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专题 23.1 坐标与旋转规律问题
◆ 典例分析
【典例1】如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点O在原点上,AB=CB=2,OA=OC,
∠AOC=60°,AB⊥x轴,将四边形OABC绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,第2023次旋转后点C的
坐标为( )
A. B. C. D.
(−3,❑√3) (3,−❑√3) (−❑√3,−3) (❑√3,3)
【思路点拨】
连接OB,过点C作CP⊥OA,垂足为P,通过证得△AOB≌△COB(SSS),得出
1
∠AOB= ∠AOC=30°,求出得到点C的坐标为(❑√3,3),由每旋转4次为一个循环,即可得出第2023
2
次旋转结束时点C的位置和第3次旋转结束时点C的位置相同,从而得出第2023次旋转结束时,点C的坐
标为(3,−❑√3).
【解题过程】
解:连接OB,过点C作CP⊥OA,垂足为P,如图所示,
∵AB=CB=2,OA=OC,OB=OB,
∴△AOB≌△COB(SSS),
1
∴ ∠AOB= ∠AOC=30°,
2在Rt△AOB中,AB=2,∠AOB=30°,
∴ OA=❑√3AB=2❑√3,
∴ OC=2❑√3,
在Rt△COP中,OC=2❑√3,∠POC=60°,
❑√3 1
∴ CP= OC=3,OP= OC=❑√3,
2 2
∴点C的坐标为(❑√3,3),
如图,过C,C′作y轴和x轴的垂线,垂足分别为D,E,
∵每次旋转90°,
∴∠COC′=90°,OC=OC′,即∠COD+∠C′OD=90°,
又∠C′OD+∠C′OE=90°,
∴∠COD=∠C′OE,
又OC=OC′,∠CDO=∠C′EO=90°,
∴△CDO≌△C′EO(AAS),
∴C′E=CD=❑√3,OE=OD=3,
∴ ,
C′(−3,❑√3)
即第1次旋转后点C的坐标为 ,
(−3,❑√3)
同理可得:第2次旋转后点C的坐标为 ,
(−❑√3,−3)
第3次旋转后点C的坐标为 ,
(3,−❑√3)
∵每旋转4次为一个循环.
∵2023÷4=505⋅⋅⋅3,∴第2023次旋转结束时点C的位置和第3次旋转结束时点C的位置相同,
∴第2023次旋转结束时,点C的坐标为(3,−❑√3),
故选:B.
◆ 学霸必刷
1.(2024·湖北宜昌·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO两边与坐标轴重合,OA=2,
OC=1.将矩形ABCO绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点B的坐标为
( )
A.(1,2) B.(2,1) C.(−2,−1) D.(−1,2)
2.(23-24九年级上·广东江门·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点 的坐标为(❑√2 ❑√2),将线段
A ,
1 2 2
OA 绕点O按逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OA 的2倍,得到线段OA ;又将线段OA 绕点O按逆
1 1 2 2
时针方向旋转45°,长度伸长为OA 的2倍,得到线段OA ;如此下去,得到线段OA ,OA ,…OA (n为正整
2 3 4 5 n
数),则点A 的坐标是( )
2022
A. B. C. D.
(−22020,0) (−22021,0) (0,−22020) (0,−22021)
3.(23-24九年级上·河南信阳·期中)将菱形OABC按如图所示的方式放置,绕原点将菱形OABC顺时针
旋转,每次旋转90°,点A的对应点依次为A 、A 、A 、…,若∠AOC=60°,OA=2,则A 的坐标
1 2 3 2021
为( )A. B. C. D.
(❑√3,1) (−1,❑√3) (−❑√3,−1) (1,−❑√3)
4.(23-24九年级下·广东广州·阶段练习)如图,在直角坐标系中,有一等腰直角三角形OBA,
∠OAB=90°,直角边OA在x轴正半轴上,且OA=1,将Rt△OBA绕原点O顺时针旋转90°,同时扩大
边长的1倍,得到等腰直角三角形OB A (即A O=2AO),同理,将Rt△OB A 顺时针旋转90°,同
1 1 1 1 1
时扩大边长1倍,得到等腰直角三角形OB A ,依此规律得到等腰直角三角形OB A ,则点B 的
2 2 2023 2023 2023
坐标为( )
A. B.
(−22023,22023) (22023,−22023)
C. D.
(−22022,22022) (22022,−22022)
5.(2024·广东清远·三模)如图,在Rt△ABO中,AB=OB,顶点A的坐标为(2,0),以AB为边向
△ABO的外侧作正方形ABCD,将组成的图形绕点O逆时针旋转,每次旋转45°,则第2024次旋转结束
时,点D的坐标为( )A. B. C. D.
(1,−3) (−1,3) (−1,2+❑√2) (3,1)
6.(23-24九年级上·河南周口·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),∠OAB=120°,
AB=AO,且点B在第一象限内,将△AOB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2024次旋转后,点
B的坐标是( )
A. B. C. D.
(3,−❑√3) (0,−2❑√3) (−3,−❑√3) (−3,❑√3)
7.(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,AB⊥y轴,垂足为点B,将△ABO绕点A
3
逆时针旋转到△AB O 的位置,使点B的对应点B 落在直线y=− x上,再将△AB O 绕点B 逆时针旋
1 1 1 4 1 1 1
3
转到△A B O 的位置,使点O 的对应点O 也落在直线y=− x上,如此下去,……,若点B的坐标为
1 1 2 1 2 4
(0,3),则点B 的坐标为( ).
37
A.(180,135) B.(180,133) C.(−180,135) D.(−180,133)
8.(2024·山东聊城·一模)在平面直角坐标系中,等边△AOB如图放置,点A的坐标为(−1,0),每一次将
△AOB绕着点O顺时针方向旋转60°,同时每边扩大为原来的2倍,第一次旋转后得到△A OB ,第二次
1 1
旋转后得到△A OB ,…,依次类推,则点A 的坐标为( )
2 2 2024A. B.
(22023,22023❑√3) (22023,0)
C. D.
(22024,22024❑√3) (−22023,0)
9.(23-24九年级上·河南周口·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的菱形OACB的边OB在
x轴上,且∠AOB=60°,将菱形OACB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2023次旋转结束时,点
A的坐标为( )
A. B. C. D.
(−1,❑√3) (−1,−❑√3) (2,0) (−2,0)
10.(23-24八年级下·河南郑州·期末)如图,点O为平面直角坐标系的原点,△ABC是等边三角形,点A
在y轴上,点B和点C在x轴上,其中点B的坐标为(−2,0),若以O为旋转中心,将△ABC按顺时针方向
旋转,每次旋转60°,则旋转2024次后,点C的坐标为( )
A. B. C. D.
(1,❑√3) (−1,−❑√3) (−❑√3,1) (−❑√3,−1)
11.(23-24九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,△ABC的顶点 A,B分别在 x轴,y轴上,
∠ABC=90∘,OA=OB=1,BC=2❑√2将△ABC绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点C坐标为( )
A.(−3,2) B.(−2,−3) C.(−3,−2) D.(2,3)
12.(2023·河南三门峡·模拟预测)如图,菱形ABCD的对角线交于原点O,
A(−2❑√3,2),B(−1,−❑√3).将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点
C的坐标为( )
A. B. C. D.
(2,❑√3) (−2❑√3,2) (−2,2❑√3) (2❑√3,−2)
13.(23-24八年级下·河南南阳·期末)如图,正方形ABCD的顶点均在坐标轴上,且点B的坐标为
(1,0),以AB为边构造菱形ABEF,点E在x轴上,将菱形ABEF与正方形ABCD组成的图形绕点O逆
时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点F的对应点F 的坐标为( )
2023
A. B. C. D.
(−1,❑√2) (1,−❑√2) (❑√2,−1) (−1,−❑√2)
14.(23-24八年级下·河北邯郸·期末)如图,在平面直角坐标系中,将正方形OABC绕点O逆时针旋转
45°后得到正方形OA B C ,依此方式,绕点O连续旋转2024次得到正方形OA B C ,如果点
1 1 1 2024 2024 2024
A的坐标为A(1,0),那么点B 的坐标为( )
2024A. B. C. D.
(❑√2,❑√2) (0,❑√2) (1,1) (−1,1)
15.(23-24八年级下·河南南阳·阶段练习)如图,在△OAB中,顶点O(0,0),A(−2,3),B(2,3),将
△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点B顺时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点D的
坐标为( )
A.(−2,−1) B.(7,2) C.(6,−1) D.(6,7)
16.(23-24八年级下·广东广州·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,B分别在y轴
正半轴、x轴正半轴上,顶点C,D在第一象限,已知OA=OB=1,BC=2❑√2,将矩形ABCD绕点O逆时
针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点C的坐标是( )
A.(3,2) B.(−2,3) C.(−3,−2) D.(−3,2)
17.(2023·河南开封·模拟预测)在平面直角坐标系中,如图所示正方形OABC,点D(1,2)在OA上,将
正方形OABC绕坐标原点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点D的坐标是
( )A.(2,1) B.(−2,1) C.(−1,−2) D.(−1,2)
18.(2024·河南商丘·模拟预测)如图,△ABC的顶点B,C都在坐标轴上,已知B(0,2),C(1,0),
AB=BC,且AB∥x轴,将△ABC绕点C顺时针旋转,每次旋转90°,第2025次旋转后,点A的对应点
A 的坐标是( )
2025
A. B. C. D.
(3,❑√5+1) (❑√5+2,−2) (−1,−❑√5−1) (−❑√5,2)
19.(23-24八年级下·河南郑州·开学考试)将△OBA按如图方式放在平面直角坐标系中,其中
, ,顶点 的坐标为 ,将 绕原点逆时针旋转,每次旋转 ,则第
∠OBA=90° ∠A=30° A (❑√3,3) △OBA 60°
2024次旋转结束时,点A对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
(−2❑√3,0) (2❑√3,0) (−❑√3,−3) (−❑√3,3)
20.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,把正方形铁片OABC置于平面直角坐标系中,顶点A的坐标
为(3,0),点P(1,2)在正方形铁片上,将正方形铁片绕其右下角的顶点按顺时针方向依次旋转90°,第一次
旋转至图①位置,第二次旋转至图②位置,…则正方形铁片连续旋转2024次后,点P的坐标为( )A.(6070,2) B.(6072,2) C.(6073,2) D.(6074,1)