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如图 将边长为a的正方形OABC绕顶点O按顺时针方向旋转角α(0°<α<45°) 得到正

时间:2024-03-03 00:54:24

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如图 将边长为a的正方形OABC绕顶点O按顺时针方向旋转角α(0°<α<45°) 得到正

问题补充:

如图,将边长为a的正方形OABC绕顶点O按顺时针方向旋转角α(0°<α<45°),得到正方形OA1B1C1.设边B1C1与OC的延长线交于点M,边B1A1与OB交于点N,边B1A1与OA的延长线交于点E,连接MN.

(1)求证:△OC1M≌△OA1E;

(2)试说明:△OMN的边MN上的高为定值;

(3)△MNB1的周长p是否发生变化?若发生变化,试说明理由;若不发生变化,请给予证明,并求出p的值.

答案:

(1)证明:∵正方形OABC,

∴∠A1OE+∠A1OM=∠C1OM+∠A1OM=90°,

∴∠A1OE=∠C1OM,

在△OC1M和△OA1E中,,

∴△OC1M≌△OA1E(ASA);

(2)解:∵△OC1M≌△OA1E(已证),

∴OE=OM,

在△EON和△MON中,,

∴△EON≌△MON(SAS),

∴EN=MN,

∴△OMN的边MN上的高等于△OEN边EN上的高,即OA1的长a,为定值;

(3)p不会发生变化,是定值2a.

理由如下:根据(1)(2),△OC1M≌△OA1E,△EON≌△MON,

∴MN=EN,A1E=C1M,

∴△MNB1的周长p=MN+NB1+MB1,

=EN+NB1+MB1,

=EB1+MB1,

=A1E+A1B1+MB1,

=C1M+A1B1+MB1,

=A1B1+B1C1,

∵正方形OABC的边长为a,

∴A1B1=B1C1=a,

∴p=2a,是定值.

解析分析:(1)根据同角的余角相等可得∠A1OE=∠C1OM,然后利用“角边角”证明两三角形全等;

(2)根据(1)中全等三角形对应边相等可得OE=OM,再利用“边角边”证明△EON和△MON全等,根据全等三角形对应边上的高相等可得:△OMN的边MN上的高等于OA1的长度,是定值;

(3)根据全等三角形对应边相等可得MN=EN,A1E=C1M,然后推出△MNB1的周长p等于A1B1+B1C1,再根据旋转变换不改变图形的形状与大小,所以p=2a.

点评:本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的判定与性质,是综合题,难度较大,把所求的值利用全等三角形转化为正方形的边长,从而得到定值是解题的关键.

如图 将边长为a的正方形OABC绕顶点O按顺时针方向旋转角α(0°<α<45°) 得到正方形OA1B1C1.设边B1C1与OC的延长线交于点M 边B1A1与OB交于点

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