内容正文:
专题3.5 求某点的弧形运动路径长度
· 典例分析
【典例1】四边形中,,,且,.以为圆心,为半径作弧,交的延长线于点,若点为弧上的动点,过点作于点,设点I为的内心,连接,当点Q从点C运动到点E时,则内心I所经过的路径长为 .
【思路点拨】
三角形的内心是三角形三个内角平分线的交点,连接,由内心定义得,继而证明,再由全等三角形的对应角相等解得,接着计算的度数,得到,过、、三点作,求得的度数,求出,在等腰直角三角形中,利用勾股定理解得,最后根据弧长公式解题即可.
【解题过程】
解:如图,连接,
是内心,
,
,,
,
,
,
,
,
,
过、、三点作,连接,
,
当点从点运动到点时,内心所经过的路径长为的长,
过点作,过作,垂足分别为M、N,
,,
,,
,.
,,
,
在等腰直角三角形中,,
.
故答案为:.
· 学霸必刷
1.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,内接于的半径为是上的一动点,P是弦的中点,则点Q从点B运动到点C时,点P所经过的路径长为( )
A. B. C. D.
2.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)如图,在中,,,.绕直角顶点A顺时针旋转得到 ,当点B的对应点D正好在线段上时,点C经过的路径长为( )
A. B. C. D.π
3.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,中,,D在线段上,连,以为的直径交于P,,当D在线段上自C向B运动的过程中,点P运动的路径长是( )
A.3 B. C. D.
4.(2024·湖南湘潭·一模)如下图,等边的边长为2,在直线l上绕其右下角的顶点C顺时针旋转至图①位置,再绕右下角的顶点继续顺时针旋转至图②位置,,以此类推,这样连续旋转9次后,顶点A在整个旋转过程中所经过的路程之和是( )
A. B. C. D.
5.(23-24九年级上·浙江温州·阶段练习)如图,在矩形中,,是边上的一个动点,连结,点关于直线的对称点为,当运动时,也随之运动.若从运动到,则点经过的路径长是( )
A. B. C. D.
6.(2024·山西·二模)如图,在中,,,.将绕的中点O逆时针旋转,点A,B,C的对应点分别为点D,E,F.当点E与点C第一次重合时,点A运动路径的长为( )
A. B. C. D.
7.(23-24九年级下·四川达州·期中)如图,点为半上的三等分点,点是弧上的一动点,过点作交延长线于点,若直径,在点从点运动到点的过程中,则点的运动路径长为( )
A. B. C. D.
8.(2024·湖北武汉·三模)如图,是的直径,,是上半圆的中点,是下半圆上一个动点,过点作的垂线,垂足为,则点从点运动到点的过程中,点运动的路径长是( )
A. B. C. D.
9.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在等腰中, ,点在以为直径的半圆上,为的中点,当点沿半圆从点运动至点时,点运动的路径长是( )
A. B. C. D.
10.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,正方形的边长为2,将长为2的线段的两端放在正方形的相邻的两边上同时滑动,如果Q点从A点出发,沿图中所示方向按滑动到A止,同时点R从B点出发,沿图中所示方向按滑动到B止,在这个过程中,线段的中点M所经过的路径长为 .
11.(23-24九年级上·浙江湖州·期中)如图,将含有30°角的直角三角板在桌面上做无滑动的翻滚(顺时针方向),木板上点位置变化为,其中,第二次翻滚被桌面上一小木块挡住,使三角板与桌面成20°角,则点翻滚到位置时共走过的路径长为 .
12.(23-24九年级下·湖北武汉·阶段练习)在平面直角坐标系中,以原点O为圆心过点,B点为上任意一点,,连接,,以、为邻边作平行四边形,当B点从A点出发,绕圆旋转一周的过程中,求Q的运动路径长为 .
13.(23-24九年级上·浙江台州·期末)如图,在中,,, 将绕点顺时针旋转得到,过点作于点,当点在同一直线上时停止旋转.在这一旋转过程中,点所经过的路径长为 .
14.(23-24九年级上·四川广元·阶段练习)如图,中,,,点E、F是以斜边为直径的半圆的三等分点,点P是上一动点,连接,点M为的中点.当点P从点E运动至点F时,点M运动的路径长为 .
15.(24-25九年级上·全国·单元测试)如图,半径为2,圆心角为的扇形的弧上有一动点P,从点P作于点H,设的三个内角平分线交于点M,当点P在弧上从点A运动到点B时,点M所经过的路径长是 .
16.(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图,菱形的边长为,,为对角线.将绕点逆时针旋转得到,连接.
(1)求证:;
(2)求在旋转过程中点扫过路径的长.(结果保留)
17.(2023九年级上·浙江·专题练习)等边三角形的边长为,在,边上各有一个动点E,F,满足,连接,相交于点P.
(1)的度数;
(2)当E从点A运动到点C时,试求点P经过的路径长;
(3)连接,直接写出长度的最小值.
18.(2024·云南楚雄·一模)如图1,在矩形中,对角线,相交于点O,过点A,B分别作,的平行线,相交于点E.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若四边形的面积是24,,求矩形的周长;
(3)如图2,在(2)的条件下,点P是线段上的一动点,连接,作点B关于直线的对称点Q,若点P从点B开始向右运动了6个单位,求点Q运动的轨迹的长.
19.(2023·江苏常州·模拟预测)如图,的直径为,弦为,的平分线交于点.
(1)求的长;
(2)试探究之间的等量关系,并证明你的结论;
(3)连接,为半圆上任意一点,过点作于点,设的内心为,当点在半圆上从点运动到点时,求内心所经过的路径长.
20.(2024·内蒙古通辽·中考真题)数学活动课上,某小组将一个含的三角尺利一个正方形纸板如图1摆放,若,.将三角尺绕点逆时针方向旋转角,观察图形的变化,完成探究活动.
【初步探究】
如图2,连接,并延长,延长线相交于点交于点.
问题1:和的数量关系是________,位置关系是_________.
【深入探究】
应用问题1的结论解决下面的问题.
问题2:如图3,连接,点是的中点,连接,.求证.
【尝试应用】
问题3:如图4,请直接写出当旋转角从变化到时,点经过路线的长度.
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专题3.5 求某点的弧形运动路径长度
· 典例分析
【典例1】四边形中,,,且,.以为圆心,为半径作弧,交的延长线于点,若点为弧上的动点,过点作于点,设点I为的内心,连接,当点Q从点C运动到点E时,则内心I所经过的路径长为 .
【思路点拨】
三角形的内心是三角形三个内角平分线的交点,连接,由内心定义得,继而证明,再由全等三角形的对应角相等解得,接着计算的度数,得到,过、、三点作,求得的度数,求出,在等腰直角三角形中,利用勾股定理解得,最后根据弧长公式解题即可.
【解题过程】
解:如图,连接,
是内心,
,
,,
,
,
,
,
,
,
过、、三点作,连接,
,
当点从点运动到点时,内心所经过的路径长为的长,
过点作,过作,垂足分别为M、N,
,,
,,
,.
,,
,
在等腰直角三角形中,,
.
故答案为:.
· 学霸必刷
1.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,内接于的半径为是上的一动点,P是弦的中点,则点Q从点B运动到点C时,点P所经过的路径长为( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
本题主要考查圆三角形的综合运用,如图所示,连接,由垂径定理得,点P在以为直径的圆上运动,设该圆与交于点,则圆心角,根据弧长的计算方法即可求解.
【解题过程】
解:如图所示,连接,
∵P是弦的中点
∴,
,
∴点P在以为直径的圆上运动,设该圆与交于点,则圆心角,
∴点P所经过的路径长为,
故选:B.
2.(23-24九年级上·湖北武汉·期末)如图,在中,,,.绕直角顶点A顺时针旋转得到 ,当点B的对应点D正好在线段上时,点C经过的路径长为( )
A. B. C. D.π
【思路点拨】
本题考查了旋转的性质、等边三角形的性质和判定、含角的直角三角形的性质、弧长公式等知识点,能求出线段的长和的度数是解此题的关键.
解直角三角形求出,求出度数,从而求出度数,根据弧长公式求出即可.
【解题过程】
解:∵在中,,,
∴,,
∴,
∵绕直角顶点A顺时针旋转得到 ,当点B的对应点D正好在线段上,
∴,,
∴是等边三角形,
∴
∴,
∴,
∴点C经过的路径长为:,
故选:C.
3.(2024·湖北武汉·模拟预测)如图,中,,D在线段上,连,以为的直径交于P,,当D在线段上自C向B运动的过程中,点P运动的路径长是( )
A.3 B. C. D.
【思路点拨】
本题考查了圆周角定理、等腰三角形的性质及动点轨迹:点按一定规律运动所形成的图形为点运动的轨迹.解决此题的关键是利用圆周角定理确定P点的轨迹.连接,由,可得点P是在以为直径的弧上运动,当D在线段上自C向B运动的过程中,点P运动的路径是的长,据此求解即可.
【解题过程】
解:如图,连接,
是的直径,
,
点P是在以为直径的弧上运动,
当D在线段上自C向B运动的过程中,点P运动的路径是的长,
,
中,,
,
故选:C
4.(2024·湖南湘潭·一模)如下图,等边的边长为2,在直线l上绕其右下角的顶点C顺时针旋转至图①位置,再绕右下角的顶点继续顺时针旋转至图②位置,,以此类推,这样连续旋转9次后,顶点A在整个旋转过程中所经过的路程之和是( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
本题考查了探索规律问题和弧长公式的运用,掌握旋转变换的性质、灵活运用弧长的计算公式、发现规律是解决问题的关键.
首先求得每一次转动的路线的长,发现每3次循环,找到规律然后计算即可.
【解题过程】
解:如图:
解:转动一次顶点A至点,旋转,路线长是:,
转动第二次顶点至点,未动,路线长是:0,
转动第三次顶点至点,旋转,路线长是:,
以此类推,每三次循环,
故顶点A转动三次经过的路线长为:,
∵9次旋转重复了(遍),
∴顶点A转动在整个旋转过程中所经过的路程之和为:,
故选:A.
5.(23-24九年级上·浙江温州·阶段练习)如图,在矩形中,,是边上的一个动点,连结,点关于直线的对称点为,当运动时,也随之运动.若从运动到,则点经过的路径长是( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
首先确定的运动轨迹是以B为圆心,为半径,圆心角为的弧,然后利用弧长公式求解即可.
【解题过程】
解:由对称的性质可知,,
∴在以为圆心,半径为的圆上运动,
当若从运动到,如图,的运动轨迹为,
∵矩形,,
∴,,
由勾股定理得,,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
6.(2024·山西·二模)如图,在中,,,.将绕的中点O逆时针旋转,点A,B,C的对应点分别为点D,E,F.当点E与点C第一次重合时,点A运动路径的长为( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
本题考查了弧长公式,直角三角形的特征,旋转的性质,连接,由直角三角形斜边上的中线是斜边的一半,得到,进而得到,则,易知点E 与点C 第一次重合时,旋转角为,根据旋转的性质得到,点A 运动路径的长为,利用弧长公式求解即可.
【解题过程】
解:如图,连接,
在中,点O是的中点,,
,
,
,
,
点E与点C第一次重合时,旋转角为,
,
由旋转的性质得到,
点A运动路径的长为,
点A运动路径的长为:,
故选:A.
7.(23-24九年级下·四川达州·期中)如图,点为半上的三等分点,点是弧上的一动点,过点作交延长线于点,若直径,在点从点运动到点的过程中,则点的运动路径长为( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
由点的运动特点可知点轨迹是以为直径圆上的弧,求出的长以及圆心角,即可求解.
【解题过程】
解:连接,,以的长为半径,的中点为圆心画圆,点为半圆上的三等分点,连接,,如图:
∵点为半上的三等分点,
∴,
故,
∴,
∴,
∴,
当点从点运动到点的过程中,,
即,
∴,
故点的运动轨迹是,且,
在中,,
∴点的运动路径长为,
故答案为:B.
8.(2024·湖北武汉·三模)如图,是的直径,,是上半圆的中点,是下半圆上一个动点,过点作的垂线,垂足为,则点从点运动到点的过程中,点运动的路径长是( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
本题考查了垂径定理,勾股定理,圆周角定理,由是上半圆的中点可得,利用勾股定理得到,由可得点在以为直径的圆上运动,点的运动轨迹为一个半圆,求出半圆的弧长即可求解,根据圆周角定理确定出点运动轨迹为一个半圆是解题的关键.
【解题过程】
解:连接,
∵是上半圆的中点,
∴,
∴,
∵是的直径,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴点在以为直径的圆上运动,
∵点从点运动到点,
∴点的运动轨迹为一个半圆,
∴点运动的路径长是,
故选:.
9.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,在等腰中, ,点在以为直径的半圆上,为的中点,当点沿半圆从点运动至点时,点运动的路径长是( )
A. B. C. D.
【思路点拨】
取的中点、的中点、的中点,连接、、、、、,如图,利用勾股定理得到的长,进而可求出,的长,求得,于是得到点在以为直径的圆上,然后根据圆的周长公式计算点运动的路径长.
【解题过程】
解:取的中点、的中点、的中点,连接、、、、、,如图,
在等腰中, ,
,
, ,
,
在上,
为的中点,
,
,
∴点M在以为直径的圆上,
点在点时,点在点;点在点时,点在点.
是中点,是中点,
是的中位线,
, ,
,
同理, ,
四边形是矩形,
,
四边形为正方形, ,
点的路径为以为直径的半圆,
点运动的路径长 .
故选:B.
10.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,正方形的边长为2,将长为2的线段的两端放在正方形的相邻的两边上同时滑动,如果Q点从A点出发,沿图中所示方向按滑动到A止,同时点R从B点出发,沿图中所示方向按滑动到B止,在这个过程中,线段的中点M所经过的路径长为 .
【思路点拨】
本题主要是考查了正方形的性质、直角三角形的性质、弧长公式等知识点,掌握弧长公式是解题的关键.
如图:根据直角三角形的性质,斜边上的中线等于斜边的一半,可知:点M到正方形各顶点的距离都为1,故点M所走的运动轨迹为以正方形各顶点为圆心,以1为半径的四个圆弧,点M所经过的路线为半径为1圆的周长,求出即可.
【解题过程】
解:连接,
当Q在A、B之间运动时,及B点形成直角三角形,
∵M为中点,
∴总有,
∴M点的运动轨迹是以点B为圆心的四分之一圆.
同理,当Q在B、C之间运动时,M点的运动轨迹是以点C为圆心的四分之一圆,
∴点M经过的路线为半径圆的周长,即为.
故答案为:.
11.(23-24九年级上·浙江湖州·期中)如图,将含有30°角的直角三角板在桌面上做无滑动的翻滚(顺时针方向),木板上点位置变化为,其中,第二次翻滚被桌面上一小木块挡住,使三角板与桌面成20°角,则点翻滚到位置时共走过的路径长为 .
【思路点拨】
本题考查含30度角的直角三角形的性质,勾股定理及扇形的弧长.根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理先后求得的长,以及和的度数,再利用弧长公式计算即可.
【解题过程】
解:∵,,,
∴,,
,,
∴,,
∴点翻滚到位置时共走过的路径长为:,
故答案为:.
12.(23-24九年级下·湖北武汉·阶段练习)在平面直角坐标系中,以原点O为圆心过点,B点为上任意一点,,连接,,以、为邻边作平行四边形,当B点从A点出发,绕圆旋转一周的过程中,求Q的运动路径长为 .
【思路点拨】
本题主要考查确定点的运动轨迹,根据四边形是平行四边形,且,由此可得出当B点从A点出发,绕圆旋转一周的过程中, Q的运动路线是以为圆心,2为半径的圆,故可得出点Q的运动路径长.
【解题过程】
解:如图,
∵
∴
∵边形是平行四边形,
∴且
∴当B点从A点出发,绕圆旋转一周的过程中, Q的运动路线是以为圆心,2为半径的圆,
所以,的周长为,
即,Q的运动路径长为.
故答案为:.
13.(23-24九年级上·浙江台州·期末)如图,在中,,, 将绕点顺时针旋转得到,过点作于点,当点在同一直线上时停止旋转.在这一旋转过程中,点所经过的路径长为 .
【思路点拨】
通过添加辅助圆,找到点的运动轨迹,求出圆弧对应的圆心角与半径长,然后根据弧长公式计算即可.
【解题过程】
解:如图1,取中点,连接,
于点,
,
,
点在以为直径的圆上运动,
如图2,点在同一直线上,
,,
,,
,
,
点所经过的路径长为,
故答案为:.
14.(23-24九年级上·四川广元·阶段练习)如图,中,,,点E、F是以斜边为直径的半圆的三等分点,点P是上一动点,连接,点M为的中点.当点P从点E运动至点F时,点M运动的路径长为 .
【思路点拨】
令的中点分别为点O、G、H,连接,易证为等腰三角形,根据三线合一可得,则点M的运动路径为以中点为圆心,以为半径,圆心角为的弧长,即可求解.
【解题过程】
解:令的中点分别为点O、G、H,连接,
∵为直径,点O为中点,
∴,
∵,点O为中点,
∴,
∴为等腰三角形,
∵点M为的中点,
∴,则,
∵点E、F是以斜边为直径的半圆的三等分点,
∴点M的运动路径为以中点为圆心,以为半径,圆心角为的弧长,
∵点G、O、H、分别为中点,,
∴,,
∵,
∴四边形为正方形,,
∴,
∴点M的运动路径长为.
故答案为:.
15.(24-25九年级上·全国·单元测试)如图,半径为2,圆心角为的扇形的弧上有一动点P,从点P作于点H,设的三个内角平分线交于点M,当点P在弧上从点A运动到点B时,点M所经过的路径长是 .
【思路点拨】
本题考查了弧长的计算公式:,其中表示弧长,表示弧所对的圆心角的度数.同时考查了三角形内心的性质、三角形全等的判定与性质、圆周角定理和圆的内接四边形的性质.如图,连接,由的内心为M,可得到,并且易证,得到,所以点M在以为弦,并且所对的圆周角为的一段劣弧上;过、M、三点作,如图,连,,在优弧取点,连接,,可得,得,,然后利用弧长公式计算弧的长即可.
【解题过程】
解:如图,连接,
的内心为M,
,,
,
∵,
∴,
,
又,为公共边,
而,
,
,
所以点M在以为弦,并且所对的圆周角为的一段劣弧上;
过、M、三点作,如图,连接,,在优弧取点,连接,,
,
,
,
∵,
,
弧的长,
所以内心M所经过的路径长为.
故答案为:.
16.(24-25九年级上·河北沧州·期末)如图,菱形的边长为,,为对角线.将绕点逆时针旋转得到,连接.
(1)求证:;
(2)求在旋转过程中点扫过路径的长.(结果保留)
【思路点拨】
(1)由四边形是菱形,,则,由旋转性质可知,,则,最后根据即可求证;
(2)连接交与,根据菱形的性质可得,,,由角所对直角边是斜边的一半得,再由勾股定理得,利用弧长公式即可即可求解.
【解题过程】
(1)证明:∵四边形是菱形,,
∴,
由旋转性质可知,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴;
(2)解:连接交与,
∵四边形是菱形,,
∴,,,
∴在中,,,
∴,
由勾股定理得:,
∴,
由旋转性质可知:,
∴弧的长为,
∴在旋转过程中点扫过路径的长为.
17.(2023九年级上·浙江·专题练习)等边三角形的边长为,在,边上各有一个动点E,F,满足,连接,相交于点P.
(1)的度数;
(2)当E从点A运动到点C时,试求点P经过的路径长;
(3)连接,直接写出长度的最小值.
【思路点拨】
(1)结合等边三角形的性质,证明,即可作答;
(2)根据,,可知点P的路径是一段弧,根据点P经过劣弧上,,可得当点P经过优弧上,,即有,结合弧长公式即可作答;
(3)根据,,可得点P的路径是一段弧,即当点E运动到的中点时,长度的最小,即点P为的中心,过B作于,问题随之得解.
【解题过程】
(1)∵为等边三角形,
∴,,
又∵,
在和中,
,
∴,
∴,.
又∵,
∴.
∴.
(2)如图1,
∵,,
∴点P的路径是一段弧,由题目不难看出当E为的中点的时候,点P经过劣弧的中点,此时为等腰三角形,且,
∵点P经过劣弧上,,
∴当点P经过优弧上,,
∴,即,
又∵,
∴,
点P的路径是;
(3)如图2,
∵,,
∴点P的路径是一段弧,
∴当点E运动到的中点时,长度的最小,
即点P为的中心,
过B作于,
∴,
∵是等边三角形,,
∴,
∴.
∴长度的最小值是2.
18.(2024·云南楚雄·一模)如图1,在矩形中,对角线,相交于点O,过点A,B分别作,的平行线,相交于点E.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若四边形的面积是24,,求矩形的周长;
(3)如图2,在(2)的条件下,点P是线段上的一动点,连接,作点B关于直线的对称点Q,若点P从点B开始向右运动了6个单位,求点Q运动的轨迹的长.
【思路点拨】
(1)首先由矩形的性质得到.然后结合,,即可证明出四边形是菱形;
(2)连接,交于点,首先得到,,进而得到,然后利用勾股定理求出,进而求解即可;
(3)首先根据题意求出,,然后得到点运动的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,然后得到点Q在上,点运动的轨迹是弧,然后利用弧长公式求解即可.
【解题过程】
(1)证明:,
四边形是平行四边形;
四边形是矩形,
,,
,
是菱形;
(2)解:连接,交于点,如图:
四边形是菱形,面积是24,
,
点,分别是,的中点,
,
在中,,
或(舍去)
矩形的周长为:;
(3)解:由(2)知,,;
将①式代入②式得:,
解得:,
∵点B关于直线的对称点Q,
∴
∴点运动的轨迹是以点为圆心,为半径的圆,
当时,
∴
∴
∴
∴点Q在上
∴点运动的轨迹是弧,
.
19.(2023·江苏常州·模拟预测)如图,的直径为,弦为,的平分线交于点.
(1)求的长;
(2)试探究之间的等量关系,并证明你的结论;
(3)连接,为半圆上任意一点,过点作于点,设的内心为,当点在半圆上从点运动到点时,求内心所经过的路径长.
【思路点拨】
(1)由圆周角定理得出,由勾股定理可求出答案;
(2)延长到,使,连接,证明,由全等三角形的性质得出,,得出,则为等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质得出结论;
(3)连接,,证明,由全等三角形的性质得出
,则点在以为弦,并且所对的圆周角为的两段劣弧上 (分左右两种情况),求出的长,由弧长公式可得出答案.
【解题过程】
(1)∵是的直径,
∴,
∵的平分线交于,
∴,
∴
∴,
∴,
∴;
(2),
证明如下:延长到,使,连接,
∵,,
∴,
在△ADF和△BDC中,
,
∴,
∴,,
∴,为等腰直角三角形,
∴;
(3)连接,,
∵,
∴,
∵点为的内心,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴点在以为弦,并且所对的圆周角为的两段劣弧上(分左右两种情况):
设弧所在圆的圆心为,
∵,
∴,
∴,
∴的长为,
∴点的路径长为.
20.(2024·内蒙古通辽·中考真题)数学活动课上,某小组将一个含的三角尺利一个正方形纸板如图1摆放,若,.将三角尺绕点逆时针方向旋转角,观察图形的变化,完成探究活动.
【初步探究】
如图2,连接,并延长,延长线相交于点交于点.
问题1:和的数量关系是________,位置关系是_________.
【深入探究】
应用问题1的结论解决下面的问题.
问题2:如图3,连接,点是的中点,连接,.求证.
【尝试应用】
问题3:如图4,请直接写出当旋转角从变化到时,点经过路线的长度.
【思路点拨】
(1)如图,由四边形是正方形,是等腰直角三角形,,证明,再进一步可得结论;
(2)如图,由,,再结合直角三角形斜边上的中线的性质可得结论;
(3)如图, 证明在以为圆心,为半径的上,过作于,当时,证明,可得,,证明四边形是正方形,可得当旋转角从变化到时,在上运动,再进一步解答即可;
【解题过程】
解:;;理由如下:
如图,∵四边形是正方形,
∴,,
∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴;
(2)如图,∵四边形是正方形,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∵,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴;
(3)如图,∵,,
∴在以为圆心,为半径的上,
过作于,
当时,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
而,,
∴四边形是正方形,
∴当旋转角从变化到时,在上运动,
∵,,,
∴,
∴点经过路线的长度为.
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