如圖,點A的坐标為(0,2),點B是x軸正半軸上的一點,将線段AB繞點A按逆時針方向旋轉60°得到線段AC.若點C的坐标為(m,3),則m的值為( )
A.4√3/3 B.2√21/3 C.5√3/3 D.4√21/3
【解析】解決此題的關鍵是已知條件的運用,如何利用已知條件建立m的方程.
解法一:如圖,過C作CD⊥x軸于D,CE⊥y軸于E,
根據旋轉,得△ABC是等邊三角形,
因為A(0,2),C(m,3),
所以OA=2,AE=1,CE=OD=m,
所以AC=√(m2 1)=BC=AB,
所以BD=√(BC2-CD2)=√(m2-1),
OB=√(AB2-OA2)=√(m2-3),
從而√(m2-3) √(m2-8)=m,
解之,得m=5√3/3.故選C.
解法二:設點B的坐标為(a,0),
連接BC.
由旋轉,得△ABC是等邊三角形,
所以AB=BC=AC,
由兩點間距離公式,得:
4 a2=(m-a)2 9=m2 1,
由4 a2=(m-a)2 9,得
a=(m2 5)/2m,代入4 a2=m2 1,得
4 [(m2 5)/2m]2=m2 1,
整理,得:3m4-22m2-25=0,
所以(3m2-25)(m2 1)=0,
所以3m2=25,
所以m>0,所以m=5√3/3.故選C.
解法三:如圖,過點A作y軸的垂線,過點C作x軸的垂線,兩線相交于點D,
則AD=m,CD=1,
考慮到△ACD的邊AD與AB相等,且夾角為60°,
所以将△ACD繞點A順時針旋轉60°,得△ABE,則BE=CD=1,AD=AE,∠OAE=90°-60°=30°,
設AE交x軸于點F,則在Rt△OAF中,
AF=OA/cos30°=2/(√3/2)=4√3/3;
在Rt△BEF中,
∠BFE=∠AFO=60°,
EF=BE/tan60°=1/√3=√3/3,
所以AE=AF EF=4√3/3 √3/3=5√3/3.故選C.
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