把两个全等的等腰Rt△AOB和等腰Rt△DCE(其直角边长均为4)叠放在一起(如图1),且使等腰Rt△DCE的直角顶点C与等腰Rt△AOB的斜边中点C重合.现将等腰R

发布时间:2020-08-09 01:35:00

把两个全等的等腰Rt△AOB和等腰Rt△DCE(其直角边长均为4)叠放在一起(如图1),且使等腰Rt△DCE的直角顶点C与等腰Rt△AOB的斜边中点C重合.现将等腰Rt△DCE绕C点逆时针方向旋转(旋转角a满足条件:0°<a<90°),四边形CPOQ是旋转过程中两三角板的重叠部分(如图2).

(1)在图1中,求点C的坐标为(______,______),点D的坐标为(______,______),点E的坐标为(______,______);
(2)在上述旋转过程中,CP与CQ有怎样的数量关系?四边形CPOQ的面积有何变化?证明你的结论;
(3)在(2)的前提下,BQ的长度是多少时,△CPQ的面积恰好等于△AOB面积的.

网友回答

解:(1)由题意知:OA=OB=4,即A(0,4),B(4,0);
由于C是AB中点,则C(2,2);
由图易知:D、C关于y轴对称,即D(-2,2),同理得:E(2,-2);
C(2,2)、D(-2,2)、E(2,-2).

(2)在上述旋转过程中,CP=CQ,四边形CPOQ的面积不变,面积为4,是一个定值,
在旋转过程中其大小始终不变:过点C分别作CM⊥x轴于M点,CN⊥y轴于N点,则CM=CN.
在△CNP与△CMQ中,CM=CN,∠CNP=∠CMQ=90°,
∴∠NCP=∠NCM-∠PCM=90°-∠PCM=∠MCQ,
所以CP=CQ,△CNP与△CMQ的面积相等,
则四边形CPOQ的面积就是正方形CNOP的面积,
所以四边形CPOQ的面积=2×2=4.

(3)设BQ=a,则MQ=2-a,
在Rt△CMQ中,CQ2=CM2+MQ2=4+(2-a)2,
连接PQ,过C作CH⊥PQ,
∵CP=CQ,∠PCQ=90°,
∴△PCQ为等腰直角三角形,
∴H为PQ中点,
∴CH=HQ,∠CHQ=90°,即△CHQ为等腰直角三角形,
∴CH=HQ=CQ,即CQ=CH=HQ,
∴△CPQ的面积S=PQ?CH=×2×CQ×CQ=CQ2=(4+(2-a)2)=×8,
解得a=1或3,
当BQ=1或3时,△CPQ的面积均等于△AOB的面积的.
解析分析:(1)已知了等腰直角三角形的直角边长,即可得到A、B的坐标;由于C是AB的中点,即可求得C点坐标.由图易知:C、D,C、E分别关于y、x轴对称,即可得解.
(2)此题要通过构造全等三角形来求解;过C分别作x轴、y轴的垂线,设垂足为M、N;易证得△CPN≌△CQM,即可得CP=CQ,△CPN、△CQM的面积相等,那么四边形CPOQ的面积,即可转换为正方形CNOM的面积,由此得解.
(3)设出BQ的长,然后表现出QM的值,即可利用勾股定理求得CQ2的表达式,而△CPQ是等腰直角三角形,那么它的面积为CQ2的一半,根据△AOB的面积可求得△CPQ的面积,即可列出关于BQ长的方程,从而求得BQ的值.

点评:此题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定和性质以及图形面积的计算方法,(2)题中,正确地构造出全等三角形是解决此题的关键.
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