内容正文:
19图形的运动3——旋转(中心对称)
一、单选题
1.(2022秋·九年级课时练习)如图,在平面直角坐标系中,正方形纸片的顶点A的坐标为(-1,3),在纸片中心挖去边长为的正方形,将该纸片以为旋转中心进行逆时针旋转,每次旋转45°,则第298次旋转后,点和点的坐标分别为( )
A.(-3,-1),(1,0) B.(-3,-1),(0,-1) C.(3,1),(0,-1) D.(3,1),(1,0)
【答案】C
【分析】由该纸片以О为旋转中心进行逆时针旋转,每次旋转45°,可得旋转一周次,由,可得第298次旋转后,实际是将纸片逆时针旋转37周后再转90°,由正方形纸片ABCD对角线中点位于原点,可求点C(1,-3)由,根据勾股定理,求出B1(-1,0),连结OD与OC,过D作ED⊥x轴于E,CF⊥y轴于F,可证△FOC≌△EOD(AAS),可求点D(3,1),与点C1(0,-1)即可.
【详解】解:∵该纸片以О为旋转中心进行逆时针旋转,每次旋转45°,
∴旋转一周次,
∵,
∴第298次旋转后,实际是将纸片逆时针旋转37周后再转90°,
∵正方形纸片ABCD对角线中点位于原点,
∴点A与点C关于点O成中心对称,
∵点A(-1,3),
∴点C(1,-3),
∵,
又∵,
根据勾股定理,,
∴,
∴B1(-1,0),
连结OD与OC,过D作ED⊥x轴于E,CF⊥y轴于F,
绕点O逆时针旋转90°后点C位置转到点D位置,
∵四边形ABCD为正方形,,,
∴∠FOC+∠COE=∠COE+∠EOD=90°,
∴∠FOC=∠EOD,
在△FOC和△EOD中,
,
∴△FOC≌△EOD(AAS),
∴CF=DE=1,OF=OE=3,
∴点D(3,1),
∴点B1转到C1位置,点C1(0,-1),
∴第298次旋转后,点C和点的坐标分别为(3,1)与(0,-1).
故选:C.
【点睛】本题主要考查坐标与旋转规律问题,涉及了正方形性质、中心对称性质、勾股定理应用、三角形全等判定与性质等知识,熟练掌握正方形旋转性质、中心对称性质、勾股定理应用、三角形全等判定与性质,根据旋转一周8次,确定旋转37周再转90°是解题关键.
2.(2021秋·广东广州·九年级广州市第七中学校考期中)如图,O是正△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②点O与O′的距离为4;③∠AOB=150°;④S四边形AOBO′=6+4;⑤S△AOC+S△AOB=6+,其中正确的结论是( )
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【分析】证明△BO′A≌△BOC,又∠OBO′=60°,所以△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到,故结论①正确;
由△OBO′是等边三角形,可知结论②正确;
在△AOO′中,由三边长为3,4,5,得△AOO′是直角三角形;进而求得∠AOB=150°,故结论③正确;
S四边形AOBO′=S△AOO′+S△OBO′=6+4,故结论④正确;
将△AOC绕A点顺时针旋转60°到△ABO'位置,S四边形AOBO′=S△AOO′+S△OBO′=6+,故结论⑤正确.
【详解】如图,
由题意可知,∠1+∠2=∠3+∠2=60°,
∴∠1=∠3,
又∵OB=O′B,AB=BC,
∴△BO′A≌△BOC,
又∵∠OBO′=60°,
∴△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到,
故结论①正确;
如图,连接OO′,
∵OB=O′B,且∠OBO′=60°,
∴△OBO′是等边三角形,
∴OO′=OB=4.
故结论②正确;
∵△BO′A≌△BOC,
∴O′A=5.
在△AOO′中,三边长为3,4,5,这是一组勾股数,
∴△AOO′是直角三角形,∠AOO′=90°,
∴∠AOB=∠AOO′+∠BOO′=90°+60°=150°,
故结论③正确;
S四边形AOBO′=S△AOO′+S△OBO′=×3×4+×42=6+4,
故结论④正确;
如图2,将△AOC绕A点顺时针旋转60°到△ABO'位置,
同理可得S△AOC+S△AOB= S四边形AOBO′=S△AOO′+S△OBO′=6+,故⑤正确;
故选D.
【点睛】本题考查了旋转变换中等边三角形,直角三角形的性质.利用勾股定理的逆定理,判定勾股数3、4、5所构成的三角形是直角三角形,这是本题的要点.
3.(2015·山东日照·统考一模)如图1,有两个全等的正三角形ABC和ODE,点O、C分别为△ABC、△ODE的重心;固定点O,将△ODE顺时针旋转,使得OD经过点C,如图2所示,则图2中四边形OGCF与△OCH面积的比为( )
A.1:1 B.2:1