例1.已知一个矩形纸片OACB,将该纸片放置在平面直角坐标系中,点A(11,0),点B(0,6),点P为BC边上的动点(点P不与点B、C重合),经过点O、P折叠该纸片,得点B′ 和折痕OP.设BP=t.
(Ⅰ)如图①,当∠BOP=30°时,求点P的坐标;
(Ⅱ)如图②,经过点P再次折叠纸片,使点C落在直线PB′ 上,得点C′ 和折痕PQ,若AQ=m,试用含有t的式子表示m;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,当点C′ 恰好落在边OA上时,求点P的坐标(直接写出结果即可).
y y
P P C C B B
B′ Q B′
C′
O A x O A x
图② 图①
解析:(Ⅰ)根据题意,∠OBP=90°,OB=6
在Rt△OBP中,由∠BOP=30°,BP=t,得OP=2t
222
根据勾股定理,OP =OB +BP
222
即( 2t )=6 +t ,解得t=23(t=-23舍去). ∴点P的坐标为(23,6)
(Ⅱ)∵△OB′P、△QC′P分别是由△OBP、△QCP折叠得到的 y ∴△OB′P≌△OBP,△QC′P≌△QCP P B ∴∠OPB′=∠OPB,∠QPC′=∠QPC
B′ ∵∠OPB′+∠OPB+∠QPC′+∠QPC=180°,∴∠OPB+∠QPC=90°
∵∠BOP+∠OPB=90°,∴∠BOP=∠CPQ 又∠OBP=∠C=90°,∴△OBP∽△PCQ,∴
C Q C′ OB BP =
PC CQ
O A x 由题设BP=t,AQ=m,BC=11,AC=6,则PC=11-t,CQ=6-m
1211 6 t ∴ = ,∴m= t - t+6(0<t <11) 11-t 6-m 6 6 11- 1311+ 13(Ⅲ)点P的坐标为( ,6)或( ,6)
3 3 提示:过点P作PH⊥OA于H
PH PC′ 易证△PC′H∽△C′QA,∴ = AC′ C′Q ∵PC′=PC=11-t,PH=OB=6,AQ=m,C′Q=CQ=6-m
y B P C ∴AC′= C′Q -AQ =
22
36-12m
O H BQ CA x ∴
6
36-12m
=
11-t 6-m ∵∴
6 t 6 11-t = ,即 =
11-t 6-m t 6-m
6
36-12m
=
6
t
,∴36-12m=t ,即12m=36-t
22
又m=
2
12112
t - t+6,即12m=2t -22t+72 6 6
2
2
∴2t -22t+72=36-t ,即3t -22t+36=0 11±13
解得:t=
3
11- 1311+ 13
∴点P的坐标为( ,6)或( ,6)
3 3
例2(在矩形ABCD中,AB=4,BC=3,E是AB边上一点(与A、B不重合),EF⊥CE交AD于点F,过点E作∠AEH=∠BEC,交射线FD于点H,交射线CD于点N. (1)如图1,当点H与点F重合时,求BE的长;
(2)如图2,当点H在线段FD上时,设BE=x,DN=y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;
(3)连接AC,当△FHE与△AEC相似时,求线段DN的长.
A E E E A A B B
F (H) F
H
N D C N D
图1
解析:(1)∵EF⊥EC,∴∠AEF+∠BEC=90° ∵∠AEH=∠BEC,∴∠BEC=45° ∵∠B=90°,∴BE=BC ∵BC=3,∴BE=3
(2)过点E作EG⊥CN,垂足为点G ∴BE=CG
∵AB∥CN,∴∠AEH=∠N,∠BEC=∠ECN ∵∠AEH=∠BEC,∴∠N=∠ECN,∴EN=EC ∴CN=2CG=2BE ∵BE=x,DN=y,CD=AB=4 ∴y=2x-4(2≤x ≤3)
(3)∵∠A=90°,∴∠AFE+∠AEF=90° ∵EF⊥EC,∴∠AEF+∠BEC=90° ∴∠AFE=∠BEC,∴∠HFE=∠AEC F
B
C
图2
D
备用图
C
A F H N D
E B
G C
当△FHE与△AEC相似时 ①若∠FHE=∠EAC
∵∠BAD=∠B,∠AEH=∠BEC ∴∠FHE=∠ECB,∴∠EAC=∠ECB
BC BE ∴tan∠EAC=tan∠ECB,∴ =
AB BC A F H N D
E B
∴
31 BE 9 = ,∴BE= ,∴DN=
4 3 4 2
C
②若∠FHE=∠ECA,作EG⊥CN于G,交AC于O ∵EN=EC,EG⊥CN,∴∠1=∠2
∵AH∥EG,∴∠FHE=∠1,∴∠FHE=∠2 ∴∠2=∠ECA,∴OE=OC
设OE=OC=3k,则AE=4k,AO=5k
∴AO+OC=8k=5,∴k=5
8 ∴AE= 5 2 ,BE= 3 ,∴CN=3,∴DN=1
2 综上所述:线段DN的长为1
2 或1
A E B
1 2 F
O
D
N
G
C
H
C
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