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如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为矩形,点A、B的坐标分别为(12,0)、(12,6),直线y=-x+b与y轴交于点P,与边OA交于点D,与边BC交于点E.

1.若直线y=-x+b平分矩形OABC的面积,求b的值;

2.在(1)的条件下,当直线y=-x+b绕点P顺时针旋转时,与直线BC和x轴分别交于点N、M,问:是否存在ON平分∠CNM的情况?若存在,求线段DM的长;若不存在,请说明理由;

3.在(1)的条件下,将矩形OABC沿DE折叠,若点O落在边BC上,求出该点坐标;若不在边BC上,求将(1)中的直线沿y轴怎样平移,使矩形OABC沿平移后的直线折叠,点O恰好落在边BC上

 

答案

 

1.∵直线y=-x+b平分矩形OABC的面积,∴其必过矩形的中心

由题意得矩形的中心坐标为(6,3),∴3=-×6+b

解得b=12 4分

2.假设存在ON平分∠CNM的情况

①当直线PM与边BC和边OA相交时,过O作OH⊥PM于H

∵ON平分∠CNM,OC⊥BC,∴OH=OC=6

由(1)知OP=12,∴∠OPM=30°

∴OM=OP·tan30°=

当y=0时,由-x+12=0解得x=8,∴OD=8

∴DM=8- ···················· 6分

②当直线PM与直线BC和x轴相交时

同上可得DM=8+(或由OM=MN解得) 8分

3.假设沿DE将矩形OABC折叠,点O落在边BC上O′ 处连结PO′、OO′,则有PO′=OP

 

 

 

 

 

 

 

由(1)得BC垂直平分OP,∴PO′=OO′

∴△OPO′为等边三角形,∴∠OPD=30°

而由(2)知∠OPD>30°

所以沿DE将矩形OABC折叠,点O不可能落在边BC上 ··········· 9分

设沿直线y=-x+a将矩形OABC折叠,点O恰好落在边BC上O′

连结P′O′、OO′,则有P′O′=OP′=a

由题意得:CP′=a-6,∠OPD=∠AO′O

在Rt△OPD中,tan∠OPD=

在Rt△OAO′中,tan∠AO′O=

,即,AO′=9

在Rt△AP′O′ 中,由勾股定理得:( a-6 )2+9 2=a 2

解得a=,12-

所以将直线y=-x+12沿y轴向下平移个单位得直线y=-x+,将矩形OABC沿直线y=-x+折叠,点O恰好落在边BC上     12分

 解析:略

 

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