题目内容
【题目】如图平面直角坐标系中,点
,
在
轴上,
,点
在
轴上方,
,
,线段
交
轴于点
,
,连接
,
平分
,过点
作
交
于
.
(1)点
的坐标为 .
(2)将
沿线段
向右平移得
,当点
与
重合时停止运动,记
与
的重叠部分面积为
,点
为线段
上一动点,当
时,求
的最小值;
(3)当
移动到点
与
重合时,将
绕点
旋转一周,旋转过程中,直线
分别与直线
、直线
交于点
、点
,作点
关于直线
的对称点
,连接
、
、
.当
为直角三角形时,直接写出线段
的长.
![]()
![]()
![]()
【答案】(1)C(3,3
);(2)最小值为2+2
;(3)D0H的值为2
-2或2
+2或4
-4或4
+4.
【解析】
(1)想办法求出A,D,B的坐标,求出直线AC,BC的解析式,构建方程组即可解决问题.
(2)如图2中,设BD交O′D′于G,交A′D′于F.作PH⊥OB于H.利用三角形的面积公式求出点D坐标,再证明PH=
PB,把问题转化为垂线段最短即可解决问题.
(3)在旋转过程中,符号条件的△GD0H有8种情形,分别画出图形一一求解即可.
(1)如图1中,![]()
在Rt△AOD中,∵∠AOD=90°,∠OAD=30°,OD=2
,
∴OA=
OD=6,∠ADO=60°,
∴∠ODC=120°,
∵BD平分∠ODC,
∴∠ODB=
∠ODC=60°,
∴∠DBO=∠DAO=30°,
∴DA=DB=4
,OA=OB=6,
∴A(-6,0),D(0,2
),B(6,0),
∴直线AC的解析式为y=
x+2
,
∵AC⊥BC,
∴直线BC的解析式为y=-
x+6
,
由
,解得
,
∴C(3,3
).
(2)如图2中,设BD交O′D′于G,交A′D′于F.作PH⊥OB于H.![]()
∵∠FD′G=∠D′GF=60°,
∴△D′FG是等边三角形,
∵S△D′FG=
,
∴D′G=
,
∴DD′=
GD′=2,
∴D′(2,2
),
∵C(3,3
),
∴CD′=
=2,
在Rt△PHB中,∵∠PHB=90°,∠PBH=30°,
∴PH=
PB,
∴CD'+D'P+
PB=2+D′P+PH≤2+D′O′=2+2
,
∴CD'+D'P+
PB的最小值为2+2
.
(3)如图3-1中,当D0H⊥GH时,连接ED0.![]()
∵ED=ED0,EG=EG.DG=D0G,
∴△EDG≌△ED0G(SSS),
∴∠EDG=∠ED0G=30°,∠DEG=∠D0EG,
∵∠DEB=120°,∠A′EO′=60°,
∴∠DEG+∠BEO′=60°,
∵∠D0EG+∠D0EO′=60°,
∴∠D0EO′=∠BEO′,
∵ED0=EB,E=EH,
∴△EO′D0≌△EO′B(SAS),
∴∠ED0H=∠EBH=30°,HD0=HB,
∴∠CD0H=60°,
∵∠D0HG=90°,
∴∠D0GH=30°,设HD0=BH=x,则DG=GD0=2x,GH=
x,
∵DB=4
,
∴2x+
x+x=4
,
∴x=2
-2.
如图3-2中,当∠D0GH=90°时,同法可证∠D0HG=30°,易证四边形DED0H是等腰梯形,![]()
∵DE=ED0=DH=4,可得D0H=4+2×4×cos30°=4+4
.
如图3-3中,当D0H⊥GH时,同法可证:∠D0GH=30°,![]()
在△EHD0中,由∠D0HE=45°,∠HD0E=30°,ED0=4,可得D0H=4×
,
如图3-4中,当DG⊥GH时,同法可得∠D0HG=30°,![]()
设DG=GD0=x,则HD0=BH=2x,GH=
x,
∴3x+
x=4
,
∴x=2
-2,
∴D0H=2x=4
-4.
如图3-5中,当D0H⊥GH时,同法可得D0H=2
-2.![]()
如图3-6中,当DGG⊥GH时,同法可得D0H=4
+4.![]()
如图3-7中,如图当D0H⊥HG时,同法可得D0H=2
+2.![]()
如图3-8中,当D0G⊥GH时,同法可得HD0=4
-4.![]()
综上所述,满足条件的D0H的值为2
-2或2
+2或4
-4或4
+4.