题目如图
1,
△OAB中,
OA=OB=10,将扇形
POP\’按图
1摆放,使扇形的半径
OP、
OP\’分别与
OA、
OB重合,
OP=6.
如图
2,若
△AOB不动,让扇形
POP\’绕点
O逆时针旋转一周,连接线段
AP、
BP\’,设旋转角为
α.
发现:直接写出
AP、
BP\’的数量关系______.
探究:若
∠AOB=80∘(1)扇形
POP\’绕到点
O的左侧,当
OP∥AB时,旋转角
α=______∘;
(2)扇形
POP\’绕到点
O的右侧,当
AP与
PP\’相切时,求
BP\’;
(3)若点
Q是弧
PP\’上任意一点,在扇形
POP\’绕点
O逆时针转过程中,当
△AOQ的面积最大时,求出
∠BOQ的度数.

知识点:全等三角形的性质、全等三角形的判定、等边三角形的性质、勾股定理、直线与圆的位置关系I、旋转的性质章节:第24章 圆 / 24.2 点和圆、直线和圆的位置关系 / 24.2.2 直线和圆的位置关系
答案与解析
答案
发现:
AP=BP\’;理由如下:
当
α=0∘或
180∘时,点
A、
P、
O三点共线,点
B、
P\’、
O三点共线,
∵OA=OB,
OP=OP\’,
∴AP=BP\’,
当
α=0∘或
180∘时,
由旋转的性质得:
∠AOP=∠BOP\’,
在
△AOP和
△BOP\’中,
⎩⎨⎧OP=OP′∠AOP=∠BOP′OA=OB,
∴△AOP≌△BOP\’(SAS),
∴AP=BP\’,
综上所述,若
△AOB不动,让扇形
POP\’绕点
O逆时针旋转一周,
AP、
BP\’的数量关系为:
AP=BP\’,
故答案为:
AP=BP\’;
(1)扇形
POP\’绕到点
O的左侧,当
OP∥AB时,如图
4,.
∵OP∥AB,
∴∠AOP=∠OAB=21×(180∘−∠AOB)=21×(180∘−80∘)=50∘,
∴旋转角
α=360∘−50∘=310∘,
故答案为:
310;
(2)如图
5,
∵AP与
PP\’相切,
∴AP⊥OP,即
△APO是直角三角形,
∴AP=OA2−OP2=102−62=8,
由发现知:
AP=BP\’,
∴BP\’=8;
(3)由题意得:点
Q在以点
O为圆心、
OP的长为半径的圆上,如图
6,

当
OQ⊥OA时,
△AOQ的面积最大,
①当点
Q在点
O的右侧时,记为
Q\’,
∵OQ\’⊥OA,
∴∠AOQ\’=90∘,
∴∠BOQ\’=∠AOQ\’−∠AOB=90∘−80∘=10∘;
②当点
Q在点
O的左侧时,记为
Q″,
∵OQ″
⊥OA,
∴∠AOQ″
=90∘,
∴∠BOQ″
=∠AOQ″
+∠AOB=90∘+80∘=170∘;
综上所述,
∠BOQ的度数为
10∘或
170∘.
解析
发现:
AP=BP\’;理由如下:
当
α=0∘或
180∘时,点
A、
P、
O三点共线,点
B、
P\’、
O三点共线,
∵OA=OB,
OP=OP\’,
∴AP=BP\’,
当
α=0∘或
180∘时,
由旋转的性质得:
∠AOP=∠BOP\’,
在
△AOP和
△BOP\’中,
⎩⎨⎧OP=OP′∠AOP=∠BOP′OA=OB,
∴△AOP≌△BOP\’(SAS),
∴AP=BP\’,
综上所述,若
△AOB不动,让扇形
POP\’绕点
O逆时针旋转一周,
AP、
BP\’的数量关系为:
AP=BP\’,
故答案为:
AP=BP\’;
(1)扇形
POP\’绕到点
O的左侧,当
OP∥AB时,如图
4,.
∵OP∥AB,
∴∠AOP=∠OAB=21×(180∘−∠AOB)=21×(180∘−80∘)=50∘,
∴旋转角
α=360∘−50∘=310∘,
故答案为:
310;
(2)如图
5,
∵AP与
PP\’相切,
∴AP⊥OP,即
△APO是直角三角形,
∴AP=OA2−OP2=102−62=8,
由发现知:
AP=BP\’,
∴BP\’=8;
(3)由题意得:点
Q在以点
O为圆心、
OP的长为半径的圆上,如图
6,

当
OQ⊥OA时,
△AOQ的面积最大,
①当点
Q在点
O的右侧时,记为
Q\’,
∵OQ\’⊥OA,
∴∠AOQ\’=90∘,
∴∠BOQ\’=∠AOQ\’−∠AOB=90∘−80∘=10∘;
②当点
Q在点
O的左侧时,记为
Q″,
∵OQ″
⊥OA,
∴∠AOQ″
=90∘,
∴∠BOQ″
=∠AOQ″
+∠AOB=90∘+80∘=170∘;
综上所述,
∠BOQ的度数为
10∘或
170∘.