Question

3．在平面直角坐標(biāo)系中，O為原點(diǎn)，把矩形COAB繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，得到矩形CFED，記旋轉(zhuǎn)角為α，設(shè)FC與AB交于點(diǎn)H，且點(diǎn)A（0，4），C（6，0）．
（Ⅰ）如圖1，當(dāng)α=60°時(shí)，求BD、HC的長(zhǎng)；
（Ⅱ）當(dāng)AH=HC時(shí)，求直線FC的解析式；
（Ⅲ）如圖2，當(dāng)α=90°時(shí)，經(jīng)過(guò)點(diǎn)D，且以點(diǎn)B為頂點(diǎn)的拋物線是否經(jīng)過(guò)矩形CFED的對(duì)稱中心M，并說(shuō)明理由．

Answer 1

分析 （Ⅰ）由旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)得出CD=BC，而性質(zhì)角為60°，得出CD=BC=BD即可；
（Ⅱ）設(shè)出AH的長(zhǎng)，表示出BH，CH，用勾股定理求出a，從而得到點(diǎn)H的坐標(biāo)，用待定系數(shù)法求出直線解析式；
（Ⅲ）先由旋轉(zhuǎn)確定出點(diǎn)F，D，用待定系數(shù)法求出拋物線的解析式，再確定出點(diǎn)M的坐標(biāo)，把橫坐標(biāo)代入拋物線解析式中求出y值不等于點(diǎn)M的縱坐標(biāo)，得出點(diǎn)M不在拋物線上．

解答 解：（Ⅰ）∵點(diǎn)A（0，4），C（6，0）．
∴B（6，4），BC=4，
由旋轉(zhuǎn)得，CD=CB=4，
∵旋轉(zhuǎn)角∠DBC=α=60°，
∴△BCD是等邊三角形，
∴BD=BC=4，
在Rt△CBH中，BC=4，∠BCH=90°-α=30°，
∴cos∠BCH=$\frac{BC}{CH}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$，
∴CH=$\frac{8\sqrt{3}}{3}$；
（Ⅱ）設(shè)AH=a，則CH=a，BH=AB-AH=6-a，
在Rt△BCH中，BC=4，根據(jù)勾股定理得，BH²+BC²=CH²，
即：（6-a）²+16=a²，
∴a=$\frac{13}{3}$，
∴H（$\frac{13}{3}$，4），
∵C（6，0），
∴直線FC解析式為y=-$\frac{12}{5}$x+$\frac{72}{5}$；
（Ⅲ）當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為90°時(shí)，D（10，0），以點(diǎn)B（6，4）為頂點(diǎn)的拋物線，
設(shè)拋物線解析式為y=a（x-6）²+4，
∵點(diǎn)D（10，0）在拋物線上，
∴0=a（10-6）²+4，
∴a=-$\frac{1}{4}$，
∴拋物線解析式為y=-$\frac{1}{4}$（x-6）²+4，
由旋轉(zhuǎn)得點(diǎn)F（6，6），
∵矩形CFED的對(duì)稱中心M，
∴M（8，3），
∴當(dāng)x=8時(shí)，y=-$\frac{1}{4}$（8-6）²+4=3，
∴經(jīng)過(guò)點(diǎn)D，且以點(diǎn)B為頂點(diǎn)的拋物線經(jīng)過(guò)矩形CFED的對(duì)稱中心M．

點(diǎn)評(píng) 此題是二次函數(shù)綜合題，主要考查了待定系數(shù)法，矩形的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)，勾股定理，等邊三角形的判定和性質(zhì)，解本題的關(guān)鍵是勾股定理的應(yīng)用．