如图1,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OABC的顶点B在 轴的正半轴上,O为坐标原点.现将正方形OABC

如图1,在平面直角坐标系中,边长为1的正方形OABC的顶点B在 轴的正半轴上,O为坐标原点.现将正方形OABC绕O点按顺时针方向旋转. (1)当点A第一次落到 轴正半轴上时,求边BC在旋转过程中所扫过的面积; (2)若线段AB与 轴的交点为M(如图2),线段BC与直线 的交点为N.设 的周长为 ,在正方形OABC旋转的过程中 值是否有改变?并说明你的结论;(3)设旋转角为 ,当 为何值时, 的面积最小?求出这个最小值, 并求出此时△BMN的内切圆半径.

(1)S=  
(2) 的周长为定值2. (3) .

此题主要考查了一次函数的综合应用以及根的判别式、全等三角形的判定与性质、扇形面积求法等知识,利用图形旋转的变化规律得出对应边之间关系是解题关键
(1)根据正方形的性质得出∠AOB=∠BOC=45°,BO= ,再利用S=S 扇形OBB′ +S △OC′B′ -S △OCB -S 扇形OCC′ =S 扇形OBB′ -S 扇形OCC′ 求出即可;
(2)首先延长BA交直线y=-x于E点,Rt△AEO≌Rt△CNO,得出AE=CN,OE=ON,进而得出△MOE≌△MON,得出ME=MN,进而得出l的值不变;
(3)设MN=m,AM=t.由(2)知,在Rt△MNB中,MN 2 =MB 2 +NB 2 ,利用 MN+MB+NB=2,得出m 2 =(1-t) 2 +(2-m-1+t) 2 ,即可得出m的取值范围,即可得出,△OMN的面积最小值,再利用直角三角形内切圆半径求法得出答案即可
解:(1)设旋转后C在 、B在 、A在 .
S= ………….4分
(2)延长BA交直线 于E点,在 中,
  所以 所以
所以
所以 的周长为定值2.…..10分
(3)因为 ,
由(2)知,在 中,
因为  ,所以 ,得:
因为 ,所以 (舍去)或
所以 的最小值为 .                   …….13分

此时△="0" ∴  ∴A为ME的中点.
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