题目内容
【题目】在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A坐标为(﹣2
,0),∠OAB=90°,∠AOB=30°,将△OAB绕点O按顺时针方向旋转,旋转角为α(0°<α≤150°),在旋转过程中,点A、B的对应点分别为点A′、B′.
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(1)如图1,当α=60°时,直接写出点A′ 、B′ 的坐标;
(2)如图2,当α=135°时,过点B′作AB的平行线交AA′延长线于点C,连接BC,AB′.
①判断四边形AB′CB的形状,并说明理由,
②求此时点A′和点B′的坐标;
(3)当α由30°旋转到150°时,(2)中的线段B′C也随之移动,请求出B′C所扫过的区域的面积?(直接写出结果即可).
【答案】(1)(﹣
,3),(0,4);(2)①四边形AB′CB是平行四边形,详见解析;②A′(
,
),点B′(
+
,
﹣
);(3)12
【解析】
(1)如图1中,作A′E⊥OB′于E.解直角三角形求出EO,A′E即可解决问题;
(2)①如图2中,结论:四边形AB′CB是平行四边形.只要证明B′C∥AB,B′C=AB;
②过点A′作A′E⊥x轴于E.过点B′作B′F⊥A′E于F,解直角三角形求出OE、EF、B′F即可;
(3)B′C扫过的面积=S平行四边形B′B″C″C′,由此计算即可;
解:(1)如图1中,作A′E⊥OB′于E.
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在Rt′△OA′B′中,∵∠A′OB′=30°,OA′=2
,
∴cos30°=
,
∴OB′=4,
∴B′(0,4),
在Rt△OA′E中,∵OA′=2
,
∴A′E=
,OE=
A′E=3,
∴A′(﹣
,3).
故答案为(﹣
,3),(0,4).
(2)①如图2中,结论:四边形AB′CB是平行四边形.
理由:∵B′C∥AB,
∴∠B′CA=∠BAC,
∵∠BAC+∠CAO=90°,
∴∠B′CA′+∠CAO=90°,
又∵∠B′A′C+∠OA′A=90°,且旋转得到OA=OA′,则∠CAO=∠OA′A,
∴∠B′CA′=∠B′A′C,
∴B′C=B′A′,
又∵A′B′=AB,
∴B′C=AB,
∴四边形AB′CB是平行四边形.
②过点A′作A′E⊥x轴于E.
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由A(﹣2
,0),可得OA=2
,
又∵∠OAB=90°,∠AOB=30°,
∴AB=2,OB=4,则OA′=2
,A′B′=2,
由∠AOA′=135°,得到∠A′OE=45°,
∴OE=A′E=
OA′=
,
∴点A′(
,
),
过点B′作B′F⊥A′E于F,
由∠EA′O=45°,得∠EA′B′=45°,
∴B′F=A′F=
×2=
,
∴EF=
﹣
,OE+B′F=
+
,
∴点B′(
+
,
﹣
).
(3)如图3中,结合(2)知:
当
时,
,
上的高为
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B′C扫过的面积=S平行四边形B′B″C″C′=6×2=12.