在中，，，，将绕点顺时针旋转，角的两边分别交射线于，两点，为上一点，连接，且（当点，重合时，点，也重合）.设，两点间的距离为，，两点间的距离为 . 小刚根据学习函数的经验，对因变量随自变量的变化而变化的规律进行了探究. 下面是小刚的探究过程，请补充完整.

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1. 在 $\text{[math]}$ 中， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，将 $\text{[math]}$ 绕点 $\text{[math]}$ 顺时针旋转，角的两边分别交射线 $\text{[math]}$ 于 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两点， $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ 上一点，连接 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ （当点 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 重合时，点 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 也重合）.设 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两点间的距离为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两点间的距离为 $\text{[math]}$ .

小刚根据学习函数的经验，对因变量 $\text{[math]}$ 随自变量 $\text{[math]}$ 的变化而变化的规律进行了探究.

下面是小刚的探究过程，请补充完整.

(1) 列表：下表的已知数据是根据 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 两点间的距离 $\text{[math]}$ 进行取点，画图，测量分别得到了 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的几组对应值；

$\text{[math]}$	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	6	7	8
$\text{[math]}$	6.00	5.76	5.53	5.31	5.09	4.88	4.69	4.50	4.33	4.17	4.02	3.79	3.65	$\text{[math]}$

请你通过计算补全表格： $\text{[math]}$ ；

(2) 描点、连线：在平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 中，描出表中各组数值所对应的点 $\text{[math]}$ ，并画出函数 $\text{[math]}$ 关于 $\text{[math]}$ 的图象；

(3) 探究性质：随着自变量 $\text{[math]}$ 的不断增大，函数 $\text{[math]}$ 的变化趋势；

(4) 解决问题：当 $\text{[math]}$ 时， $\text{[math]}$ 的长度大约是 $\text{[math]}$ .（结果保留两位小数）

【考点】

相似三角形的判定与性质; 旋转的性质; 描点法画函数图象; 动点问题的函数图象;

【答案】

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综合题普通

1. 某学习小组开展了图形旋转的探究活动：将一个矩形 $\text{[math]}$ 绕点A顺时针旋转 $\text{[math]}$ ，得到矩形 $\text{[math]}$ ，连结 $\text{[math]}$ ．

(1) 如图1，当 $\text{[math]}$ 时，点 $\text{[math]}$ 恰好在 $\text{[math]}$ 延长线上．若 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 的长．

(2) 如图2，连结 $\text{[math]}$ ，过点 $\text{[math]}$ 作 $\text{[math]}$ 交 $\text{[math]}$ 于点M．观察思考线段 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 数量关系并说明理由．

(3) 在（2）的条件下，射线 $\text{[math]}$ 交 $\text{[math]}$ 于点N（如图3），若 $\text{[math]}$ ，旋转角 $\text{[math]}$ 等于多少度时 $\text{[math]}$ 是等边三角形，请写出 $\text{[math]}$ 的值，并说明 $\text{[math]}$ 是等边三角形的理由．

综合题困难

2. 如图，在Rt△ABC中， $\text{[math]}$ ， AC＝BC，D为斜边AB上一动点（不与端点A，B重合），以C为旋转中心，将CD逆时针旋转90°得到CE，连接AE，BE，F为AE的中点．

(1) 求证： $\text{[math]}$ ；

(2) 用等式表示线段CD，BE，CF三者之间数量关系，并说明理由；

(3) 若CF＝ $\text{[math]}$ ， CD＝ $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 的值．

综合题困难

3. △ABC中，AB＝AC，∠BAC＝90°，点D，E分别是AC，BC的中点，点P是直线DE上一点，连接AP，将线段PA绕点P顺时针旋转90°得到线段PM，连接AM，CM．

(1) 问题发现：如图（1），当点P与点D重合时，线段CM与PE的数量关系是，∠ACM＝．

(2) 探究证明：当点P在射线ED上运动时（不与点E重合），（1）中结论是否一定成立？请仅就图（2）中的情形给出证明．

综合题普通