题目内容
3.如图,在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(2,0),正六边形ABCDEF沿x轴正方向无滑动滚动,保持上述运动过程,经过$({2015,\sqrt{3}})$的正六边形的顶点是( )| A. | C或E | B. | B或D | C. | A或C | D. | B或F |
分析 利用正多边形的性质以及点的坐标性质,即可得出D点坐标,进而连接A′D,过点F′,E′作F′G⊥A′D,E′H⊥A′D,由正六边形的性质得出A′的坐标,再根据每6个单位长度正好等于正六边形滚动一周即可得出结论.
解答
解:∵点A(1,0),B(2,0),
∴OA=1,OB=2,
∴正六边形的边长为:AB=1,
∴当点D第一次落在x轴上时,OD=2+1+1=4,
∴此时点D的坐标为:(4,0);
如图1所示:
当滚动到A′D⊥x轴时,E、F、A的对应点分别是E′、F′、A′,连接A′D,点F′,E′作F′G⊥A′D,E′H⊥A′D,
∵六边形ABCDEF是正六边形,
∴∠A′F′G=30°,
∴A′G=$\frac{1}{2}$A′F′=$\frac{1}{2}$,
同理可得:HD=$\frac{1}{2}$,
∴A′D=2,
∴在运动过程中,点A的纵坐标的最大值是2;
如图1,∵D(2,0)
∴A′(2,2),OD=2,
∵正六边形滚动6个单位长度时正好滚动一周,
∴从点(2,2)开始到点(2014,$\sqrt{3}$)正好滚动2012个单位长度,
∵$\frac{2013}{6}$=335…3,
∴恰好滚动335周多3个,如图2所示,F′点纵坐标为:3,
∴会过点(2014,$\sqrt{3}$)的是点F,
当点D还是在(2014,0)位置,
则E点在(2015,0)位置,此时B点在D点的正上方,DB=3,所以B点符合题意.
综上所示,经过(2014,$\sqrt{3}$)的正六边形的顶点是B或F.
故选D.
点评 本题考查的是正多边形和圆及图形旋转的性质,根据题意作出辅助线,利用正六边形的性质求出A′点的坐标是解答此题的关键.
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