内容正文:
数 学
甘肃
题组特训册
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压轴题题组特训
题组特训(四)
25. (8分)在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=5,BC=3,将△ABC绕点
B顺时针旋转得到△A'BC',其中点A,C的对应点分别为点A',C'.
(1)如图1,当点A'落在AC的延长线上时,求AA'的长;
解:(1)AA'的长为8;
解:AA'的长为8;
(2)如图2,当点C'落在AB的延长线上时,连接CC',交A'B于点M,求BM
的长;
解:(2)过点C作CE∥A'B交AB于点E,过点C作
CD⊥AB于点D,如图2,
∵△ABC绕点B顺时针旋转得到△A'BC',
∴∠A'BC'=∠ABC,BC'=BC=3,
∵CE∥A'B,
∴∠A'BC'=∠CEB,
∴∠CEB=∠ABC,
∴CE=BC=3,
解:过点C作CE∥A'B交AB于点E,过点C作
CD⊥AB于点D,如图2,
∵△ABC绕点B顺时针旋转得到△A'BC',
∴∠A'BC'=∠ABC,BC'=BC=3,
∵CE∥A'B,
∴∠A'BC'=∠CEB,
∴∠CEB=∠ABC,
∴CE=BC=3,
在Rt△ABC中,S△ABC= AC·BC= AB·CD,AC=4,BC=3,AB=5,
∴CD= = ,在Rt△CED中,DE=
= = ,同理BD= ,
∴BE=DE+BD= ,C'E=BC'+BE=3+ = ,
∵CE∥A'B,
∴ = ,
∴ = ,
∴ = ,
∴BM= ;
∴ = ,
∴BM= ;
(3)如图3,连接AA',CC',直线CC'交AA'于点D,E为AC的中点,连接
DE. 在旋转过程中,DE是否存在最小值?若存在,求出DE的最小值;
若不存在,请说明理由.
解:(3)如图3,连接A'C,过点A作AP∥A'C'交C'D延长线于点P,
∵△ABC绕点B顺时针旋转得到△A'BC',
∴BC=BC',∠ACB=∠A'C'B=90°,AC=A'C',
∴∠BCC'=∠BC'C,
而∠ACP=180°-∠ACB-∠BCC'=90°-∠BCC',
∠A'C'D=∠A'C'B-∠BC'C=90°-∠BC'C,
∴∠ACP=∠A'C'D,
∵AP∥A'C',
∴∠P=∠A'C'D,
∴∠P=∠ACP,
∴AP=AC,
解:如图3,连接A'C,过点A作AP∥A'C'交C'D延长线于点P,
∵△ABC绕点B顺时针旋转得到△A'BC',
∴BC=BC',∠ACB=∠A'C'B=90°,AC=A'C',
∴∠BCC'=∠BC'C,
而∠ACP=180°-∠ACB-∠BCC'=90°-∠BCC',
∠A'C'D=∠A'C'B-∠BC'C=90°-∠BC'C,
∴∠ACP=∠A'C'D,
∵AP∥A'C',
∴∠P=∠A'C'D,
∴∠P=∠ACP,
∴AP=AC,
∴AP=A'C',
在△APD和△A'C'D中,
,
∴△APD≌△A'C'D(AAS),
∴AD=A'D,即D是AA'中点,
∵点E为AC的中点,
∴DE是△AA'C的中位线,
∴DE= A'C,
∴AP=A'C',
在△APD和△A'C'D中,
,
∴△APD≌△A'C'D(AAS),
∴AD=A'D,即D是AA'中点,
∵点E为AC的中点,
∴DE是△AA'C的中位线,
∴DE= A'C,
要使DE最小,只需A'C最小,此时点A',C,B共线,A'C的最小值为
A'B-BC=AB-BC=2,
∴DE的最小值为 A'C=1.
要使DE最小,只需A'C最小,此时点A',C,B共线,A'C的最小值为
A'B-BC=AB-BC=2,
∴DE的最小值为 A'C=1.
26. (9分)【概念学习】对于平面直角坐标系xOy中的图形T和图形W,给
出如下定义:M,N分别为图形T和图形W上任意一点,将M,N两点间
距离的最小值称为图形T和图形W之间的“关联距离”,记作d(T,W).
例如,如图1,点P(1,2)与x轴之间的“关联距离”d(P,x轴)=2.
【理解概念】(1)如图2,已知点P(1,2)在边长为3的正方形OABC内,则
d(P,正方形OABC)= .
1
【深入探索】(2)如图3,在等边△ABC中,点A的坐标是(0,3),点B,C
在x轴上,点Q是y轴上一点,若d(Q,△ABC)=1,求点Q的坐标.
解:(2)当点Q在点A上方时,如图1:
∵d(Q,△ABC)=1,
∴AQ=1,
∵A的坐标是(0,3),
∴Q的坐标是(0,4);
解:(2)当点Q在点A上方时,如图1:
∵d(Q,△ABC)=1,
∴AQ=1,
∵A的坐标是(0,3),
∴Q的坐标是(0,4);
图1
图1
当点Q在线段OA上时,过点Q作QH⊥AC于点H,如图2:
∵d(Q,△ABC)=1,
∴QH=1,
∵△ABC是等边三角形,OA⊥BC,∴∠QAH=30°,
∴AQ=2QH=2,
∵A的坐标是(0,3),
∴OQ=1,
∴Q(0,1);
当点Q在线段OA上时,过点Q作QH⊥AC于点H,如图2:
∵d(Q,△ABC)=1,
∴QH=1,
∵△ABC是等边三角形,OA⊥BC,∴∠QAH=30°,
∴AQ=2QH=2,
∵A的坐标是(0,3),
∴OQ=1,
∴Q(0,1);
图2
当点Q在BC下方时,如图3:
∵d(Q,△ABC)=1,
∴OQ=1,
∴Q(0,-1);
综上所述,Q的坐标为(0,4)或(0,1)或(0,-1);
当点Q在BC下方时,如图3:
∵d(Q,△ABC)=1,
∴OQ=1,
∴Q(0,-1);
综上所述,Q的坐标为(0,4)或(0,1)或(0,-1);
图3
【拓展延伸】(3)已知D(m,-2),E(m+2,-4),当-5≤m≤2时,对
于每一个m,若线段DE和一次函数y=kx-k(k是常数,k≠0)的图象之
间的“关联距离”d(DE,直线y=kx-k)>0,则k的取值范围是
.
-
<k< 且k≠0
15
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