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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.(−3,❑√3) B.(3,−❑√3) C.(−❑√3,−3) D.(❑√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)
【思路点拨】
本题主要考查了平面直角坐标系内坐标的变化规律,旋转,矩形的性质.先根据矩形的性质可知B(2,1),
再作出旋转后的图形,进而找到B点的坐标规律即可.
【解题过程】
解:∵OA=2,OC=1,
∴B(2,1).
将矩形ABCO绕点O逆时针旋转,如图
可知:B (−1,2),B (−2,−1),B (1,−2),B (2,1),…,
1 2 3 4
则:每旋转4次则回到原位置,
∵2025÷4=506⋯1,即:第2025次旋转结束时,完成了506次循环,与B (−1,2)的位置相同,
1
∴B 的坐标为(−1,2).
2025
故选:D.
(❑√2 ❑√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A 的坐标为 , ,将线段
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.(−22020,0) B.(−22021,0) C.(0,−22020) D.(0,−22021)
【思路点拨】
本题考查勾股定理,旋转,规律变化知识.正确分析出变化规律是解答本题的关键.
【解题过程】
(❑√2 ❑√2)
解:∵点A 的坐标为 , ,
1 2 2
√ (❑√2) 2 (❑√2) 2
∴OA =❑ + =1,
1 2 2
∵将线段OA 绕点O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 ,
1 1 2
∴OA =2,
2
∵将线段OA 绕点O逆时针方向旋转45°,长度伸长为OA 的2倍,得到线段OA ,
2 2 3
∴OA =4,
3
∴OA =2n−1 ,
n
∴OA =22021 ,
2022∵每次旋转45°,
∴2022÷9=224......6,
∴点A 应旋转到y轴负半轴位置,
2022
∴A (0,−22021 ),
2022
故选:C.
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.(❑√3,1) B.(−1,❑√3) C.(−❑√3,−1) D.(1,−❑√3)
【思路点拨】
本题考查了菱形的性质、勾股定理、点的坐标规律,连接AC交OB于点D,求出A(❑√3,1),从而得出
A (1,−❑√3),A (−❑√3,−1),A (−1,❑√3),A (❑√3,1),…,每旋转4次回到起点,由此即可得
1 2 3 4
出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
【解题过程】
解:如图,连接AC交OB于点D,
∵ OABC ∠AOC=60°
, 四边形 为菱形, ,
∴∠AOD=30°,AD⊥OB,
1
∴AD= OA=1,OD=❑√OA2−AD2=❑√3,
2
∴A(❑√3,1),∵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 、…,
1 2 3
∴A (1,−❑√3),A (−❑√3,−1),A (−1,❑√3),A (❑√3,1),…,
1 2 3 4
∴每旋转4次回到起点,
∵2021÷4=505…1,
∴ A 的坐标为与A 相同为(1,−❑√3),
2021 1
故选:D.
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.(−22023,22023) B.(22023,−22023)
C.(−22022,22022) D.(22022,−22022)
【思路点拨】
本题考查了等腰直角三角形的性质,找规律,由题可得B(1,1),旋转90°后可得到B (2,−2),
1
B (−4,−4),B (−8,8),B (16,16),且每四次循环一周,即可得到结果,找到规律是解题的关键.
2 3 4
【解题过程】
解:∵△AOB是等腰直角三角形,OA=1,
∴AB=OA=1,
∴B(1,1),将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°得到等腰直角三角形A OB ,且A O=2AO,
1 1 1
再将Rt△A OB 绕原点O顺时针旋转90°得到等腰直角三角形A OB ,且A O=2A O,
1 1 2 2 2 1
依此规律,每4次循环一周,
即B (2,−2),B (−4,−4),B (−8,8),B (16,16),
1 2 3 4
∵2023÷4=505...3,
∴点B 与B 同在一个象限内,
2023 3
∵−4=−22,8=23,16=24,
∴B (−22023,22023),
2023
故选:A.
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.(1,−3) B.(−1,3) C.(−1,2+❑√2) D.(3,1)
【思路点拨】
本题考查旋转中的坐标规律探究,由题意可得每8次旋转一个循环,然后利用等腰直角三角形的性质和正
方形的性质即可求解.
【解题过程】
解:∵360°÷45°=8,
∴经过8次旋转后图形回到原位置.
∵2024÷8=253,
∴旋转2024次后恰好回到原来图形位置,
过点D作DE⊥x轴于点E.由题意可得AO=2,△ABO是等腰直角三角形,
❑√2
∴AB= AO=❑√2,∠BAO=45°.
2
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB=❑√2,∠BAD=90°,
∴∠DAE=45°,
❑√2
∴在Rt△ADE中,DE=AE= AD=1,
2
∴OE=AO+AE=3,
∴点D的坐标为(3,1).
故选D.
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.(3,−❑√3) B.(0,−2❑√3) C.(−3,−❑√3) D.(−3,❑√3)
【思路点拨】
本题考查了旋转的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理.过点B作BR⊥x轴与点R,确定OB
的长和B(3,❑√3),根据第2024次旋转后,点B恰好在y轴的负半轴上,据此即可求解.
【解题过程】
解:如图,过点B作BR⊥x轴与点R,∵点A(2,0),∠OAB=120°,AB=AO,且点B在第一象限内,
∴AB=AO=2,
∴∠BOA=∠ABR=30°,
1
∴AR= AB=1,BR=❑√22−12=❑√3,∨=OA+AR=3,
2
∴OB=❑√BR2+OR2=2❑√3,
∴B(3,❑√3),
∵将△AOB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,
∴∠B′OB=60°,
∵2024÷6=337…2,
∴第2024次旋转后,OB旋转120°,则点B恰好在y轴的负半轴上,即第2023次旋转后,点B的坐标是
(0,−2❑√3).
故选:B.
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( ).
37A.(180,135) B.(180,133) C.(−180,135) D.(−180,133)
【思路点拨】
本题考查了平面直角坐标系、一次函数、旋转的性质、勾股定理等知识点.找出点的坐标规律以及旋转过
程中线段长度的关系是解题的关键.
通过求出点A的坐标,AB、OA、OB的长度,再根据旋转的特点逐步推导出后续点的位置和坐标,然后
结合图形求解即可.
【解题过程】
解:∵ AB⊥y轴,点B的坐标为(0,3),
3
∴ OB=3,则点A的纵坐标为3,代入y=− x,
4
得:x=−4,则点A的坐标为(−4,3).
∴ OB=3,AB=4,
OA=❑√32+42=5,
由旋转可知,OB=O B =O B =…=3,OA=O A=O A =…=5,AB=AB =A B =A B =…=4,
1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 2 2
∴ OB =OA+AB =4+5=9,B B =3+4+5=12,
1 1 1 3
∴ B B =B B =…=B B =12,
1 3 3 5 35 37
(37−1)
∴ OB =OB +B B =9+ ×12=225.
37 1 1 37 2
( 3 )
设点B 的坐标为 a,− a ,
37 4
则OB =❑ √ a2+ ( − 3 a ) 2 =225,
37 4
3
解得a=−180或180(舍去),则− a=135,
4
∴点B 的坐标为(−180,135).
37故选C.
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 2024
A.(22023,22023❑√3) B.(22023,0)
C.(22024,22024❑√3)D.(−22023,0)
【思路点拨】
每旋转6次,A的对应点又回到x轴负半轴上,故A 在第一象限,且OA =22024,由此求解即可.
2024 2024
【解题过程】
解:∵A点坐标为(−1,0),
∴OA=1,
∴第一次旋转后,点A 在第二象限,OA =2;
1 1
第二次旋转后,点A 在第一象限,OA =22 ;
2 2
第三次旋转后,点A 在x轴正半轴,OA =23;
3 3
第四次旋转后,点A 在第三象限,OA =24 ;
4 4
第五次旋转后,点A 在第四象限,OA =25 ;
5 5
第六次旋转后,点A 在x轴负半轴,OA =26;
6 6
如此循环,每旋转6次,A的对应点又回到x轴负半轴上,∵2024÷6=337⋯2,
∴点A 在第一象限,且OA =22024 ,
2024 2024
过点A 作A H⊥x轴于H,
2024 2024
∴∠OA H=30°,
2024
1
∴OH= OA =22023 ,
2 2024
∴A H=❑√OA 2−OH2=22023❑√3,
2024 2024
∴点A 的坐标为(22023,22023❑√3),
2024
故选A.
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.(−1,❑√3) B.(−1,−❑√3) C.(2,0) D.(−2,0)
【思路点拨】
本题考查菱形的性质,规律型问题,坐标与图形变化——旋转等知识.首先确定点A的坐标,再根据6次
一个循环,推出经过第2023次旋转后点的坐标即可.
【解题过程】
解:如图,作AP⊥y于点P,∵∠AOB=60°,菱形OACB的边长为2,
∴∠AOP=30°,AO=2
∴AP=1,
∴OP=❑√AO2−AP2=❑√3,
∴第1次旋转结束时,点A的坐标为(−1,❑√3),
第2次旋转结束时,点A的坐标为(−2,0),
第3次旋转结束时,点A的坐标为(−1,−❑√3),
第4次旋转结束时,点A的坐标为(1,−❑√3),
第5次旋转结束时,点A的坐标为(2,0),
第6次旋转结束时,点A的坐标为(1,❑√3),
∴6次一个循环,
∵2023÷6=337⋯⋯1,
∴第2023次旋转结束时,点A的坐标为(−1,❑√3).
故选:A.
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.(1,❑√3) B.(−1,−❑√3) C.(−❑√3,1) D.(−❑√3,−1)
【思路点拨】
本题考查坐标与图形变化−旋转及点的坐标变化规律,等边三角形的性质,勾股定理,能根据所给旋转方
式发现每旋转六次,点C的位置重复出现及熟知勾股定理是解题的关键.
根据所给旋转方式发现每旋转六次,点C的位置重复出现,再结合△ABC是等边三角形及旋转的性质即可
解决问题.
【解题过程】
解:因为360°÷60°=6,
所以每旋转六次,点C的位置重复出现.
又因为2024÷6=337余2,
所以旋转2024次后点C的位置与旋转2次后点C的位置相同.
如图所示,
过点C′作x轴的垂线,垂足为M,
∵△ABC是等边三角形,且点B坐标为(−2,0),
∴OC=OB=2.
由旋转可知,
OC′=OC=2,∠COC′=120°,
∴∠C′OM=180°−120°=60°,
∴∠C′=30°.
在Rt△C′OM中,
1
OM= OC′=1,
2C′M=❑√22−12=❑√3.
∴点C′的坐标为(−1,−❑√3).
则旋转2024次后点C的坐标为(−1,−❑√3).
故选:B .
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)
【思路点拨】
本题考查了图形的旋转,通过旋转角度找到旋转规律,从而确定第2022次旋转后矩形的位置探究规律,解
题的关键是找到规律解决问题.
【解题过程】
解:作CD⊥y,轴于D,
∵OA=OB=1,
∴△AOB是等腰直角三角形,
∴∠ABO=45°
∵∠ABC=90°,
∴∠CBD=45°,
∴△CBD是等腰直角三角形,
∵BC=2❑√2
∴CD=BD=2,∴C(2,3),
第一次旋转得到的坐标为(3,−2);
第二次旋转得到的坐标为(−2,−3) ;
第三次旋转得到的坐标为 (−3,2),
第四次旋转得到的坐标为(2,3),
⋯ ;
四次一个循环,
∵2022÷4=505⋯2,
∴则第2022次旋转结束时,点C的坐标为(−2,−3),
故选:B.
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.(2,❑√3) B.(−2❑√3,2) C.(−2,2❑√3) D.(2❑√3,−2)
【思路点拨】
首先根据菱形的性质及旋转的规律,可得第2023次旋转结束时,点C在第三象限,过点A作AE⊥x轴于
点E,延长OB到C′点,使OC′=OA,过点C′作C′F⊥x轴于点F,再根据菱形的性质及全等三角形的判
定,即可求得C′点的坐标,据此即可求解.
【解题过程】
解:∵将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转90°,360°÷90°=4,
∴旋转4次后回到原来的位置,
∵2023÷4=505……3,
∴第2023次旋转结束时,点C在第三象限,
如图:过点A作AE⊥x轴于点E,延长OB到C′点,使OC′=OA,过点C′作C′F⊥x轴于点F,∴∠AEO=∠OFC′=90°,
∴∠OAE+∠AOE=90°,
∵四边形ABCD是菱形,
∴OA=OC=OC′,AC⊥BD,
∴∠C′OF+∠AOE=90°,
∴∠OAE=∠C′OF,
∴△OAE≌C′OF(AAS),
∴AE=OF,OE=C′F,
∵ A(−2❑√3,2),
∴ OE=2❑√3,AE=2,
∴OF=2,C′F=2❑√3,
∴ C′(−2,−2❑√3),
故第2023次旋转结束时,点C的坐标为(−2,−2❑√3),
故选:C.
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( )
2023A.(−1,❑√2) B.(1,−❑√2) C.(❑√2,−1) D.(−1,−❑√2)
【思路点拨】
由题意知,AO=BO=1,由勾股定理得,AB=❑√AO2+BO2=❑√2,由菱形ABEF,可得AF=AB=❑√2,
则F(❑√2,1),由每次旋转90°,可得每旋转4次,点F重合一次,由2023=4×505+3,可得F =F ,
2023 3
由F 在第四象限,如图,连接OF,OF ,作F G⊥OA于G,由旋转的性质可得,OF =OF,
3 3 3 3
∠F OF=90°,证明△OGF ≌△FAO(AAS),则GF =AO=1,OG=AF=❑√2,F (1,−❑√2),则
3 3 3 3
F (1,−❑√2).
2023
【解题过程】
解:由题意知,AO=BO=1,
由勾股定理得,AB=❑√AO2+BO2=❑√2,
∵菱形ABEF,
∴AF=AB=❑√2,
∴F(❑√2,1),
∵每次旋转90°,
∴每旋转4次,点F重合一次,
∵2023=4×505+3,
∴F =F ,
2023 3
∵F 在第四象限,如图,连接OF,OF ,作F G⊥OC于G,
3 3 3由旋转的性质可得,OF =OF,∠F OF=90°,
3 3
∵∠F OG+∠FOA=90°=∠FOA+∠OFA,
3
∴∠F OG=∠OFA,
3
∵∠F OG=∠OFA,∠OGF =∠FAO=90°,OF =OF,
3 3 3
∴△OGF ≌△FAO(AAS),
3
∴GF =AO=1,OG=AF=❑√2,
3
∴F (1,−❑√2),
3
∴F (1,−❑√2),
2023
故选:B.
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( )
2024
A.(❑√2,❑√2) B.(0,❑√2) C.(1,1) D.(−1,1)
【思路点拨】
根据图形可知:点B在以O为圆心,以OB为半径的圆上运动,再由旋转可知:将正方形OABC绕点O逆时
针旋转45°后得到正方形OA B C ,相当于将线段OB绕点O逆时针旋转45°,可得对应点B的坐标,然
1 1 1后发现规律是8次一循环,进而得出答案.
【解题过程】
解:∵点A的坐标为(1,0),四边形OABC是正方形,
∴点B的坐标为(1,1),
∴OA=AB=1,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠OAB=90°,
连接OB,如图:
由勾股定理得:OB=❑√12+12=❑√2,
由旋转的性质得:OB=OB =OB =OB =…=❑√2,
1 2 3
∵将正方形OABC绕点O逆时针旋转45°后得到正方形OA B C ,
1 1 1
相当于将线段OB绕点O逆时针旋转45°,依次得到∠AOB=∠BOB =∠B OB =…=45°,
1 1 2
∴B (0,❑√2),B (−1,1),B (−❑√2,0),B (−1,−1),B (0,−❑√2),B (1,−1),B (❑√2,0),B (1,1)
1 2 3 4 5 6 7 8
…,
发现是8次一循环,则2024÷8=253,
∴B 是第253组的最后一个点,
2024
∴点B 的坐标为(1,1),
2024
故选:C.
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)
【思路点拨】
本题考查了坐标与旋转规律问题,正方形的性质,全等三角形的性质与判定,先根据A、B的坐标结合正
方形的性质得到D(−2,7),C(2,7),再由每次旋转90°,得到每4次旋转为一个循环,则第2025次
旋转结束时与第1次旋转结束时的坐标相同;如图所示,设点D绕点B第一次顺时针旋转90度的对应点为
D′,连接BD,BD′,CD′,可证明△DBC≌△D′BC(SAS),得到∠BCD′=∠BCD=90°,
D′C=CD=4,进而证明D、C、D′三点共线,得到点D′的坐标为(6,7),据此可得答案.
【解题过程】
解:∵A(−2,3),B(2,3),
∴AB=2+2=4,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=AB=BC=4,
∴D(−2,7),C(2,7),
∵每次旋转90°,
∴每4次旋转为一个循环,
∵2025÷4=506……1,
∴第2025次旋转结束时与第1次旋转结束时的坐标相同,
如图所示,设点D绕点B第一次顺时针旋转90度的对应点为D′,连接BD,BD′,CD′,
由旋转的性质可得BD=BD′,∠DBD′=90,
由正方形的性质可得∠DBC=45°,
∴∠D′BC=45°=∠DBC,又∵BC=BC,
∴△DBC≌△D′BC(SAS),
∴∠BCD′=∠BCD=90°,D′C=CD=4
∴D、C、D′三点共线,
∴点D′的坐标为(6,7),
∴第2025次旋转结束时,点D的坐标为(6,7),
故选:D.
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)
【思路点拨】
过点C作CE⊥x轴于点E,连接OC,求出点C坐标,矩形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,
360°÷90°=4,得到每循环4次与原图形重合,根据2025÷4=506⋯1,得到第2025旋转结束时,点C
的坐标与第1旋转结束时点C的坐标相同.根据矩形绕点O逆时针旋转1,即线段OC绕点O逆时针旋转
90°,得到线段OC′,其中点C′落在第二象限.求出点C′的坐标,即可得出结果.
本题考查坐标系下图形的旋转,点的规律探究.解题的关键是确定旋转过程中点的坐标规律.
【解题过程】
解:如图,过点C作CE⊥x轴于点E,连接OC,
∵OA=OB=1
,
∴∠ABO=45°,∵∠ABC=90°,
∴∠CBE=45°,
∴∠BCE=45°,
∵CE2+BE2=BC2,
∴2CE2=(2❑√2) 2 ,
∴CE=BE=2,
∴OE=3,
∴C(3,2).
∵矩形绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,360°÷90°=4,
∴每循环4次与原图形重合,
∵2025÷4=506⋯1,
∴第2025次旋转结束时,点C的坐标与第1次旋转结束时点C的坐标相同,
即第2025次旋转结束时,点C落在第二象限,
如图,过点C′作C′E′⊥y轴于点E′,
则OC′=OC,∠COC′=90°,
∴∠C′OE′=∠COE,∠C′E′O=∠CEO,
∴△C′OE′≌△COE,
∴OE′=OE=3,C′E′=CE=2,
∴C′ (−2,3),
∴第2025次旋转结束时,点C的坐标为(−2,3).
故选:B
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)【思路点拨】
本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的性质与判定,点坐标规律的探索,正确找到旋转
2023次后点D的位置是解题的关键.
先确定旋转2023次后点D对应的位置,过点D,D′分别作DE⊥x轴于点E,D′F⊥x轴于点F,证明
△D′OF≌△ODE得到OF=DE=2,D′F=OE=1,由此即可求解.
【解题过程】
解:∵正方形OABC绕坐标原点O顺时针旋转,每次旋转90°,
∴旋转4次恰好旋转360°.
∵2023÷4=505...3,
∴旋转2023次,即点D旋转了505圈后,又旋转了3次.
∵3×90°=270°,
∴此时点D对应的位置即点D′所在的位置,
如图.过点D,D′分别作DE⊥x轴于点E,D′F⊥x轴于点F,
∴∠D′FO=∠OED=90°,
∴∠EOD+∠EDO=90°,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠AOC=90°,
∴∠FOD′+∠DOE=90°,
∴∠D′OF=∠ODE.
在△D′OF和△DOE中,
{∠FD′O=∠OED
)
∠D′OF=∠ODE ,
OD=OD′
∴△D′FO≌△OED(AAS),
∴OF=DE,D′F=OE.
∵点D的坐标为(1,2),∴OF=DE=2,D′F=OE=1.
∵点D′在第二象限,
∴旋转2023次后,点D的坐标为(−2,1).
故选B.
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.(3,❑√5+1) B.(❑√5+2,−2) C.(−1,−❑√5−1) D.(−❑√5,2)
【思路点拨】
本题考查坐标与图形变化−旋转、等腰三角形的性质及点的坐标变化规律,熟知图形的性质及根据所给旋
转方式发现每旋转四次,点A对应点的坐标循环出现是解题的关键.先求出点A的坐标,再由旋转可知,
每旋转四次,点A对应点的坐标循环出现,据此可解决问题.
【解题过程】
解:∵B(0,2),C(1,0),
∴OB=2,OC=1.
在Rt△BOC中,
BC=❑√22+12=❑√5.
∵AB=BC,且AB∥x轴,
∴点A的坐标为(−❑√5,2).
∵360°÷90°=4,
∴每旋转四次,点A对应点的坐标循环出现.
∵2025÷4=506余1,
∴点A 的坐标与点A 的坐标相同.
2025 1
将AC绕点C顺时针旋转90°,如图所示,分别过点A和点A 作x轴的垂线,垂足分别为M和N,
1
由旋转可知,
AC=A C,∠AC A =90°,
1 1
∴∠ACM+∠A CN=∠ACM+∠CAM=90°,
1
∴∠A CN=∠CAM.
1
在△CAM和△A CN中,
1
{∠A
1
CN=∠CAM
)
∠A NC=∠CMA ,
1
A C=AC
1
∴△CAM≌△A CN(AAS),
1
∴A N=CM,CN=AM.
1
∵A(−❑√5,2),C(1,0),
∴A N=CM=❑√5+1,CN=AM=2,
1
∴ON=OC+CN=1+2=3,
∴点A 的坐标为(3,❑√5+1),
1
即点A 的坐标为(3,❑√5+1).
2025
故选:A
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
∠OBA=90°,∠A=30°,顶点A的坐标为(❑√3,3),将△OBA绕原点逆时针旋转,每次旋转60°,则第
2024次旋转结束时,点A对应点的坐标为( )A.(−2❑√3,0) B.(2❑√3,0) C.(−❑√3,−3) D.(−❑√3,3)
【思路点拨】
本题主要是考查了旋转性质、中心对称求点坐标、三角形全等以及点的坐标特征.根据旋转性质,可知6
次旋转为1个循环,故先需要求出前6次循环对应的A点坐标即可,利用全等三角形性质求出第一次旋转
对应的A点坐标,之后第2次旋转,根据图形位置以及OA长,即可求出,第3、4、5次分别利用关于原点
中心对称,即可求出,最后一次和A点重合,再判断第2024次属于循环中的第2次,最后即可得出答案.
【解题过程】
解:由题意可知:6次旋转为1个循环,第一次旋转时:过点A′作x轴的垂线,垂足为C,如图所示:
由A的坐标为(❑√3,3)可知:OB=❑√3,AB=3,
∵∠A=30°,
∴∠AOB=90°−∠A=60°,OA=2OB=2❑√3,
由旋转性质可知:△AOB≌△A′OB′,
∴∠A′OB′=∠AOB=60°,OA′=OA,
∴∠A′OC=180°−∠A′OB′−∠AOB=60°,
在△A′OC与△AOB中:
{∠A′OC′=∠AOB=60°
)
∠A′CO=∠ABO=90° ,
OA′=OA∴ △A′OC′≌△AOB(AAS),
∴ OC=OB=❑√3,A′C=AB=3,
∴此时点A′对应坐标为(−❑√3,3),
当第二次旋转时,如图所示:
此时A′点对应点的坐标为(−2❑√3,0).
当第3次旋转时,第3次的点A对应点与A点中心对称,故坐标为(−❑√3,−3),
当第4次旋转时,第4次的点A对应点与第1次旋转的A′点对应点中心对称,故坐标为(❑√3,−3),
当第5次旋转时,第5次的点A对应点与第2次旋转的A′点对应点中心对称,故坐标为(2❑√3,0).
第6次旋转时,与A点重合.
故前6次旋转,点A对应点的坐标分别为:(−❑√3,3)、(2❑√3,0)、(−❑√3,−3)、(❑√3,−3)、(2❑√3,0)、
(❑√3,3).
由于2024÷6=337⋅⋅⋅⋅⋅⋅2,
故第2024次旋转时,A点的对应点为(2❑√3,0).
故选:B.
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)
【思路点拨】
按照题意,连接右下角x轴上的点与P,如图所示,由旋转性质逐步求出各个位置时点P的坐标,找到循环
规律求解即可得到答案.
【解题过程】
解:如图所示:
∵点A (3,0),点P(1,2),
∴OC=1,PC=2,OA=3,则AC=OA−OC=2,
由旋转的性质可得AD=AC=2,DP =PC=2,
1
∴第一次P (5,2);
1
如图所示:
∵ P (5,2),
1
∴P E=2,EF=OF−OE=6−5=1,则由旋转的性质可得FG=FE=1,GP =EP =2,
1 2 1
∴第二次P (8,1),
2
如图所示:∵ P (8,1),
2
∴P H=1,HI=OI−OH=9−8=1,则由旋转的性质可得JI=HI=1,J P =H P =1,
2 3 2
∴第三次P (10,1),
3
如图所示:
∵ P (10,1),
3
∴P K=1,KL=OL−OK=12−10=2,则由旋转性质可得ML=KL=2,M P =K P =1,
3 4 3
∴第四次P (13,2),
4
…
数形结合,发现点P的位置4次一个循环,P (12n+1,2),
4n
∵2024÷4=506,
P 的纵坐标与P 相同为2,横坐标为1+12×506=6073,
2024 4
∴P (6073,2),
2024
故选:C.