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【题目】已知O是坐标原点,点A的坐标是(5,0),点B是y轴正半轴上一动点,以OB、OA为边作矩形OBCA,点E、H分别在边BC和边OA上,将△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处,将△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处.

(1)如图1,求证:四边形OECH是平行四边形;
(2)如图2,当点B运动到使得点F、G重合时,求点B的坐标,并判断四边形OECH是什么四边形?说明理由;

(3)当点B运动到使得点F,G将对角线OC三等分时,如图3,如图4,分别求点B的坐标.

【答案】
(1)证明:如图1,

∵四边形OBCA为矩形,

∴OB∥CA,BC∥OA,

∴∠BOC=∠OCA,

又∵△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处;△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处,

∴∠BOC=2∠EOC,∠OCA=2∠OCH,

∴∠EOC=∠OCH,

∴OE∥CH,

又∵BC∥OA,

∴四边形OECH是平行四边形;


(2)解:点B的坐标是(0, );四边形OECH是菱形.理由如下:如图2,

∵△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处;△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处,

∴∠EFO=∠EBO=90°,∠CFH=∠CAF=90°,

∵点F,G重合,

∴EH⊥OC,

又∵四边形OECH是平行四边形,

∴平行四边形OECH是菱形,
∴EO=EC,

∴∠EOC=∠ECO,

又∵∠EOC=∠BOE,

∴∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,

又∵点A的坐标是(5,0),

∴OA=5,

∴BC=5,

在Rt△OBC中,OB= BC=

∴点B的坐标是(0, );


(3)解:①当点F在点O,G之间时,如图3,

∵△BOE沿着OE对折,使点B落在OC上的F点处;△ACH沿着CH对折,使点A落在OC上的G点处,

∴OF=OB,CG=CA,

而OB=CA,

∴OF=CG,

∵点F,G将对角线OC三等分,

∴AC=OF=FG=GC,

设AC=m,则OC=3m,

在Rt△OAC中,OA=5,

∵AC2+OA2=OC2

∴m2+52=(3m)2,解得m=

∴OB=AC=

∴点B的坐标是(0, );

②当点G在O,F之间时,如图4,

同理可得OF=CG=AC,

设OG=n,则AC=GC=2n,

在Rt△OAC中,OA=5,

∵AC2+OA2=OC2

∴(2n)2+52=(3n)2,解得n=

∴AC=OB=2

∴点B的坐标是(0,2 ).


【解析】(1)如图1,根据矩形的性质得OB∥CA,BC∥OA,再利用平行线的性质得∠BOC=∠OCA,然后根据折叠的性质得到∠BOC=2∠EOC,∠OCA=2∠OCH,故∠EOC=∠OCH,根据平行线的判定定理得OE∥CH,又BC∥OA,于是可根据平行四边形的判定方法得四边形OECH是平行四边形;
(2)如图2,先根据折叠的性质得∠EFO=∠EBO=90°,∠CFH=∠CAF=90°,由点F,G重合得到EH⊥OC,根据菱形的判定方法得到平行四边形OECH是菱形,则EO=EC,根据等边对等角得∠EOC=∠ECO,而∠EOC=∠BOE,根据三角形内角和定理可计算出∠EOB=∠EOC=∠ECO=30°,在Rt△OBC中,根据含30度的直角三角形三边的关系得OB ,从而得出B点的坐标;

(3)分类讨论:①当点F在点O,G之间时,如图3,,根据折叠的性质得OF=OB,CG=CA,则OF=CG,故AC=OF=FG=GC,设AC=m,则OC=3m,在Rt△OAC中,根据勾股定理得出方程,解方程得m的值,从而找到OA=AC的长,得出B点坐标;
②当点G在O,F之间时,如图4,,同理可得OF=CG=AC,设OG=n,则AC=GC=2n,在Rt△OAC中,OA=5,根据勾股定理得出方程,解出方程即得出AC=OB的长,进而得出B点的坐标。


【考点精析】解答此题的关键在于理解平行线的判定与性质的相关知识,掌握由角的相等或互补(数量关系)的条件,得到两条直线平行(位置关系)这是平行线的判定;由平行线(位置关系)得到有关角相等或互补(数量关系)的结论是平行线的性质,以及对平行四边形的判定的理解,了解两组对边分别平行的四边形是平行四边形:两组对边分别相等的四边形是平行四边形;一组对边平行且相等的四边形是平行四边形;两组对角分别相等的四边形是平行四边形;对角线互相平分的四边形是平行四边形.

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__________=____________________

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__________=____________________

______________________________

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发现:在如图中,:∠APC=A+C;如图

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∴∠APQ=A(_ __)

PQAB,ABCD.

PQCD(__ _)

∴∠CPQ=C

∴∠APQ+CPQ=A+C

即∠APC=A+C

(1)为小明的证明填上推理的依据;

(2)应用:①在如图中,∠P与∠A、∠C的数量关系为__ _

②在如图中,若∠A=30 ,∠C=70 ,则∠P的度数为__ _

(3)拓展:在如图中,探究∠P与∠A,C的数量关系,并说明理由.

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