(2017·郴州)如图1,△ABC是边长为4cm的等边三角形,边AB在射线OM上,且OA=6cm,点D从O点出发,沿OM的方向以1cm/s的速度运动,当D不与点A重合时,将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,连结DE. (1)求证:△CDE是等边三角形; (2)如图2,当6<t<10时,△BDE的周长是否存在最小值?若存在,求出△BDE的最小周长;若不存在,请说明理由; (3)如图3,当点D在射线OM上运动时,是否存在以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由. 【图文解析】 (1)由旋转的性质可得∠DCE=60°,DC=EC,可知△CDE是等边三角形 (2)简析:当6<t<10时,由旋转的性质可知BE=AD,则C△DBE= BE+DB+DE = AD+DB+DE= AB+DE= 4+DE,而等边△CDE中有DE=CD,从而C△DBE= 4+CD,将求C△DBE最小,转化为求CD最短。由垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△DBE的周长最小,此时CD=2×根号3(cm),所以△DBE的最小周长=4+CD=4+2×根号3(cm); (3)本题因未说明Rt△的直角顶点,所以我们要对直角顶点进行分类讨论。通过移动D点,发现以点B为顶点的角不可能是直角,而以点D、E为顶点的角可以是直角,如下图所示: ①当∠BED=90°时: 由图可知,OD=OA﹣DA=6﹣4=2(cm),可知t=2÷1=2(s) ②当∠BDE=90°时,如图: 由图可知OD=OB+BD=10+4=14(cm),则t=14÷1=14(s). 即当t=2s或14s时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形. 反思:熟练掌握旋转的性质,知道图形旋转后哪些量是不变的;求最值时,发现最值由几个变量决定,可以通过转化将多个变量转化为一个变量求最值;第(3)问中三角形没有说明直角顶点是哪个点,我们需对直角顶点进行分类讨论。 |
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