郭興江
同平移、軸對(duì)稱類似,旋轉(zhuǎn)也是圖形變換的一種重要方式.它只改變圖形的位置,不改變圖形的形狀和大小.在2012年考查旋轉(zhuǎn)知識(shí)點(diǎn)的中考試題中,有一類看似不起眼的選擇題和填空題,其設(shè)計(jì)精巧、看似簡(jiǎn)單,解答時(shí)卻有一定難度,值得玩味.
例1 (遼寧葫蘆島)正方形ABCD與正五邊形EFGHM的邊長(zhǎng)相等,初始如圖1所示,將正方形繞點(diǎn)F順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使得BC與FG重合,再將正方形繞點(diǎn)G順時(shí)針旋轉(zhuǎn)使得CD與GH重合……按這樣的方式將正方形依次繞點(diǎn)H、M、E旋轉(zhuǎn)后,正方形中與EF重合的是()
A.AB
B.BC
C.CD
D.DA
解:因?yàn)樵谡叫蜛BCD中,其邊長(zhǎng)與正五邊形EFGHM的邊長(zhǎng)相等,所以從BC與FG重合開始,正方形ABCD的各邊依次與正五邊形EFGHM的各邊重合,而與EF重合是正方形的邊與正五邊形的邊第五次重合,所以正方形中與EF重合的是BC.答案選B.
點(diǎn)評(píng):本題實(shí)際是一道與旋轉(zhuǎn)有關(guān)的規(guī)律探索題,相對(duì)簡(jiǎn)單,但也需要一定的想象能力.
例2 (貴州貴港)如圖2,在直角梯形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,AD=5,BC=9,以A為中心將腰AB順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至AE,連接DE,則△ADE的面積等于()
A.10B.11
C.12D.13
分析:在△ADE中,已知AD=5,要求△ADE的面積,關(guān)鍵是求出AD邊上的高.于是可過點(diǎn)E作EM⊥AD交AD的反向延長(zhǎng)線于點(diǎn)M,只要求出EM即可.又由已知條件可知AB=AE,∠BAE=90°,聯(lián)想到梯形有關(guān)的輔助線,可過點(diǎn)A作AN⊥BC于點(diǎn)N.
簡(jiǎn)解:過點(diǎn)A作AN⊥BC于點(diǎn)N,易知四邊形ANCD是矩形.
∴BN=BC-CN=BC-AD=9-5=4.
過點(diǎn)E作EM⊥AD交AD的反向延長(zhǎng)線于點(diǎn)M.
答案選A.
點(diǎn)評(píng):△AEM可以看作由△ABN繞點(diǎn)A順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到,結(jié)合條件“以A為中心將腰AB順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°至AE”,這樣便理所當(dāng)然地想到過點(diǎn)A作AN⊥BC于點(diǎn)N.
AB=2.將△ABC繞頂點(diǎn)A順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至△ABC的位置,B、A、C三點(diǎn)共線,則線段BC掃過的區(qū)域面積為______.
分析:線段BC掃過的區(qū)域面積即為圖中陰影部分的面積,問題的關(guān)鍵是求出陰影部分的面積的表達(dá)式.
反思:從陰影部分的面積的表達(dá)式可以看出,陰影部分的面積等于以點(diǎn)A為圓心,150°為圓心角,分別以AB、AC為半徑的兩個(gè)扇形的面積之差,你知道這是為什么嗎?你能嘗試從圖4進(jìn)行解釋嗎?
分析:?jiǎn)栴}①②③比較簡(jiǎn)單,關(guān)鍵是④⑤.其中④中四邊形AOBO的面積可以轉(zhuǎn)化為△AOO和△BOO的面積和.問題⑤的解答有一定難度,不過有了解答問題④的基礎(chǔ),也可以采用旋轉(zhuǎn)的方法巧妙求解.
正確的結(jié)論有①②③⑤,答案選A.