题目内容
如图,在直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将线段OP0按逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OP0的2倍,得到线段OP1;又将线段OP1按逆时针方向旋转45°,长度伸长为OP1的2倍,得到线段OP2;如此下去,得到线段OP3,OP4,…,OPn(n为正整数)。
(1)求点P6的坐标;
(2)求△P5OP6的面积;
(3)我们规定:把点Pn(xn,yn)(n=0,1,2,3,…)的横坐标xn、纵坐标yn都取绝对值后得到的新坐标(|xn|,|yn|)称为点Pn的 “绝对坐标”,根据图中点Pn的分布规律,请你猜想点Pn的“绝对坐标”,并写出来。
(2)求△P5OP6的面积;
(3)我们规定:把点Pn(xn,yn)(n=0,1,2,3,…)的横坐标xn、纵坐标yn都取绝对值后得到的新坐标(|xn|,|yn|)称为点Pn的 “绝对坐标”,根据图中点Pn的分布规律,请你猜想点Pn的“绝对坐标”,并写出来。
解:(1)根据旋转规律,点P6落在y轴的负半轴,而点Px到坐标原点的距离始终等于前一个点到原点距离的2倍,故P5的坐标为(0,-25),即P6(0,-64);
(2)由已知可得
,
设
,则
,
又
,
(3)由题意知,OP0旋转8次之后回到轴正半轴,在这8次甲,点Pn分别落在坐标象限的平分线上或x轴或y轴上,但各点绝对坐标的横、纵坐标均为非负数,因此,点Pn的坐标可分三类情况:令旋转次数为n。①当n=8k或n=8k+4时(其中k为自然数),点Pn落在x轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(2n,0);②当n-8k+1或n-8k+3或n=8k+5或n=8k+7时(其中k为自然数),点Pn落在各象限的平分线上,此时,点Pn的绝对坐标为
;
③当n-8k+2或n=8k+6时(其中k为自然数),点Pn落在y轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(0,2n)。
(2)由已知可得
设
又
(3)由题意知,OP0旋转8次之后回到轴正半轴,在这8次甲,点Pn分别落在坐标象限的平分线上或x轴或y轴上,但各点绝对坐标的横、纵坐标均为非负数,因此,点Pn的坐标可分三类情况:令旋转次数为n。①当n=8k或n=8k+4时(其中k为自然数),点Pn落在x轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(2n,0);②当n-8k+1或n-8k+3或n=8k+5或n=8k+7时(其中k为自然数),点Pn落在各象限的平分线上,此时,点Pn的绝对坐标为
③当n-8k+2或n=8k+6时(其中k为自然数),点Pn落在y轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(0,2n)。
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