Question

【題目】如圖，以點為圓心的圓，交軸于，兩點(點在點的左側)，交軸于，兩點(點在點的下方)，，將繞點旋轉180，得到 .

(1)求，兩點的坐標;

(2)請在圖中畫出線段，，并判斷四邊形的形狀(不必證明)，求出點的坐標;

(3)動直線從與重合的位置開始繞點順時針旋轉，到與重合時停止，設直線 與的交點為，點為的中點，過點作于點，連接， .問:在旋轉過程中，的大小是否變化?若不變，求出的度數;若變化，請說明理由.

Answer 1

【答案】(1)、兩點的坐標分別為(-3,0)(1,0)；(2) 是平行四邊形，點的坐標為；(3)在旋轉過程中， 的大小不變，始終等于120°.

【解析】

（1）連接PA，運用垂徑定理及勾股定理即可求出圓的半徑，從而可以求出B、C兩點的坐標；（2）由于⊙P是中心對稱圖形，顯然射線AP與⊙P的交點就是所需畫的點M，連接MB、MC即可；易證四邊形ACMB是矩形；過點M作MH⊥BC，垂足為H，易證△MHP≌△AOP，從而求出MH、OH的長，進而得到點M的坐標；（3）易證點E、M、B、G在以點Q為圓心，QB為半徑的圓上，從而得到∠MQG=2∠MBG．易得∠OCA=60°，從而得到∠MBG=60°，進而得到∠MQG=120°，所以∠MQG是定值．

（1）連接PA，如圖1所示．

∵PO⊥AD，

∴AO=DO．

∵AD=2 ，

∴OA=．

∵點P坐標為（-1，0），

∴OP=1．

∴PA==2．

∴BP=CP=2．

∴B（-3，0），C（1，0）．

（2）連接AP，延長AP交⊙P于點M，連接MB、MC．

如圖2所示，線段MB、MC即為所求作．

四邊形ACMB是矩形．

理由如下：

∵△MCB由△ABC繞點P旋轉180°所得，

∴四邊形ACMB是平行四邊形．

∵BC是⊙P的直徑，

∴∠CAB=90°．

∴平行四邊形ACMB是矩形．

過點M作MH⊥BC，垂足為H，如圖2所示．

在△MHP和△AOP中，

∵∠MHP=∠AOP，∠HPM=∠OPA，MP=AP，

∴△MHP≌△AOP．

∴MH=OA=，PH=PO=1．

∴OH=2．

∴點M的坐標為（-2，）．

（3）在旋轉過程中∠MQG的大小不變．

∵四邊形ACMB是矩形，

∴∠BMC=90°．

∵EG⊥BO，

∴∠BGE=90°．

∴∠BMC=∠BGE=90°．

∵點Q是BE的中點，

∴QM=QE=QB=QG．

∴點E、M、B、G在以點Q為圓心，QB為半徑的圓上，如圖3所示．

∴∠MQG=2∠MBG．

∵∠COA=90°，OC=1，OA=，

∴tan∠OCA=，

∴∠OCA=60°．

∴∠MBC=∠BCA=60°．

∴∠MQG=120°．

∴在旋轉過程中∠MQG的大小不變，始終等于120°．