Question

如图所示，在平面直角坐标系xoy中，四边形OABC是正方形，点A的坐标为（m，0）．将正方形OABC绕点O逆时针旋转α角，得到正方形ODEF，DE与边BC交于点M，且点M与B、C不重合．
（1）请判断线段CD与OM的位置关系，其位置关系是______；
（2）试用含m和α的代数式表示线段CM的长：______；α的取值范围是______．

Answer

（1）连接CD，OM．根据旋转的性质得出MC=MD，OC=OD，再证明△COM≌△DOM，得出∠COM=∠DOM，然后根据等腰三角形三线合一的性质得出CD⊥OM；
（2）首先用含α的代数式表示∠COM，然后在Rt△COM中，根据正切函数的定义即可得出CM的长度；由OD与OM不能重合，且只能在OC右边，得出α的取值范围．
【解析】
（1）连接CD，OM．
根据旋转的性质可得，MC=MD，OC=OD，又OM是公共边，
∴△COM≌△DOM，
∴∠COM=∠DOM，
又∵OC=OD，
∴CD⊥OM；

（2）由（1）知∠COM=∠DOM，
∴∠COM=，
在Rt△COM中，CM=OC•tan∠COM=m•tan；
因为OD与OM不能重合，且只能在OC右边，故可得α的取值范围是0°＜α＜90°．