Question

3．（阅读）如图1，在平面直角坐标系xOy中，已知点A（a、O）（a＞0），B（2，3），C（0，3）．过原点O作直线l，使它经过第一、第三象限，直线l与y轴的正半轴所成角设为θ，将四边形OABC的直角∠OCB沿直线l折叠，点C落在点D处，我们把这个操作过程记为FZ[θ，a]．
【理解】若点D与点A重合，则这个操作过程为FZ[45°，3]；直接写出答案
【尝试】
（1）若点D恰为AB的中点（如图2），求θ；
（2）经过FZ[45°，a]操作，点B落在点E处，若点E在四边形0ABC的边AB上，求出a的值；若点E落在四边形0ABC的外部，直接写出a的取值范围；

Answer 1

分析 【理解】由折叠性质可以直接得出．
【尝试】
（1）如答图1所示，若点D恰为AB的中点，连接CD并延长交x轴于点F．证明△BCD≌△AFD，进而得到△OCD为等边三角形，则θ=30°；
（2）如答图2所示，若点E在四边形0ABC的边AB上，则△ADE为等腰直角三角形，由此求出a=OA=OD+OA=5；由答图2进一步得到，当0＜a＜5时，点E落在四边形0ABC的外部．

解答 解：【理解】若点D与点A重合，由折叠性质可知，OA=OC=3，θ=$\frac{1}{2}$∠AOC=45°，
∴FZ[45°，3]．
故答案为：45°，3．
【尝试】
（1）如答图1所示，连接CD并延长，交x轴于点F．
在△BCD与△AFD中，
$\left\{\begin{array}{l}{∠BDC=∠ADF}\\{BD=AD}\\{∠CBD=∠EAD}\end{array}\right.$，
∴△BCD≌△AFD（ASA）．
∴CD=FD，即点D为Rt△COF斜边CF的中点，
∴OD=$\frac{1}{2}$CF=CD．
又∵由折叠可知，OD=OC，
∴OD=OC=CD，
∴△OCD为等边三角形，∠COD=60°，
∴θ=$\frac{1}{2}$∠COD=30°；
（2）经过FZ[45°，a]操作，点B落在点E处，则点D落在x轴上，AB⊥直线l，
如答图2所示：
若点E在四边形0ABC的边AB上，
由折叠可知，OD=OC=3，DE=BC=2．
∵AB⊥直线l，θ=45°，
∴△ADE为等腰直角三角形，
∴AD=DE=2，
∴OA=OD+AD=3+2=5，
∴a=5；
由答图2可知，当0＜a＜5时，点E落在四边形0ABC的外部．

点评 本题是几何变换综合题型，考查了翻折（折叠）变换、全等三角形、等边三角形、等腰直角三角形、勾股定理等知识点，有一定的难度．解题关键是正确理解题目给出的变换的定义，并能正确运用折叠的性质．