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等边△OAB在平面直角坐标系中(图1) 已知点A(2 0) 将△OAB绕点O顺时针方向旋转a

时间:2023-11-16 15:09:20

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等边△OAB在平面直角坐标系中(图1) 已知点A(2 0) 将△OAB绕点O顺时针方向旋转a

问题补充:

等边△OAB在平面直角坐标系中(图1),已知点A(2,0),将△OAB绕点O顺时针方向旋转a°(0<a<360)得△OA1B1.

(1)直接写出点B的坐标;

(2)当a=30°时,求△OAB与△OA1B1重合部分(图2中的阴影部分)的面积;

(3)当A1,B1的纵坐标相同时,求a的值;

(4)当60<a<180时,设直线A1B1与BA相交于点P,PA、PB1的长是方程x2-mx+m=0的两个实数根,求此时点P的坐标.

答案:

解:(1)B的坐标是(1,);

(2)图2中的阴影部分的面积=S△OAN-S△QAM

=×1××

=6-;

(3)当A1,B1的纵坐标相同时,A1B1∥x轴,

∴a1=120°或a2=300°;

(4)连接AB1,

∵OA=OB1=2,

∴∠OAB1=∠0B1A

∴∠PB1G=∠B1AH,

又∵∠PAB1=180°-60°-∠B1AH=120°-∠B1AH

∠PB1A=180°-60°-∠AB1G=120°-∠AB1G

∴∠PAB1=∠PB1A,

∴PA=PB1

∴方程x2-mx+m=0的两个相等实数根,

△=(-m)2-4m=0

m1=0(舍去),m2=4

方程为:x2-4x+4=0,

解得:x1=x2=2,

∴PA=PB1=2

在直角△APM中,PM=AP?sin60°=2×=,

AM=AP?cos60°=1,则OM=OA-AM=3-1=2.

∴P点坐标为(3,)

解析分析:(1)根据A点坐标可知,正三角形的边长是2,过B作x轴的垂线,根据三角函数即可求得;

(2)阴影部分的面积=S△OAN-S△QAM,而这两个三角形的面积很容易得到;

(3)当A1,B1的纵坐标相同时,A1B1∥x轴,a1=120°或a2=300°

(4)可以证明PA=PB1,即方程x2-mx+m=0的两个相等实数根,根据根的判别式即可求得m的值,从而求得PA,PB1的长,得到P的坐标.

点评:本题综合运用了平行于x轴的点的坐标的关系,以及一元二次方程的根的判别式,题目难度较大.

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