题目内容
【题目】如图1,平面直角坐标系中,B、C两点的坐标分别为B(0,3)和C(0,﹣
),点A在x轴正半轴上,且满足∠BAO=30°.
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(1)过点C作CE⊥AB于点E,交AO于点F,点G为线段OC上一动点,连接GF,将△OFG沿FG翻折使点O落在平面内的点O′处,连接O′C,求线段OF的长以及线段O′C的最小值;
(2)如图2,点D的坐标为D(﹣1,0),将△BDC绕点B顺时针旋转,使得BC⊥AB于点B,将旋转后的△BDC沿直线AB平移,平移中的△BDC记为△B′D′C′,设直线B′C′与x轴交于点M,N为平面内任意一点,当以B′、D′、M、N为顶点的四边形是菱形时,求点M的坐标.
【答案】(1)
;(2)
或
或
或![]()
【解析】
(1)解直角三角形求出OF,CF,根据CO′≥CF﹣O′F求解即可.
(2)分四种情形:①如图2中,当B′D′=B′M=BD=
时,可得菱形MND′B′.②如图3中,当B′M是菱形的对角线时.③如图4中,当B′D′是菱形的对角线时.④如图5中,当MD′是菱形的对角线时,分别求解即可解决问题.
(1)如图1中,![]()
∵∠AOB=90°,∠OAB=30°,
∴∠CBE=60°,
∵CE⊥AB,
∴∠CEB=90°,∠BCE=30°,
∵C(0,-
),
∴OC=
,OF=OCtan30°=
,CF=2OF=3
,
由翻折可知:FO′=FO=
,
∴CO′≥CF-O′F,
∴CO′≥
,
∴线段O′C的最小值为
.
(2)①如图2中,当B′D′=B′M=BD=
时,可得菱形MND′B′.![]()
在Rt△AMB′中,AM=2B′M=2
,
∴OM=AM-OA=2
-3
,
∴M(3
-2,0).
②如图3中,当B′M是菱形的对角线时,由题意B′M=2OB=6,此时AM=12,OM=12-3
,可得M(3
-12,0).![]()
③如图4中,当B′D′是菱形的对角线时,由∠D′B′M=∠DBO
可得
,所以B′M= ![]()
则在RT△AM B′中,AM=2B′M=
,所以OM=OA-AM=3
-
,所以M(3
-
,0).![]()
④如图5中,当MD′是菱形的对角线时,MB′=B′D′=
,可得AM=2
,OM=OA+AM=3
+2
,所以M(3
+2
,0).![]()
综上所述,满足条件的点M的坐标为(3
+2
,0)或(3
-12,0)或(3
-
,0)或(3
+2
,0).