题目内容
【题目】如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,点A(0,3)与点B关于x轴对称,点C(n,0)为x轴的正半轴上一动点.以AC为边作等腰直角三角形ACD,∠ACD=90°,点D在第一象限内.连接BD,交x轴于点F.
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(1)如果∠OAC=38°,求∠DCF的度数;
(2)用含n的式子表示点D的坐标;
(3)在点C运动的过程中,判断OF的长是否发生变化?若不变求出其值,若变化请说明理由.
【答案】(1)38°;(2)点D的坐标(n+3,n);(3)OF的长不会变化,值为3.
【解析】
(1)根据同角的余角相等可得∠DCF =∠OAC,进而可得结果;
(2)作DH⊥x轴于点H,如图1,则可根据AAS证明△AOC≌△CHD,于是可得OC=DH,AO=CH,进而可得结果;
(3)方法一:由轴对称的性质可得AC=BC,于是可得AC=BC=DC,进一步即得∠BAC =∠ABC,∠CBD =∠CDB,而∠ACB+∠DCB =270°,则可根据三角形的内角和定理推出∠ABC+∠CBD =45°,进一步即得△OBF是等腰直角三角形,于是可得OB=OF,进而可得结论;
方法2:如图2,连接AF交CD于点M,由轴对称的性质可得AC=BC,AF=BF,进一步即可根据等腰三角形的性质以及角的和差得出∠CAF=∠CBF,易得BC=DC,则有∠CBF=∠CDF,可得∠CAF=∠CDF,然后根据三角形的内角和定理可得∠AFD=∠ACD=90°,即得△AFB是等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质可推出OF=OA,问题即得解决.
解:(1)∵∠AOC=90°,∴∠OAC+∠ACO =90°.
∵∠ACD=90°,∴∠DCF+∠ACO =90°,
∴∠DCF =∠OAC,
∵∠OAC=38°,∴∠DCF=38°;
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(2)过点D作DH⊥x轴于点H,如图1,则∠AOC =∠CHD=90°,
∵△ACD是等腰直角三角形,∠ACD=90°,∴AC=CD,
又∵∠OAC=∠DCF ,
∴△AOC≌△CHD(AAS),
∴OC=DH=n,AO=CH=3,
∴点D的坐标为(n+3,n);
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(3)不会变化.
方法一:∵点A(0,3)与点B关于x轴对称,∴AO=BO=3,AC=BC,∴∠BAC =∠ABC,
又∵AC=CD,∴BC=CD,∴∠CBD =∠CDB,
∵∠ACD=90°,∴∠ACB+∠DCB =270°,
∴∠BAC +∠ABC+∠CBD +∠CDB=90°,
∴∠ABC+∠CBD =45°,
∵∠BOF=90°,∴∠OFB=45°,
∴∠OBF =∠OFB=45°,
∴OB=OF=3,即OF的长不会变化;
方法2:如图2,连接AF交CD于点M,
∵点A与点B关于x轴对称,∴AC=BC,AF=BF,
∴∠OAC=∠OBC,∠OAF=∠OBF,∴∠OAF∠OAC=∠OBF∠OBC,即∠CAF=∠CBF,
∵AC=CD,AC=BC,∴BC=CD,
∴∠CBF=∠CDF,∴∠CAF=∠CDF,
又∵∠AMC=∠DMF,∴∠AFD=∠ACD=90°,
∴∠AFB=90°,
∴∠AFO=∠OFB=45°,∴∠AFO=∠OAF=45°,
∴OF=OA=3,即OF的长不会变化.
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