题目内容

6.已知O是坐标原点,点A的坐标是(5,0),点B是y轴正半轴上一动点,以OB、OA为边作矩形OBCA,点E、H分别在边BC和边OA上,将△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处,将△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处.
(1)如图1,求证:四边形OECH是平行四边形;
(2)如图2,当点B运动到使得点F、G重合时,求点B的坐标,并判断四边形OECH是什么四边形?说明理由;
(3)当点B运动到使得点F,G将对角线OC三等分时,如图3,如图4,分别求点B的坐标.

分析 (1)只要证明∠EOC=∠OCH,可得OE∥CH,EC∥OH即可证明;
(2)B的坐标是(0,$\frac{5\sqrt{3}}{3}$);四边形OECH是菱形;首先根据对角线相互垂直的平行四边形是菱形,判断四边形OECH是菱形,即可推出∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,由此即可解决问题;
(3)分两种情形求解即可:①当点F在点O,G之间时,如图3;②当点G在O,F之间时,如图4;

解答 (1)证明:如图1,

∵四边形OBCA为矩形,
∴OB∥CA,BC∥OA,
∴∠BOC=∠OCA,
又∵△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处;△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处,
∴∠BOC=2∠EOC,∠OCA=2∠OCH,
∴∠EOC=∠OCH,
∴OE∥CH,
又∵BC∥OA,
∴四边形OECH是平行四边形;

(2)解:点B的坐标是(0,$\frac{5\sqrt{3}}{3}$);四边形OECH是菱形.理由如下:如图2,

∵△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处;△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处,
∴∠EFO=∠EBO=90°,∠CFH=∠CAF=90°,
∵点F,G重合,
∴EH⊥OC,
又∵四边形OECH是平行四边形,
∴平行四边形OECH是菱形,
∴EO=EC,
∴∠EOC=∠ECO,
又∵∠EOC=∠BOE,
∴∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,
又∵点A的坐标是(5,0),
∴OA=5,
∴BC=5,
在Rt△OBC中,OB=$\frac{\sqrt{3}}{3}$BC=$\frac{5\sqrt{3}}{3}$,
∴点B的坐标是(0,$\frac{5\sqrt{3}}{3}$);

(3)解:①当点F在点O,G之间时,如图3,

∵△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处;△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处,
∴OF=OB,CG=CA,
而OB=CA,
∴OF=CG,
∵点F,G将对角线OC三等分,
∴AC=OF=FG=GC,
设AC=m,则OC=3m,
在Rt△OAC中,OA=5,
∵AC2+OA2=OC2,
∴m2+52=(3m)2,解得m=$\frac{5\sqrt{2}}{4}$,
∴OB=AC=$\frac{5\sqrt{2}}{4}$,
∴点B的坐标是(0,$\frac{5\sqrt{2}}{4}$);
②当点G在O,F之间时,如图4,

同理可得OF=CG=AC,
设OG=n,则AC=GC=2n,
在Rt△OAC中,OA=5,
∵AC2+OA2=OC2,
∴(2n)2+52=(3n)2,解得n=$\sqrt{5}$,
∴AC=OB=2 $\sqrt{5}$,
∴点B的坐标是(0,2 $\sqrt{5}$).

点评 本题考查了四边形的综合题:熟练掌握矩形的性质、平行四边形和菱形的判定方法和折叠的性质、勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会运用分类讨论的思想解决数学问题,属于中考压轴题.

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