郑州市第十一中学数学旋转几何综合达标检测卷(Word 版 含解
析)
一、初三数学 旋转易错题压轴题(难)
1.如图1,在Rt △ABC 中,∠A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD =AE ,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.
(1)观察猜想:图1中,线段PM 与PN 的数量关系是 ,位置关系是 ; (2)探究证明:把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断△PMN 的形状,并说明理由;
(3)拓展延伸:把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =4,AB =10,请直接写出△PMN 面积的最大值.
【答案】(1)PM =PN ,PM ⊥PN ;(2)△PMN 是等腰直角三角形.理由见解析;(3)S △PMN 最大=492
. 【解析】 【分析】
(1)由已知易得BD CE =,利用三角形的中位线得出12PM CE =
,1
2
PN BD =,即可得出数量关系,再利用三角形的中位线得出//PM CE 得出DPM DCA ∠=∠,最后用互余即可得出位置关系;
(2)先判断出ABD ACE ???,得出BD CE =,同(1)的方法得出1
2
PM BD =
,1
2
PN BD =
,即可得出PM PN =,同(1)的方法由MPN DCE DCB DBC ACB ABC ∠=∠+∠+∠=∠+∠,即可得出结论;
(3)方法1:先判断出MN 最大时,PMN ?的面积最大,进而求出AN ,AM ,即可得出MN 最大AM AN =+,最后用面积公式即可得出结论.方法2:先判断出BD 最大时,PMN ?的面积最大,而BD 最大是14AB AD +=,即可得出结论. 【详解】 解:(1)
点P ,N 是BC ,CD 的中点,
//PN BD ∴,1
2
PN BD =
, 点P ,M 是CD ,DE 的中点,
//PM CE ∴,1
2
PM CE =
, AB AC =,AD AE =, BD CE ∴=, PM PN ∴=, //PN BD ,
DPN ADC ∴∠=∠, //PM CE ,
DPM DCA ∴∠=∠, 90BAC ∠=?,
90ADC ACD ∴∠+∠=?,
90MPN DPM DPN DCA ADC ∴∠=∠+∠=∠+∠=?, PM PN ∴⊥,
故答案为:PM PN =,PM PN ⊥;
(2)PMN ?是等腰直角三角形. 由旋转知,BAD CAE ∠=∠,
AB AC =,AD AE =,
()ABD ACE SAS ∴???,
ABD ACE ∴∠=∠,BD CE =,
利用三角形的中位线得,12PN BD =,1
2
PM CE =,
PM PN ∴=,
PMN ∴?是等腰三角形,
同(1)的方法得,//PM CE , DPM DCE ∴∠=∠,
同(1)的方法得,//PN BD , PNC DBC ∴∠=∠,
DPN DCB PNC DCB DBC ∠=∠+∠=∠+∠,
MPN DPM DPN DCE DCB DBC ∴∠=∠+∠=∠+∠+∠
BCE DBC ACB ACE DBC =∠+∠=∠+∠+∠ ACB ABD DBC ACB ABC =∠+∠+∠=∠+∠, 90BAC ∠=?,
90ACB ABC ∴∠+∠=?, 90MPN ∴∠=?,
PMN ∴?是等腰直角三角形;
(3)方法1:如图2,同(2)的方法得,PMN ?是等腰直角三角形,
MN ∴最大时,PMN ?的面积最大, //DE BC ∴且DE 在顶点A 上面, MN ∴最大AM AN =+,
连接AM ,AN ,
在ADE ?中,4AD AE ==,90DAE ∠=?,
22AM ∴=
在Rt ABC ?中,10AB AC ==,52AN = 22522MN ∴=最大,
222111149(72)22242
PMN S PM MN ?∴=
=?=?=最大. 方法2:由(2)知,PMN ?是等腰直角三角形,1
2
PM PN BD ==
, PM ∴最大时,PMN ?面积最大, ∴点D 在BA 的延长线上,
14BD AB AD ∴=+=,
7PM ∴=,
2211497222
PMN S PM ?∴=
=?=最大. 【点睛】
此题属于几何变换综合题,主要考查了三角形的中位线定理,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判断和性质,直角三角形的性质的综合运用;解(1)的关键是判断出
12PM CE =,1
2
PN BD =,解(2)的关键是判断出ABD ACE ???,解(3)的关键
是判断出MN 最大时,PMN ?的面积最大.
2.直线m ∥n ,点A 、B 分别在直线m ,n 上(点A 在点B 的右侧),点P 在直线m 上,
AP =
1
3
AB ,连接BP ,将线段BP 绕点B 顺时针旋转60°得到BC ,连接AC 交直线n 于点E ,连接PC ,且ABE 为等边三角形.
(1)如图①,当点P 在A 的右侧时,请直接写出∠ABP 与∠EBC 的数量关系是 ,AP 与EC 的数量关系是 .
(2)如图②,当点P 在A 的左侧时,(1)中的结论是否成立?若成立,请给予证明;若
不成立,请说明理由.
(3)如图②,当点P在A的左侧时,若△PBC的面积为93,求线段AC的长.
67
【答案】(1)∠ABP=∠EBC,AP=EC;(2)成立,见解析;(3
【解析】
【分析】
(1)根据等边三角形的性质得到∠ABE=60°,AB=BE,根据旋转的性质得到∠CBP=60°,BC=BP,根据全等三角形的性质得到结论;
(2)根据等边三角形的性质得到∠ABE=60°,AB=BE,根据旋转的性质得到∠CBP=60°,BC=BP,根据全等三角形的性质得到结论;
(3)过点C作CD⊥m于D,根据旋转的性质得到△PBC是等边三角形,求得PC=3,设AP=CE=t,则AB=AE=3t,得到AC=2t,根据平行线的性质得到∠CAD=∠AEB=60°,解直角三角形即可得到结论.
【详解】
解:(1)∵△ABE是等边三角形,
∴∠ABE=60°,AB=BE,
∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,
∴∠CBP=60°,BC=BP,
∴∠ABP=60°﹣∠PBE,∠CBE=60°﹣∠PBE,
即∠ABP=∠EBC,
∴△ABP≌△EBC(SAS),
∴AP=EC;
故答案为:∠ABP=∠EBC,AP=EC;
(2)成立,理由如下,
∵△ABE是等边三角形,
∴∠ABE=60°,AB=BE,
∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,
∴∠CBP=60°,BC=BP,
∴∠ABP=60°﹣∠PBE,∠CBE=60°﹣∠PBE,
即∠ABP=∠EBC,
∴△ABP≌△EBC(SAS),
∴AP =EC ;
(3)过点C 作CD ⊥m 于D ,
∵将线段BP 绕点B 顺时针旋转60°得到BC , ∴△PBC 是等边三角形, ∴
34
PC 293
∴PC =3,
设AP =CE =t ,则AB =AE =3t , ∴AC =2t , ∵m ∥n ,
∴∠CAD =∠AEB =60°, ∴AD =
1
2
AC =t ,CD 33, ∵PD 2+CD 2=PC 2, ∴(2t )2+3t 2=9, ∴t 37
(负值舍去), ∴AC =2t =7
7
. 【点睛】
本题主要考查等边三角形的判定及性质、旋转的性质应用、三角形全等的判定及性质、勾股定理等相关知识点,解题关键在于找到图形变化过程中存在的联系,类比推理即可得解.
3.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,抛物线2
y ax bx c =++的顶点是A(1,3),将OA 绕点O 顺时针旋转90?后得到OB ,点B 恰好在抛物线上,OB 与抛物线的对称轴交于点C .
(1)求抛物线的解析式;
(2)P 是线段AC 上一动点,且不与点A ,C 重合,过点P 作平行于x 轴的直线,与
OAB ?的边分别交于M ,N 两点,将AMN ?以直线MN 为对称轴翻折,得到A MN '?. 设点P 的纵坐标为m .
①当A MN '?在OAB ?内部时,求m 的取值范围;
②是否存在点P ,使'
5
6
A MN OA
B S S ?'?=,若存在,求出满足m 的值;若不存在,请说明理
由.
【答案】()2
1y x 22x =-++;(2)①433
m <<;②存在,满足m 的值为619-或
639
-. 【解析】 【分析】
(1)作AD ⊥y 轴于点D ,作BE ⊥x 轴于点E ,然后证明△AOD ≌△BOE ,则AD=BE ,OD=OE ,即可得到点B 的坐标,然后利用待定系数法,即可求出解析式;
(2)①由点P 为线段AC 上的动点,则讨论动点的位置是解题的突破口,有点P 与点A 重合时;点P 与点C 重合时,两种情况进行分析计算,即可得到答案;
②根据题意,可分为两种情况进行分析:当点M 在线段OA 上,点N 在AB 上时;当点M 在线段OB 上,点N 在AB 上时;先求出直线OA 和直线AB 的解析式,然后利用m 的式子表示出两个三角形的面积,根据等量关系列出方程,解方程即可求出m 的值. 【详解】
解:(1)如图:作AD ⊥y 轴于点D ,作BE ⊥x 轴于点E ,
∴∠ADO=∠BEO=90°,
∵将OA 绕点O 逆时针旋转90?后得到OB , ∴OA=OB ,∠AOB=90°,
∴∠AOD+∠AOE=∠BOE+∠AOE=90°, ∴∠AOD=∠BOE , ∴△AOD ≌△BOE , ∴AD=BE ,OD=OE , ∵顶点A 为(1,3), ∴AD=BE=1,OD=OE=3, ∴点B 的坐标为(3,1-), 设抛物线的解析式为2
(1)3=-+y a x , 把点B 代入,得
2(31)31a -+=-,
∴1a =-,
∴抛物线的解析式为2
(1)3y x =--+, 即222y x x =-++;
(2)①∵P 是线段AC 上一动点, ∴3m <,
∵当A MN '?在OAB ?内部时, 当点'A 恰好与点C 重合时,如图:
∵点B 为(3,1-), ∴直线OB 的解析式为1
3
y x =-, 令1x =,则13
y =-
, ∴点C 的坐标为(1,13
-), ∴AC=1103()33
--=
, ∵P 为AC 的中点, ∴AP=
1105233
?=, ∴54333
m =-
=, ∴m 的取值范围是
4
33
m <<; ②当点M 在线段OA 上,点N 在AB 上时,如图:
∵点P 在线段AC 上,则点P 为(1,m ),
∵点'A 与点A 关于MN 对称,则点'A 的坐标为(1,2m -3), ∴'3A P m =-,18'(23)233
A C m m =-+
=-, 设直接OA 为y ax =,直线AB 为y kx b =+, 分别把点A ,点B 代入计算,得
直接OA 为3y x =;直线AB 为25y x =-+, 令y m =, 则点M 的横坐标为3m
,点N 的横坐标为52
m --, ∴555
2326
m m MN m -=
-=--; ∵2'11555515'()(3)22261224
A MN S MN A P m m m m ?=
?=?-?-=-+;
'138
'3(2)34223
OA B S A C m m ?=
??=?-=-; 又∵'5
6A MN OA B
S S ?'?=, ∴
255155
(34)12246
m m m -+=?-, 解得:619m =-或619m =+(舍去); 当点M 在边OB 上,点N 在边AB 上时,如图:
把y m =代入1
3
y x =-,则3x m ,
∴5553222m MN m m -=
+=+-,18
'(23)233A C m m =---=-, ∴2'11555515'()(3)2222424
A MN S MN A P m m m m ?=
?=?+?-=-++, '138
'3(2)43223OA B S A C m m ?=
??=?-=-, ∵'5
6A MN OA B
S S ?'?=, ∴255155
(43)4246
m m m -
++=?-, 解得:639m -=
或639
m +=(舍去); 综合上述,m 的值为:619m =-639
3
m -=. 【点睛】
本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、图形的旋转、解一元二次方程、全等三角形的判定和性质、三角形的面积公式等,解题的关键是熟练掌握所学的性质,正确得到点P的位置.注意运用数形结合的思想和分类讨论的思想进行解题.
4.在Rt△ACB和Rt△AEF中,∠ACB=∠AEF=90°,若点P是BF的中点,连接PC,PE.
(1) 如图1,若点E,F分别落在边AB,AC上,求证:PC=PE;
(2) 如图2,把图1中的△AEF绕着点A顺时针旋转,当点E落在边CA的延长线上时,探索PC与PE的数量关系,并说明理由.
(3) 如图3,把图2中的△AEF绕着点A顺时针旋转,点F落在边AB上.其他条件不变,问题(2)中的结论是否发生变化?如果不变,请加以证明;如果变化,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(2)PC=PE,理由见解析;(3)成立,理由见解析
【解析】
【分析】
(1)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可;
(2)先判断△CBP≌△HPF,再利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半;
(3)先判断△DAF≌△EAF,再判断△DAP≌△EAP,然后用比例式即可;
【详解】
解:(1)证明:如图:
∵∠ACB=∠AEF=90°,
∴△FCB和△BEF都为直角三角形.
∵点P是BF的中点,
∴CP=1
2BF,EP=
1
2
BF,
∴PC=PE.
(2)PC=PE理由如下:
如图2,延长CP,EF交于点H,
∵∠ACB=∠AEF=90°,
∴EH//CB,
∴∠CBP=∠PFH,∠H=∠BCP,
∵点P是BF的中点,
∴PF=PB,
∴△CBP≌△HFP(AAS),
∴PC=PH,
∵∠AEF=90°,
∴在Rt△CEH中,EP=1
2
CH,
∴PC=PE.
(3)(2)中的结论,仍然成立,即PC=PE,理由如下:
如图3,过点F作FD⊥AC于点D,过点P作PM⊥AC于点M,连接PD,
∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA=90°,
在△DAF和△EAF中,
DAF,
,
,
EAF
FDA FEA
AF AF
∠=∠
?
?
∠=∠
?
?=
?
∴△DAF≌△EAF(AAS),
∴AD=AE,
在△DAP≌△EAP中,
,
,
,
AD AE
DAP EAP
AP AP
=
?
?
∠=∠
?
?=
?
∴△DAP≌△EAP (SAS),
∴PD=PF,
∵FD⊥AC,BC⊥AC,PM⊥AC,
∴FD//BC//PM,
∴DM FP
MC PB
=,
∵点P是
BF的中点,
∴DM=MC,
又∵PM⊥AC,
∴PC=PD,
又∵PD=PE,
∴PC=PE.
【点睛】
此题是几何变换综合题,主要考查了直角三角形斜边的中线等于斜边一半,全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,作出辅助线是解本题的关键也是难点.
5.如图一,矩形ABCD中,AB=m,BC=n,将此矩形绕点B顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A1BC1D1,点A1在边CD上.
(1)若m=2,n=1,求在旋转过程中,点D到点D1所经过路径的长度;
(2)将矩形A1BC1D1继续绕点B顺时针方向旋转得到矩形A2BC2D2,点D2在BC的延长线上,设边A2B与CD交于点E,若161
A E
EC
=-,求
n
m
的值.
(3)如图二,在(2)的条件下,直线AB上有一点P,BP=2,点E是直线DC上一动点,在BE左侧作矩形BEFG且始终保持
BE n
BG m
=,设AB=33,试探究点E移动过程中,PF 是否存在最小值,若存在,求出这个最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1
5
;(2
3
;(3)存在,63
【解析】
【分析】
(1)作A1H⊥AB于H,连接BD,BD1,则四边形ADA1H是矩形.解直角三角形,求出
∠ABA1,得到旋转角即可解决问题;
(2)由△BCE∽△BA2D2,推出22
2
A D
CE n
CB A B m
==,可得CE=2n
m
,由161
A E
EC
=推出16
A C
EC
=A1
2
6
n
m
,推出BH=A1
2
6
n
m
,然后由勾股定理建立方程,解方程即可解决问题;
(3)当A、P、F,D,四点共圆,作PF⊥DF,PF与CD相交于点M,作MN⊥AB,此时PF
的长度为最小值;先证明△FDG ∽△
FME ,得到
3
3
FG F FM FE D ==
,再结合已知条件和解直角三角形求出PM 和FM 的长度,即可得到PF 的最小值. 【详解】
解:(1)作A 1H ⊥AB 于H ,连接BD ,BD 1,则四边形ADA 1H 是矩形.
∴AD=HA 1=n=1,
在Rt △A 1HB 中,∵BA 1=BA=m=2, ∴BA 1=2HA 1, ∴∠ABA 1=30°, ∴旋转角为30°, ∵22125+= ∴D 到点D 1所经过路径的长度3055π??=; (2)∵△BCE ∽△BA 2D 2,
∴222A D CE n
CB A B m
==, ∴2n CE m =,
∵161EA
EC =, ∴16A C
EC = ∴A 12
6n m
,
∴BH=A 12
2
2
6n m n m
-=,
∴4
2
2
26n m n m
-=?,
∴m 4﹣m 2n 2=6n 4,
∴24
2416n n m m
-=?,
∴
3
n m =
(负根已舍去). (3)当A 、P 、F ,D ,四点共圆,作PF ⊥DF ,PF 与CD 相交于点M ,作MN ⊥AB ,此时PF 的长度为最小值;
由(2)可知,
3
BE n BG m ==
, ∵四边形BEFG 是矩形, ∴
3FG FE =
∵∠DFG+∠GFM=∠GFM+∠MFE=90°, ∴∠DFG=∠MFE , ∵DF ⊥PF ,即∠DFM=90°,
∴∠FDM+∠GDM=∠FDM+∠DFM=∠FDM+90°, ∴∠FDG=∠FME , ∴△FDG ∽△FME , ∴
3
FG F FM FE D ==
, ∵∠DFM=90°,tan 3
FD FMD FM ∠=
=
, ∴∠FDM=60°,∠FMD=30°, ∴3
FM DM =
; 在矩形ABCD 中,有
3
AD AB =
3
333
=,则3AD =, ∵MN ⊥AB ,
∴四边形ANMD 是矩形,
∴MN=AD=3,
∵∠NPM=∠DMF=30°, ∴PM=2MN=6, ∴NP=33AB =, ∴DM=AN=BP=2, ∴3323FM DM =
=?=, ∴63PF PM MF =+=+; 【点睛】
本题考查点的运动轨迹,旋转变换、解直角三角形、弧长公式、矩形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于压轴题,中考常考题型.正确作出辅助线,正确确定动点的位置,注意利用数形结合的思想进行解题.
6.阅读下面材料:
小炎遇到这样一个问题:如图1,点E 、F 分别在正方形ABCD 的边BC ,CD 上,∠EAF=45°,连结EF ,则EF=BE+DF ,试说明理由.
小炎是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段相对集中.她先后尝试了翻折、旋转、平移的方法,最后发现线段AB ,AD 是共点并且相等的,于是找到解决问题的方法.她的方法是将△ABE 绕着点A 逆时针旋转90°得到△ADG ,再利用全等的知识解决了这个问题(如图2).
参考小炎同学思考问题的方法,解决下列问题:
(1)如图3,四边形ABCD 中,AB=AD ,∠BAD=90°点E ,F 分别在边BC ,CD 上,∠EAF=45°.若∠B ,∠D 都不是直角,则当∠B 与∠D 满足_ 关系时,仍有EF=BE+DF ; (2)如图4,在△ABC 中,∠BAC=90°,AB=AC ,点D 、E 均在边BC 上,且∠DAE=45°,若BD=1, EC=2,求DE 的长.
【答案】(1)∠B+∠D=180°(或互补);(2)∴
【解析】
试题分析:(1)如图,△ABE绕着点A逆时针旋转90°得到△ADG,利用全等的知识可知,要使EF=BE+DF,即EF=DG+DF,即要F、D、G三点共线,即∠ADG+∠ADF=180°,即
∠B+∠D=180°.
(2) 把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合,通过证明△AEG≌△AED 得到DE=EG,由勾股定理即可求得DE的长.
(1)∠B+∠D=180°(或互补).
(2)∵ AB=AC,
∴把△ABD绕A点逆时针旋转90°至△ACG,可使AB与AC重合.
则∠B=∠ACG,BD=CG,AD=AG.
∵在△ABC中,∠BAC=90°,
∴∠ACB+∠ACG=∠ACB+∠B=90°于,即∠ECG=90°.
∴ EC2+CG2=EG2.
在△AEG与△AED中,
∠EAG=∠EAC+∠CAG=∠EAC+∠BAD=90°-∠EAD=45°=∠EAD.
又∵AD=AG,AE=AE,
∴△AEG≌△AED .
∴DE=EG.
又∵CG=BD,
∴ BD2+EC2=DE2.
∴.
考点:1.面动旋转问题;2.全等三角形的判定和性质;3.勾股定理.
7.如图,在直角坐标系中,已知点A(-1,0)、B(0,2),将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°至AC.
(1)点C的坐标为(,);
(2)若二次函数的图象经过点C.
①求二次函数的关系式;
②当-1≤x≤4时,直接写出函数值y对应的取值范围;Z_X_X_K]
③在此二次函数的图象上是否存在点P(点C除外),使△ABP是以AB为直角边的等腰直角三角形?若存在,求出所有点P的坐标;若不存在,请说明理
由.
【答案】(1) ∴点C的坐标为(-3,1) .
(2)①∵二次函数的图象经过点C(-3,1),
∴.解得
∴二次函数的关系式为
②当-1≤x≤4时,≤y≤8;
③过点C作CD⊥x轴,垂足为D,
i) 当A为直角顶点时,延长CA至点,使,则△是以AB为直角边的等腰直
角三角形,过点作⊥轴,
∵=,∠=∠,∠=∠=90°,
∴△≌△,∴AE=AD=2,=CD=1,
∴可求得的坐标为(1,-1),经检验点在二次函数的图象上;
ii)当B点为直角顶点时,过点B作直线L⊥BA,在直线L上分别取,得到以AB为直角边的等腰直角△和等腰直角△,作⊥y轴,同理可证
△≌△∴BF=OA=1,可得点的坐标为(2, 1),经检验点在二次函数的图象上.同理可得点的坐标为(-2, 3),经检验点不在二次函数的图象上
综上:二次函数的图象上存在点(1,-1),(2,1)两点,使得△和△
是以AB为直角边的等腰直角三角形.
【解析】
(1)根据旋转的性质得出C点坐标;
(2)①把C点代入求得二次函数的解析式;②利用二次函数的图象得出y的取值范围;
③分二种情况进行讨论.
8.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(8,0),点B(0,6),把△ABO绕点B逆时针旋转得△A′B′O′,点A、O旋转后的对应点为A′、O′,记旋转角为α.
(1)如图1,若α=90°,则AB= ,并求AA′的长;
(2)如图2,若α=120°,求点O′的坐标;
(3)在(2)的条件下,边OA上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+BP′取得最小值时,直接写出点P′的坐标.
【答案】(1)10,102;(2)(33,9);(3)12354
5
(,)
【解析】
试题分析:(1)、如图①,先利用勾股定理计算出AB=5,再根据旋转的性质得BA=BA′,∠ABA′=90°,则可判定△ABA′为等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质求AA′的长;(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,利用旋转的性质得BO=BO′=3,∠OBO′=120°,则
∠HBO′=60°,再在Rt△BHO′中利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出BH和O′H的长,然后利用坐标的表示方法写出O′点的坐标;(3)、由旋转的性质得BP=BP′,则
O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,易得O′P+BP=O′C,利用两点之间线段最短可判断此时O′P+BP的值最小,接着利用待定系数法求
出直线O′C的解析式为y=x﹣3,从而得到P(,0),则O′P′=OP=,作
P′D⊥O′H于D,然后确定∠DP′O′=30°后利用含30度的直角三角形三边的关系可计算出P′D 和DO′的长,从而可得到P′点的坐标.
试题解析:(1)、如图①,∵点A(4,0),点B(0,3),∴OA=4,OB=3,
∴AB==5,
∵△ABO绕点B逆时针旋转90°,得△A′BO′,∴BA=BA′,∠ABA′=90°,
∴△ABA′为等腰直角三角形,∴AA′=BA=5;
(2)、作O′H⊥y轴于H,如图②,∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,
∴BO=BO′=3,∠OBO′=120°,∴∠HBO′=60°,在Rt△BHO′中,∵∠BO′H=90°﹣
∠HBO′=30°,
∴BH=BO′=,O′H=BH=,∴OH=OB+BH=3+,∴O′点的坐标为
();
(3)∵△ABO绕点B逆时针旋转120°,得△A′BO′,点P的对应点为P′,∴BP=BP′,
∴O′P+BP′=O′P+BP,作B点关于x轴的对称点C,连结O′C交x轴于P点,如图②,
则O′P+BP=O′P+PC=O′C,此时O′P+BP的值最小,∵点C与点B关于x轴对称,∴C(0,﹣3),
设直线O′C的解析式为y=kx+b,
把O′(),C(0,﹣3)代入得,解得,
∴直线O′C的解析式为y=x﹣3,当y=0时,x﹣3=0,解得x=,则P
(,0),
∴OP=,∴O′P′=OP=,作P′D⊥O′H于D,
∵∠BO′A=∠BOA=90°,∠BO′H=30°,∴∠DP′O′=30°,
∴O′D=O′P′=,P′D=,∴DH=O′H﹣O′,
∴P′点的坐标为(,).
考点:几何变换综合题
9.如图1,在平面直角坐标系xOy中,抛物线C:y=ax2+bx+c与x轴相交于A,B两点,顶点为D(0,4),AB2F(m,0)是x轴的正半轴上一点,将抛物线C绕点F 旋转180°,得到新的抛物线C′.
(1)求抛物线C的函数表达式;
(2)若抛物线C′与抛物线C在y轴的右侧有两个不同的公共点,求m的取值范围.(3)如图2,P是第一象限内抛物线C上一点,它到两坐标轴的距离相等,点P在抛物线C′上的对应点P′,设M是C上的动点,N是C′上的动点,试探究四边形PMP′N能否成为正方形?若能,求出m的值;若不能,请说明理由.