题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,O为原点,点A(0,4),点B(﹣2,0),把△ABO绕点A逆时针旋转,得△AB′O′,点B、O旋转后的对应点为B′、O′.
(1)如图①,若旋转角为60°时,求BB′的长;
(2)如图②,若AB′∥x轴,求点O′的坐标;
(3)如图③,若旋转角为240°时,边OB上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+AP′取得最小值时,求点P′的坐标(直接写出结果即可)
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【答案】(1)
;(2)点O′的坐标为(
,
+4);(3)点P′的坐标为(﹣
,
.
【解析】分析:(1)由点A、B的坐标可得出AB的长度,连接BB′,由旋转可知:AB=AB′,∠BAB′=60°,进而可得出△ABB′为等边三角形,根据等边三角形的性质可求出BB′的长;
(2)过点O′作O′D⊥x轴,垂足为D,交AB′于点E,则△AO′E∽△ABO,根据旋转的性质结合相似三角形的性质可求出AE、O′E的长,进而可得出点O′的坐标;
(3)作点A关于x轴对称的点A′,连接A′O′交x轴于点P,此时O′P+AP′取最小值,过点O′作O′F⊥y轴,垂足为点F,过点P′作PM⊥O′F,垂足为点M,根据旋转的性质结合解直角三角形可求出点O′的坐标,由A、A′关于x轴对称可得出点A′的坐标,利用待定系数法即可求出直线A′O′的解析式,由一次函数图象上点的坐标特征可得出点P的坐标,进而可得出OP的长度,再在Rt△O′P′M中,通过解直角三角形可求出O′M、P′M的长,进而可得出此时点P′的坐标.
详解:(1)∵点A(0,4),点B(﹣2,0),∴OA=4,OB=2,∴AB=
=2
.
在图①中,连接BB′.
由旋转可知:AB=AB′,∠BAB′=60°,∴△ABB′为等边三角形,∴BB′=AB=2
.
(2)在图②中,过点O′作O′D⊥x轴,垂足为D,交AB′于点E.
∵AB′∥x轴,O′E⊥x轴,∴∠O′EA=90°=∠AOB.
由旋转可知:∠B′AO′=∠BAO,AO′=AO=4,∴△AO′E∽△ABO,
=
=
,即
=
=
,∴AE=
,O′E=
,∴O′D=
+4,∴点O′的坐标为(
+4).
(3)作点A关于x轴对称的点A′,连接A′O′交x轴于点P,此时O′P+AP′取最小值,过点O′作O′F⊥y轴,垂足为点F,过点P′作PM⊥O′F,垂足为点M,如图3所示.
由旋转可知:AO′=AO=4,∠O′AF=240°﹣180°=60°,∴AF=
AO′=2,O′F=
AO′=2
,∴点O′(﹣2
,6).
∵点A(0,4),∴点A′(0,﹣4).
设直线A′O′的解析式为y=kx+b,将A′(0,﹣4)、O′(﹣2
,6)代入y=kx+b,得:
,解得:
,∴直线A′O′的解析式为y=﹣
x﹣4.
当y=0时,有﹣
x﹣4=0,解得:x=﹣
,∴点P﹣
,0),∴OP=O′P′=
.
在Rt△O′P′M中,∠MO′P′=60°,∠O′MP′=90°,∴O′M=
O′P′=
,P′M=
O′P′=
,∴点P′的坐标为(﹣2
+
,6+
),即(﹣
).
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