Question

在矩形OABC中，OA=4，OC=2，以點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，OA所在的直線為x軸，建立直角坐標(biāo)系．
（1）將矩形OABC繞點(diǎn)C逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至矩形DEFC，如圖1，DE經(jīng)過點(diǎn)B，求旋轉(zhuǎn)角的大小和點(diǎn)D，F(xiàn)的坐標(biāo)；
（2）將圖1中矩形DEFC沿直線BC向左平移，如圖2，平移速度是每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度．
①經(jīng)過幾秒，直線EF經(jīng)過點(diǎn)B；
②設(shè)兩矩形重疊部分的面積為S，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，寫出重疊部分面積S與時(shí)間t之間的函數(shù)關(guān)系式．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)OA=4，OC=2，BC=OA，因而就可求得BC=2CD，則可以求出∠BCD=60°，則旋轉(zhuǎn)角即可求得；作DM⊥CB于點(diǎn)M，F(xiàn)N⊥CB于點(diǎn)N，根據(jù)三角函數(shù)即可求得：DM，CM的長(zhǎng)，從而求得D的坐標(biāo)，在Rt△CFN中，根據(jù)三角函數(shù)即可求得CN，F(xiàn)N的長(zhǎng)，即得F的坐標(biāo)；
（2）①HB即為直線EF經(jīng)過點(diǎn)B時(shí)移動(dòng)的距離．在Rt△C′DH中利用三角函數(shù)即可求得DH，從而得到HE，再在△HEB中，利用三角函數(shù)求得BH，即可求得時(shí)間．
②重合的部分可能是四邊形，也可能是三角形，應(yīng)分兩種情況進(jìn)行討論．
解答：解：（1）如圖1．在矩形OABC中，OA=4，OC=2，
所以在RT△BCD中，BC=2CD，即
所以∠BCD=60°．所以旋轉(zhuǎn)角∠OCD=30°
作DM⊥CB于點(diǎn)M，F(xiàn)N⊥CB于點(diǎn)N．
在RT△CDM中，CM=CD•cos60°=1，DM=CD•sin60°=．
所以點(diǎn)D到x軸的距離為．
在RT△CFN中，，
所以點(diǎn)F到x軸的距離為4．
故D（1，），F(xiàn)（

（2）①如圖2，HB
即為直線EF經(jīng)過點(diǎn)B時(shí)移動(dòng)的距離．
在RT△C′DH中，，
所以．
在RT△BEH中，
HE=BHcos30°，則．
所以直線EF經(jīng)過點(diǎn)B時(shí)所需的時(shí)間秒
②過點(diǎn)D作DM⊥BC于點(diǎn)M．
在RT△DMC′中，
C′M=．
在RT△DHC′中，C′D=C′Hcos60°=2．
當(dāng)0＜t＜1時(shí)，重疊部分面積為四邊形DGCH，如圖2，
C′C=t，CG=C′Ctan60°=t．
．
當(dāng)1≤t＜4時(shí)，重疊部分的面積為△GCH，如圖3，
．
所以重疊部分的面積．
點(diǎn)評(píng)：本題是三角函數(shù)與圖形的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合的題目，注意旋轉(zhuǎn)變化前后，對(duì)應(yīng)線段、對(duì)應(yīng)角分別相等，圖形的大小、形狀都不改變．得到相等關(guān)系是解決本題的關(guān)鍵．