(2)若PA=2,PB=4,∠APB=135°,求PC的长.
【答案】(1) S阴影=(a2-b2);(2)PC=6. 【解析】
试题分析:(1)依题意,将△P′CB逆时针旋转90°可与△PAB重合,此时阴影部分面积=扇形BAC的面积-扇形BPP'的面积,根据旋转的性质可知,两个扇形的中心角都是90°,可据此求出阴影部分的面积.
(2)连接PP',根据旋转的性质可知:BP=BP',旋转角∠PBP'=90°,则△PBP'是等腰直角三角形,∠BP'C=∠BPA=135°,∠PP'C=∠BP'C-∠BP'P=135°-45°=90°,可推出△PP'C是直角三角形,进而可根据勾股定理求出PC的长.
试题解析:(1)∵将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置, ∴△PAB≌△P'CB, ∴S△PAB=S△P'CB,
S阴影=S扇形BAC-S扇形BPP′=(a2-b2);
(2)连接PP′,根据旋转的性质可知:△APB≌△CP′B,
∴BP=BP′=4,P′C=PA=2,∠PBP′=90°,
∴△PBP'是等腰直角三角形,P'P2=PB2+P'B2=32; 又∵∠BP′C=∠BPA=135°,
∴∠PP′C=∠BP′C-∠BP′P=135°-45°=90°,即△PP′C是直角三角形. PC=
=6.
考点:1.扇形面积的计算;2.正方形的性质;3.旋转的性质.
12.如图1,将长为10的线段OA绕点O旋转90°得到OB,点A的运动轨迹为?AB,P是半径OB上一动点,Q是?AB上的一动点,连接PQ.
发现:∠POQ=________时,PQ有最大值,最大值为________;
?的长; 思考:(1)如图2,若P是OB中点,且QP⊥OB于点P,求BQ
(2)如图3,将扇形AOB沿折痕AP折叠,使点B的对应点B′恰好落在OA的延长线上,求阴影部分面积;
探究:如图4,将扇形OAB沿PQ折叠,使折叠后的弧QB′恰好与半径OA相切,切点为C,若OP=6,求点O到折痕PQ的距离.
?【答案】发现: 90°,102; 思考:(1) 到折痕PQ的距离为30. 【解析】
10?;(2)25π?1002+100;(3)点O3分析:发现:先判断出当PQ取最大时,点Q与点A重合,点P与点B重合,即可得出结论;
思考:(1)先判断出∠POQ=60°,最后用弧长用弧长公式即可得出结论;
(2)先在Rt△B'OP中,OP2+(102?10)2=(10-OP)2,解得OP=102?10,最后用面积的和差即可得出结论.
探究:先找点O关于PQ的对称点O′,连接OO′、O′B、O′C、O′P,证明四边形OCO′B是矩形,由勾股定理求O′B,从而求出OO′的长,则OM=
1OO′=30. 2详解:发现:∵P是半径OB上一动点,Q是?AB上的一动点, ∴当PQ取最大时,点Q与点A重合,点P与点B重合, 此时,∠POQ=90°,PQ=OA2?OB2=102; 思考:(1)如图,连接OQ,
∵点P是OB的中点,
11OB=OQ. 22∵QP⊥OB, ∴∠OPQ=90°
∴OP=
在Rt△OPQ中,cos∠QOP=∴∠QOP=60°, ∴lBQ=
OP1?, OQ260??1010??; 1803(2)由折叠的性质可得,BP=B′P,AB′=AB=102, 在Rt△B'OP中,OP2+(102?10)2=(10-OP)2 解得OP=102?10,
90??1021S阴影=S扇形AOB-2S△AOP=?2??10?(102?10)
3602=25π?1002+100;
探究:如图2,找点O关于PQ的对称点O′,连接OO′、O′B、O′C、O′P,
?则OM=O′M,OO′⊥PQ,O′P=OP=3,点O′是B?Q所在圆的圆心,
∴O′C=OB=10,
∵折叠后的弧QB′恰好与半径OA相切于C点, ∴O′C⊥AO, ∴O′C∥OB,
∴四边形OCO′B是矩形,
在Rt△O′BP中,O′B=62?42?25, 在Rt△OBO′K,OO′=102?(25)2=230, ∴OM=
11OO′=×230=30, 22即O到折痕PQ的距离为30.
点睛:本题考查了折叠问题和圆的切线的性质、矩形的性质和判定,熟练掌握弧长公式l=
n?R(n为圆心角度数,R为圆半径),明确过圆的切线垂直于过切点的半径,这是常180考的性质;对称点的连线被对称轴垂直平分.
13.问题发现.
(1)如图①,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点D是AB边上任意一点,则CD的最小值为______.
(2)如图②,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点M、点N分别在BD、BC上,求CM+MN的最小值.
(3)如图③,矩形ABCD中,AB=3,BC=4,点E是AB边上一点,且AE=2,点F是BC边上的任意一点,把△BEF沿EF翻折,点B的对应点为G,连接AG、CG,四边形AGCD的面积是否存在最小值,若存在,求这个最小值及此时BF的长度.若不存在,请说明理由.
【答案】(1) CD?【解析】
129615;(2) CM?MN的最小值为.(3) 5252试题分析:(1)根据两种不同方法求面积公式求解;(2)作C关于BD的对称点C?,过
C?作BC的垂线,垂足为N,求C?N的长即可;(3) 连接AC,则
S四AGCD?SVADC?SVACG,GB?EB?AB?AE?3?2?1,则点G的轨迹为以E为圆
心,1为半径的一段弧.过E作AC的垂线,与⊙E交于点G,垂足为M,由
VAEM∽VACB求得GM的值,再由S四边形AGCD?SVACD?SVACG 求解即可.
试题解析:
(1)从C到AB距离最小即为过C作AB的垂线,垂足为D,
CD?ABAC?BC??SVABC, 22AC?BC3?412??, AB55(2)作C关于BD的对称点C?,过C?作BC的垂线,垂足为N,且与BD交于M,
∴CD?
则CM?MN的最小值为C?N的长, 设CC?与BD交于H,则CH?BD, ∴VBMC∽VBCD,且CH?∴?C?CB??BDC,CC??∴VC?NC∽VBCD,
12, 524, 524?4CC??BC96, ∴5C?N???BD52596即CM?MN的最小值为.
25(3)连接AC,则S四AGCD?SVADC?SVACG,
GB?EB?AB?AE?3?2?1,
∴点G的轨迹为以E为圆心,1为半径的一段弧. 过E作AC的垂线,与⊙E交于点G,垂足为M, ∵VAEM∽VACB, EMAE?∴, BCACAE?BC2?48??, ∴EM?AC5583∴GM?EM?EG??1?,
55∴S四边形AGCD?SVACD?SVACG,