本文內(nèi)容選自2021年背景中考數(shù)學(xué)壓軸題。以平面直角坐標系為背景,考查旋轉(zhuǎn)、圓有關(guān)的位置問題以及線段最值等。
【中考真題】
(2021·北京)在平面直角坐標系xOy中,⊙O的半徑為1.對于點A和線段BC,給出如下定義:若將線段BC繞點A旋轉(zhuǎn)可以得到⊙O的弦B′C′(B′,C′分別是B,C的對應(yīng)點),則稱線段BC是⊙O的以點A為中心的“關(guān)聯(lián)線段”.
(1)如圖,點的橫、縱坐標都是整數(shù).在線段中,⊙O的以點A為中心的“關(guān)聯(lián)線段”是 ;
(2)△ABC是邊長為1的等邊三角形,點A(0,t),其中t≠0.若BC是⊙O的以點A為中心的“關(guān)聯(lián)線段”,求t的值;
(3)在△ABC中,AB=1,AC=2.若BC是⊙O的以點A為中心的“關(guān)聯(lián)線段”,直接寫出OA的最小值和最大值,以及相應(yīng)的BC長.
【分析】
(1)根據(jù)已知條件中的新定義,進行逐一判斷。確定旋轉(zhuǎn)后是否可以落在圓上。
(2)由于是等邊三角形,且點A在y軸上,旋轉(zhuǎn)后AB′=AC′,可以得到AO垂直平分B′C′,就可以確定點B′與C′的位置了,進而確定t的值。
(3)本題屬于壓軸一問,有一定難度。不過根據(jù)新定義,可以得到四個點O、A、B′、C′組成的圖形的樣子。
點O到B′、C′的距離是相等為1,而點A到他們的距離也是確定的。根據(jù)四邊形的不穩(wěn)定性,可以確定OA的最大值與最小值,畫出圖形,再求B′C′的長即可。
【答案】解:(1)由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)可知:AB=AB′,AC=AC′,∠BAB′=∠CAC′,
由圖可知點A到圓上一點的距離d的范圍為1≤d1,
∵,
∴點 不可能在圓上,
∴不是⊙O的以A為中心的“關(guān)聯(lián)線段”,
∵,
∴,
∴是⊙O的以A為中心的“關(guān)聯(lián)線段”,
∵,
當,
由圖可知此時不在圓上,
∴不是⊙O的以A為中心的“關(guān)聯(lián)線段”.
故答案為;.
(2)∵△ABC是邊長為1的等邊三角形,
根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可知△AB′C′也是邊長為1的等邊三角形,
∵A(0,t),
∴B′C′⊥y軸,且B′C′=1,
∴AO為B′C′邊上的高,且此高的長為,
∴t或.
(3)由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)和“關(guān)聯(lián)線段”的定義,
可知AB′=AB=OB′=OC′=1,AC′=AC=2,如圖1,
有興趣討論數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的同學(xué)可以考慮加入以下的QQ群!
2022中考數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)討論群:963392512
聯(lián)系客服