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逆时针旋转90°。
(1)连接OA、OC,观察方格纸,OA绕点O逆时针旋转后与OC重合,OA在水平方向,OC在竖直方向,夹角为90°,旋转角度为90°。
(2)旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角,A对应D,B对应F,C对应E,O为旋转中心。∠AOD、∠BOF、∠COE是旋转角,∠COF不是。
【分析】
要解决这个旋转作图问题,首先明确旋转的三要素:旋转中心为点C,旋转方向是顺时针,旋转角度为90°。解题思路是:先确定旋转中心C的位置保持不变,再分别找出点A、点B绕点C顺时针旋转90°后的对应点A'、B',最后连接A'、B'、C三点得到旋转后的三角形。具体操作时,可通过坐标法确定对应点:先求出点A、B相对于旋转中心C的坐标,再根据顺时针旋转90°的坐标变换规则得到相对旋转中心的新坐标,最后还原到原坐标系中得到A'、B'的位置。
【解析】
步骤1:确定旋转中心
旋转中心为点C,旋转过程中点C位置不变,其坐标为$(0,3)$。
步骤2:求点A旋转后的对应点$A'$
点A的坐标为$(-1,5)$,计算点A相对于点C的坐标:$(-1-0, 5-3)=(-1,2)$。
根据顺时针旋转90°的坐标变换规则:若点$(x,y)$绕原点顺时针旋转90°,对应点坐标为$(y,-x)$,则相对坐标$(-1,2)$旋转后变为$(2,1)$。
将相对坐标还原到原坐标系,点$A'$的坐标为$(2+0,1+3)=(2,4)$。
步骤3:求点B旋转后的对应点$B'$
点B的坐标为$(0,4)$,计算点B相对于点C的坐标:$(0-0,4-3)=(0,1)$。
顺时针旋转90°后,相对坐标$(0,1)$变为$(1,0)$。
还原到原坐标系,点$B'$的坐标为$(1+0,0+3)=(1,3)$。
步骤4:连接点$A'(2,4)$、$B'(1,3)$和$C(0,3)$,得到旋转后的$△ A'B'C$。
【答案】
旋转后的$△ A'B'C$顶点坐标为$A'(2,4)$,$B'(1,3)$,$C(0,3)$,按此坐标在方格纸中画出该三角形即可。
【知识点】
1. 图形的旋转作图
2. 旋转的坐标变换
【点评】
本题考查旋转作图的基本方法,解题关键是准确把握旋转三要素,利用坐标变换找到对应点位置。这类题目需注意旋转方向与角度,确保对应点位置准确,是图形变换的基础题型。
【难度系数】
0.7
【分析】
要解决这道题,我们需要结合旋转的核心性质逐步思考:
1. 确定旋转中心P:根据旋转的性质,旋转中心是所有对应点连线的垂直平分线的交点。我们可以先找出三角形①、②、③的对应顶点(比如三个三角形的直角顶点),通过作对应点连线的垂直平分线,找到它们的交点,这个交点就是旋转中心;也可以观察图形特征,发现该中心是三个三角形斜边中线的共同交点,位于方格格点上。
2. 绘制三角形④:先分析前面的旋转规律,从①到②、②到③的旋转方向为顺时针,旋转角度为90°,因此只需以P为旋转中心,将三角形③按相同的方向和角度再次旋转,确定各顶点的对应位置后,连接即可得到三角形④。
【解析】
(1) 确定旋转中心P:
① 选取三角形①、②、③的一组对应顶点(如三个三角形的直角顶点);
② 分别作两组对应顶点连线的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为旋转中心P,该点是方格图中的格点,位于三角形①、②、③的直角顶点所对斜边中线的交点处,在图中标出该点即可。
(2) 绘制三角形④:
① 观察可得,三角形①到②、②到③均是绕点P顺时针旋转90°得到的;
② 以点P为旋转中心,将三角形③的三个顶点分别顺时针旋转90°,确定每个顶点旋转后的对应格点位置;
③ 依次连接旋转后的三个顶点,即可得到三角形④。
【答案】
(1) 旋转中心P为方格图中三角形①、②、③对应点连线垂直平分线的交点(格点位置,在图中标出即可);
(2) 以P为中心,将三角形③顺时针旋转90°,连接对应顶点得到三角形④(图形略,按旋转规则画出即可)。
【知识点】
旋转中心的确定,图形旋转变换作图
【点评】
本题聚焦旋转的基本性质,重点考查旋转中心的找法和旋转变换的作图能力。解题的关键是利用“旋转中心是对应点连线垂直平分线的交点”这一性质定位中心,再根据已知旋转规律完成后续作图,有助于强化对图形变换规律的理解与应用。
【难度系数】
0.6
【分析】
(1) 要构造面积为3的平行四边形ABCD,根据平行四边形面积公式$S=底×高$,结合方格纸格点特征,已知AB为平行四边形的一条边,可通过坐标法或底高匹配的方式确定点D、C的位置,使得AB与DC平行且相等、AD与BC平行且相等,保证平行四边形面积为3。
(2) 要确定绕点B逆时针旋转的最小角度,需观察AB的坐标变化特征:AB横向格差为1、纵向格差为2,逆时针旋转90°后,对应点的坐标变换会符合格点的坐标规律,此时旋转后的平行四边形所有顶点都能落在格点上,再据此画出旋转后的图形。
【解析】
(1) 画法示例:
设A点坐标为$(2,3)$,B点坐标为$(3,1)$,取D点坐标为$(1,2)$,根据平行四边形对边平行且相等的性质,C点坐标为$B+D-A=(3+1-2,1+2-3)=(2,0)$,连接AD、DC、CB,得到平行四边形ABCD。此时通过坐标法计算面积:$S=|(3-2)×(2-3)-(1-3)×(1-2)|=|1×(-1)-(-2)×(-1)|=|-1-2|=3$,符合面积要求(图形按坐标在方格纸中绘制即可,其他合理画法均有效)。
(2) ① 确定旋转角度:
观察AB的位置,AB的横向距离为$3-2=1$,纵向距离为$1-3=-2$,绕点B逆时针旋转90°后,对应线段的横向、纵向距离会交换且符号改变,此时旋转后的各顶点坐标均为整数,即都在格点上,因此至少旋转$90°$。
② 画法示例:
根据旋转性质,点C$(2,0)$绕B$(3,1)$逆时针旋转90°,得到E点坐标:设E$(x,y)$,向量$\overrightarrow{BC}=(-1,-1)$,旋转90°后向量$\overrightarrow{BE}=(1,-1)$,故E点坐标为$(3+1,1-1)=(4,0)$;同理可得F、G点坐标,连接BE、EF、FG、GB,得到平行四边形BEFG(图形按旋转规则绘制即可,其他合理画法均有效)。
【答案】
(1) 画出的平行四边形ABCD如图所示(答案不唯一,满足面积为3即可);
(2) 至少旋转$\boldsymbol{90°}$,旋转后的平行四边形BEFG如图所示(答案不唯一,满足顶点均在格点上即可)。
【知识点】
平行四边形的构造、图形旋转的性质、平行四边形面积计算
【点评】
本题考查平行四边形的绘制与图形旋转的实际应用,需要熟练运用平行四边形的性质、面积公式及旋转的坐标变换规律,结合方格纸的格点特征进行操作,锻炼空间想象能力与动手绘图能力。
【难度系数】
0.6