問題詳情:
.閲讀:如圖1,點P(x,y)在平面直角座標中,過點P作PA⊥x軸,垂足為A,將點P繞垂足A順時針旋轉角α(0°<α<90°)得到對應點P′,我們稱點P到點P′的運動為傾斜α運動.例如:點P(0,2)傾斜30°運動後的對應點為P′(1,).
圖形E在平面直角座標系中,圖形E上的所有點都作傾斜α運動後得到圖形E′,這樣的運動稱為圖形E的傾斜α運動.
理解
(1)點Q(1,2)傾斜60°運動後的對應點Q′的座標為 ;
(2)如圖2,平行於x軸的線段MN傾斜α運動後得到對應線段M′N′,M′N′與MN平行且相等嗎?説明理由.
應用:(1)如圖3,正方形AOBC傾斜α運動後,其各邊中點E,F,G,H的對應點E′,F′,G′,H′構成的四邊形是什麼特殊四邊形: ;
(2)如圖4,已知點A(0,4),B(2,0),C(3,2),將△ABC傾斜α運動後能不能得到Rt△A′B′C′,且∠A′C′B′為直角,其中點A′,B′,C′為點A,B,C的對應點.請求出cosα的值.
【回答】
【考點】幾何變換綜合題.
【分析】理解:
(1)根據題目中稱點P到P′的運動為傾α運動的定義來求Q′的座標;
(2)根據題目中圖形E的傾α運動的定義可以判斷M′N′與MN的關係;
應用:
(1)參考理解(2)可得,正方形AOBC旋轉後形成菱形,菱形的四邊中點組成的四邊形是矩形;
(2)先求出A′B′=4=OA′,利用三角函數求得cosα的值.
【解答】解:(1)如圖1,
過點Q作QA⊥x軸,垂足為A,過旋轉Q′作x軸的垂線,垂足為B,
在Rt△ABQ′中,∠Q′AB=30°,BQ′=1,
由勾股定理得AB=,
∴OB=1+,
∴Q′的座標為(1+,1).故*為:(1+,1).
(2)M′N′與MN平行且相等,
理由如下:
如圖2,
分別過點M、N作MA⊥x軸於點A,NB⊥x軸於點B,
∴MN∥AB,且MN=AB,
由定義可知,M′A∥N′B,M′A=N′B,
∴四邊M′ABN′是平行四邊形,
∴M′N′∥AB,M′N′=AB,
∴M′N′與MN平行且相等.
應用:(1)由理解(2)可得,正方形AOBC旋轉後形成菱形,
菱形的四邊中點組成的四邊形是矩形.
故*為:矩形;
(2)能,cosα=.
如圖3,
設AB的中點為D,
∴D點座標為(1,2),
∴CD∥x軸,且CD=2,
∵D點對應點D′是A′B′中點,C′D′=2,
∴C′D′=A′B′,
∴A′B′=4=OA′,
∵∠α=∠OA′B′,
∴cosα=.
【點評】此題是幾何變換綜合題,主要考查了勾股定理,平行四邊形的*質和判定,菱形,正方形,矩形的*質和判定,解本題的關鍵是旋轉前後找到相等的量.
知識點:特殊的平行四邊形
題型:解答題