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如图,点O是边长为1的等边△ABC内的任一点,设∠AOB=°,∠BOC=°

(1)将△BOC绕点C沿顺时针方向旋转60°得△ADC,连结OD,如图2所示. 求证:OD=OC。

(2)在(1)的基础上,将△ABC绕点C沿顺时针方向旋转60°得△EAC,连结DE,如图3所示. 求证:OA=DE

(3)在(2)的基础上, 当、满足什么关系时,点B、O、D、E在同一直线上。并直接写出AO+BO+CO的最小值。

 

【答案】

(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)∠α=∠β=120°,.

【解析】

试题分析:(1)根据旋转的性质就可以得出∠DOC=60°,OC=CD,进一步可以得出△DCO为等边三角形,即可以得出结论;

(2)根据旋转的性质就可以得出△ADC≌△BOC,△EAC≌△ABC,再由全等的性质可以得出△EAD≌△ABO,从而就可以得出结论;

(3)根据旋转的性质就可以得出△ADC≌△BOC,△EAD≌△ABO,就可以得出∠α=∠β=120°,再利用勾股定理就可以求出结论.

试题解析:(1)∵△BOC绕点C沿顺时针方向旋转60°得△ADC,

∴CO=CD,∠DOC=60°,

∴△COD是等边三角形,

∴DO=CO;

(2)∵△BOC绕点C沿顺时针方向旋转60°得△EDC,△ABC绕点C沿顺时针方向旋转60°得△EAC,

∴△ADC≌△BOC,△EAC≌△ABC,

∴AD=BO,∠DAC=∠OBC,EA=AB,∠EAC=∠ABC,

∴∠EAC-∠DAC=∠ABC-∠OBC,

即∠DAE=∠OBA,

在△EAD和△ABO中,

,

∴△EAD≌△ABO,

∴OA=DE;

(3)∵△ABC绕点C沿顺时针方向旋转60°得△EAC,

∴AB=BC=CE=AE,

∴四边形ABCE是菱形.

∵B、O、D、E在同一直线上,

∴B、O、D、E是菱形ABCE的对角线,

∴∠ABO=30°.

∵△ADC≌△BOC,△EAC≌△ABC,

∴∠ADC=∠BOC=β,∠ADE=∠AOB=α,

∴∠CDE=360°-α-β.

∵△COD是正三角形,

∴∠COD=∠CDO=60°.

∵点B、O、D、E在同一直线上,

∴∠BOC=∠CDE=120°,

∴∠ADC=120°,

∴∠ADE=120°,

∴α=β=120°.

∴∠BAO=30°.

∴∠BAO=∠ABO,

∴AO=BO,

同理可得:AO=CO.

∴AO=BO=CO.

作OF⊥AB于F,设BF=a,则BO=2a,

∴∠BFO=90°,BF=AB=

在Rt△BOF中,由勾股定理,得

a=,

∴BO=,

∴AO+BO+CO=,

即AO+BO+CO的最小值为.

考点: 1.全等三角形的判定与性质;2.等边三角形的性质;3.旋转的性质.

 

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