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已知正方形ABCD的边长AB=k(k是正整数),正△PAE的顶点P在正方形内,顶...

已知正方形ABCD的边长AB=k(k是正整数),正△PAE的顶点P在正方形内,顶点E在边AB上,且AE=1.将△PAE在正方形内按图1中所示的方式,沿着正方形的边AB、BC、CD、DA、AB、…连续地翻转n次,使顶点P第一次回到原来的起始位置.
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(1)如果我们把正方形ABCD的边展开在一直线上,那么这一翻转过程可以看作是△PAE在直线上作连续的翻转运动.图2是k=1时,△PAE沿正方形的边连续翻转过程的展开示意图.请你探索:若k=1,则△PAE沿正方形的边连续翻转的次数n=______时,顶点P第一次回到原来的起始位置;
(2)若k=2,则n=______时,顶点P第一次回到原来的起始位置;若k=3,则n=______时,顶点P第一次回到原来的起始位置;
(3)请你猜测:使顶点P第一次回到原来的起始位置的n值与k之间的关系(请用含k的代数式表示n).
正△PAE的顶点P在正方形内按图1中所示的方式连续地翻转,顶点P第一次回到原来的起始位置,实际上正方形周长和与三角形的周长和相等,正方形的周长=4k,三角形的周长=3,即找4k,3的最小公倍数,由此求出k=1,2,3时n的值;故当k是3的倍数时,n=4k;当k不是3的倍数时,n=12k. 【解析】 正△PAE的顶点P在正方形内按图1中所示的方式连续地翻转,顶点P第一次回到原来的起始位置,实际上正方形周长和与三角形的周长和相等,正方形的周长=4k,三角形的周长=3,即找4k,3的最小公倍数; (1)当k=1时,4k,3的最小公倍数是12,故n=12; (2)当k=2时,4k,3的最小公倍数是24,故n=24;当k=3时,4k,3的最小公倍数是12,故n=12; (3)当k是3的倍数时n=4k,当k不是3的倍数时n=12k.
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考点分析:
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取一张矩形的纸进行折叠,具体操作过程如下:
第一步:先把矩形ABCD对折,折痕为MN,如图(1)所示;
第二步:再把B点叠在折痕线MN上,折痕为AE,点B在MN上的对应点为B′,得 Rt△AB′E,如图(2)所示;
第三步:沿EB′线折叠得折痕EF,如图(3)所示;利用展开图(4)所示.
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探究:
(1)△AEF是什么三角形?证明你的结论.
(2)对于任一矩形,按照上述方法是否都能折出这种三角形?请说明理由.
(3)如图(5),将矩形纸片ABCD沿EF折叠,使点A落在DC边上的点A′处,x轴垂直平分DA,直线EF的表达式为y=kx-k (k<0)
①问:EF与抛物线y=manfen5.com 满分网 有几个公共点?
②当EF与抛物线只有一个公共点时,设A′(x,y),求manfen5.com 满分网 的值.
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(Ⅰ)根据表中给出的x的值,计算对应的函数值y1、y2,并填在表格中:
x-3-2-1123
y1=2x       
y2=x2+1       
(Ⅱ)观察第(Ⅰ)问表中有关的数据,证明如下结论:在实数范围内,对于x的同一个值,这两个函数所对应的函数值y1≤y2均成立;
(Ⅲ)试问,是否存在二次函数y3=ax2+bx+c,其图象经过点(-5,2),且在实数范围内,对于x的同一个值,这三个函数所对应的函数值y1≤y3≤y2均成立?若存在,求出函数y3的解析式;若不存在,请说明理由.
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(2)当AP的长为何值时,S△PCQ=S△ABC
(3)作PE⊥AC于点E,当点P、Q运动时,线段DE的长度是否改变?证明你的结论.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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