方形旋转3次和5次的路径,利用弧长计算公式以及扇形面积公式求出即可,

②再利用正方形纸片OABC经过4次旋转得出旋转路径,进而得出=20(1+)π+,即可得出旋转次数.

解答:解:①如图所示,正方形纸片OABC经过3次旋转,顶点O运动所形成的图形是三段圆弧,

∴顶点O在此过程中经过的路程为:2+=(1+)π,

顶点O在此过程中经过的图形与直线l2围成的图形面积为:

×2++2××1=1+π.

正方形纸片OABC经过5次旋转,顶点O在此过程中经过的路程为:

3+=(+)π,

②正方形纸片OABC经过4次旋转,顶点O在此过程中经过的路程为:

2+=(1+)π,

=20(1+)π+

∴正方形纸片OABC经过了81次旋转.

点评:此题主要考查了图形的旋转以及扇形面积公式和弧长计算公式,分别得出旋转3,4,5次旋转的路径是解决问题的关键.

27、(2011•苏州)已知四边形ABCD是边长为4的正方形,以AB为直径在正方形内作半圆,P是半圆上的动点(不与点A、B重合),连接PA、PB、PC、PD.

(1)如图①,当PA的长度等于 2时,∠PAD=60°;当PA的长度等于 2时,△PAD是等腰三角形;

(2)如图②,以AB边所在直线为x轴、AD边所在直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系(点A即为原点O),把△PAD、△PAB、△PBC的面积分别记为S1、S2、S3.设P点坐标为(a,b),试求2S1S3﹣S22的最大值,并求出此时a、b的值.

考点:相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;正方形的性质;圆周角定理;解直角三角形。

专题:几何综合题;数形结合;方程思想。

分析:(1)由AB是直径,可得∠APB=90°,然后利用三角函数即可求得PA的长;当PA=PB时,△PAB是等腰三角形,然后由等腰三角形的性质与射影定理即可求得答案.

(2)过点P分别作PE⊥AB,PF⊥AD,垂足分别为E,F延长FP交BC于点G,则PG⊥BC,P点坐标为(a,b),PE=b,PF=a,PG=4﹣a,利用矩形的面积关系与二次函数的知识即可求得答案.

解答:解:(1)若∠PAD=60°,需∠PAB=30°,

∵AB是直径,

∴∠APB=90°,

∴PB=2,

则PA=2

∴当PA的长度等于2时,∠PAD=60°;

若△PAD是等腰三角形,则只能是PA=PD,

过点P作PE⊥AD于E,作PM⊥AB于M,

则四边形EAMP是矩形,

∴PM=PE=AB=2,

∵PM2=AM•BM=4,

∵AM+BM=4,

∴AM=2,

∴PA=2

同理可得P在P′时,PA=PB,

此时:PA=

∴当PA的长度等于2时,△PAD是等腰三角形;

(2)过点P分别作PE⊥AB,PF⊥AD,垂足分别为E,F延长FP交BC于点G,

则PG⊥BC,

∵P点坐标为(a,b),

∴PE=b,PF=a,PG=4﹣a,

在△PAD,△PAB及△PBC中,

S1=2a,S2=2b,S3=8﹣2a,

∵AB为直径,

∴∠APB=90°,

∴PE2=AE•BE,

即b2=a(4﹣a),

∴2S1S3﹣S22=4a(8﹣2a)﹣4b2=﹣4b2+16a=﹣4(a﹣2)2+16,

∴当a=2时,b=2,2S1S3﹣S22有最大值16.

点评:此题考查了正方形的性质,圆周角的性质以及三角函数的性质等知识.此题综合性很强,解题时要注意数形结合与方程思想的应用.

26、(2011•苏州)如图,已知AB是⊙O的弦,OB=2,∠B=30°,C是弦AB上的任意一点 (不与点A、B重合),连接CO并延长CO交⊙O于点D,连接AD.

(1)弦长等于 2(结果保留根号);

(2)当∠D=20°时,求∠BOD的度数;

(3)当AC的长度为多少时,以A、C、D为顶点的三角形与以B、C、0为顶点的三角形相似?请写出解答过程.

考点:圆周角定理;垂径定理;相似三角形的判定与性质;解直角三角形。

专题:几何综合题;数形结合。

分析:(1)过点O作OE⊥AB于E,由垂径定理即可求得AB的长;

(2)连接OA,由OA=OB,OA=OD,可得∠BAO=∠B,∠DAO=∠D,则可求得∠DAB的度数,又由圆周角等于同弧所对圆心角的一半,即可求得∠DOB的度数;

(3)由∠BCO=∠A+∠D,可得要使△DAC与△BOC相似,只能∠DCA=∠BCO=90°,然后由相似三角形的性质即可求得答案.

解答:解:过点O作OE⊥AB于E,

则AE=BE=AB,∠OEB=90°,

∵OB=2,∠B=30°,

∴BE=OB•cos∠B=2×=

∴AB=2

故答案为:2

(2)连接OA,

∵OA=OB,OA=OD,

∴∠BAO=∠B,∠DAO=∠D,

∴∠DAB=∠BAO+∠DAO=∠B+∠D,

又∵∠B=30°,∠D=20°,

∴∠DAB=50°,

∴∠BOD=2∠DAB=100°;

(3)∵∠BCO=∠A+∠D,

∴∠BCO>∠A,∠BCO>∠D,

∴要使△DAC与△BOC相似,只能∠DCA=∠BCO=90°,

此时∠BOC=60°,∠BOD=120°,

∴∠DAC=60°,

∴△DAC∽△BOC,

∵∠BCO=90°,

即OC⊥AB,

∴AC=AB=

点评:此题考查了垂径定理,圆周角的性质以及相似三角形的判定与性质等知识.题目综合性较强,解题时要注意数形结合思想的应用.

 0  49361  49369  49375  49379  49385  49387  49391  49397  49399  49405  49411  49415  49417  49421  49427  49429  49435  49439  49441  49445  49447  49451  49453  49455  49456  49457  49459  49460  49461  49463  49465  49469  49471  49475  49477  49481  49487  49489  49495  49499  49501  49505  49511  49517  49519  49525  49529  49531  49537  49541  49547  49555  447348 

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