题目内容

18.小慧把边长为1的正方形纸片0ABC放在直线l2上,0A边与直线l2重合,然后将正方形纸片绕着顶点A按顺时针方向旋转90°,此时点O运动到了点O1处(即点B处),点C运动到了点C1处,点B运动到了点B2处,小慧又将正方形纸片 AO1C1B1绕顶点B1按顺时针方向旋转90°,….正方形纸片OABC按上述方法经过81次旋转,顶点0经过的路程是$\frac{{41+20\sqrt{2}}}{2}π$.

分析 第一次以A为圆心OA为半径的弧长,旋转了90°,第二次以B1为圆心,正方形的对角线为半径,旋转角为90°,第三次以B1为圆心,OA长为半径,旋转90°,第四次以O为旋转中心,此时O点没有运动,四次后O点又回到初始状态的相对位置,四次一循环,再利用弧长的计算公式分别计算即可.

解答 解:正方形纸片OABC经过3次旋转,顶点O在此过程中经过的路程为:
∵$\frac{90π×1}{180}$×2+$\frac{90π×\sqrt{2}}{180}$=(1+$\frac{\sqrt{2}}{2}$)π,根据第四次正方形旋转时O点不动,也就是此时也是正方形纸片OABC经过4次旋转的路程;
∴$\frac{41+20\sqrt{2}}{2}$=20(1+$\frac{\sqrt{2}}{2}$)π+$\frac{π}{2}$,
∴正方形纸片OABC经过了:20×4+1=81次旋转.
故答案为81.

点评 此题主要考查了图形的旋转以及扇形面积公式和弧长计算公式,确定出前四次O点经过的路线是解题的关键,注意规律的寻找.

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