【题目】将一个正方形纸片AOBC放置在平面直角坐标系中,点A(0,4),点O(0,0),B(4,0),C(4,4)点.动点E在边AO上,点F在边BC上,沿EF折叠该纸片,使点O的对应点M始终落在边AC上(点M不与A,C重合),点B落在点N处,MN与BC交于点P.
(Ⅰ)如图①,当∠AEM=30°时,求点E的坐标;
(Ⅱ)如图②,当点M落在AC的中点时,求点E的坐标;
(Ⅲ)随着点M在AC边上位置的变化,△MPC的周长是否发生变化?如变化,简述理由;如不变,直接写出其值.
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【答案】(Ⅰ)
;(Ⅱ)
;(Ⅲ)△MPC的周长不变,为8,理由见解析
【解析】
(Ⅰ)由折叠的性质知OE=EM,设OE=x,则EM=OE=x,AE=
x,根据等量关系AE+OE=OA列出方程并解答;
(Ⅱ)由线段中点的定义知AM=
AC=2.设OE=m,则EM=OE=m,AE=4﹣m,在Rt△AEM中,由勾股定理列出关于x的方程并解答;
(Ⅲ)设AM=a,则OE=EM=b,MC=4﹣a,在Rt△AEM中,由勾股定理得出a、b的关系式,可证Rt△AEM∽Rt△CMP,根据相似三角形的周长比等于相似比求△MPC的周长.
解:(Ⅰ)如图①,
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∵四边形ABCD是正方形,
∴∠EAM=90°.
由折叠知OE=EM.
设OE=x,则EM=OE=x,
在Rt△AEM中,cos∠AEM=![]()
∵∠AEM=30°
∴cos30°=
=![]()
∴AE=
x,
∴AE+OE=OA,即
x+x=4,
∴x=16﹣8
.
∴![]()
(Ⅱ)如图②,
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∵点M是边AC的中点,
∴AM=
AC=2.
设OE=m,则EM=OE=m,AE=4﹣m,
在Rt△AEM中,EM2=AM2+AE2,
即m 2=22+(4﹣m)2,解得m=
.
∴
;
(Ⅲ)△MPC的周长不变,为8.
理由:设AM=a,OE=EM=b,
∵AC=4
∴MC=4﹣a,
在Rt△AEM中,由勾股定理得AE2+AM2=EM2,
(4﹣b)2+a2=b2,解得16+a2=8b.
∴16﹣a2=8(4﹣b)
∵∠EMP=90°,∠A=∠C,
∴Rt△AEM∽Rt△CMP,
∴
,即
,
解得DM+MP+DP=
=8.
∴△CMP的周长为8.