12.(5分)正方形 ABCD 的边长为 1 ,点 E 在边 AB 上,点 F 在边 BC 上, $\mathrm{AE}=\mathrm{BF}=\frac{1}{3}$ .定点 P 从 E 出发沿直线向 F 运动,每当碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角。当点 P 第一次碰到 E 时, P 与正方形的边碰撞的次数为()
参考答案B
2012_大纲版 (2012·文)
12.(5分)正方形 ABCD 的边长为 1 ,点 E 在边 AB 上,点 F 在边 BC 上, $\mathrm{AE}=\mathrm{BF}=\frac{1}{3}$ .定点 P 从 E 出发沿直线向 F 运动,每当碰到正方形的边时反弹,反弹时反射角等于入射角。当点 P 第一次碰到 E 时, P 与正方形的边碰撞的次数为()
【考点】IQ:与直线关于点、直线对称的直线方程.
【专题】15:综合题;16:压轴题.
【分析】根据已知中的点 $\mathrm{E}, \mathrm{F}$ 的位置,可知入射角的正切值为 $\frac{1}{2}$ ,通过相似三角形,来确定反射后的点的位置,从而可得反射的次数.
【解答】解:根据已知中的点 E , F 的位置,可知入射角的正切值为 $\frac{1}{2}$ ,第一次碰撞点为 F ,在反射的过程中,直线是平行的,利用平行关系及三角形的相似可得第二次碰撞点为 $G$ ,在 $D A$ ,且 $D G=\frac{1}{6}$ ,第三次碰撞点为 $H$ ,在 $D C$ 上,且 $\mathrm{DH}=\frac{1}{3}$ ,第四次碰撞点为 M ,在 CB 上,且 $\mathrm{CM}=\frac{1}{3}$ ,第五次碰撞点为 N ,在 DA 上 ,且 $\mathrm{AN}=\frac{1}{6}$ ,第六次回到 E 点, $\mathrm{AE}=\frac{1}{3}$ .
故需要碰撞 6 次即可。
故选:B.
【点评】本题主要考查了反射原理与三角形相似知识的运用。通过相似三角形 ,来确定反射后的点的位置,从而可得反射的次数,属于难题