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  • 在平面直角坐標系中,邊長為2的正方形OABC的兩頂點A、C分別在y軸、x軸的正半軸上,點O在原點.現(xiàn)將正方形OABC繞O點順時針旋轉(zhuǎn),當A點第一次落在直線y=x上時停止旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過程中,AB邊交

    在平面直角坐標系中,邊長為2的正方形OABC的兩頂點A、C分別在y軸、x軸的正半軸上,點O在原點.現(xiàn)將正方形OABC繞O點順時針旋轉(zhuǎn),當A點第一次落在直線y=x上時停止旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)過程中,AB邊交直線y=x于點M,BC邊交x軸于點N(如圖).
    (1)求邊OA在旋轉(zhuǎn)過程中所掃過的面積;
    (2)旋轉(zhuǎn)過程中,當MN和AC平行時,求正方形OABC旋轉(zhuǎn)的度數(shù);
    (3)設(shè)△MBN的周長為p,在旋轉(zhuǎn)正方形OABC的過程中,p值是否有變化?請證明你的結(jié)論.
    數(shù)學人氣:379 ℃時間:2019-10-10 01:33:24
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)∵A點第一次落在直線y=x上時停止旋轉(zhuǎn),直線y=x與y軸的夾角是45°,
    ∴OA旋轉(zhuǎn)了45°.
    ∴OA在旋轉(zhuǎn)過程中所掃過的面積為
    45π×22
    360
    π
    2

    (2)∵MN∥AC,
    ∴∠BMN=∠BAC=45°,∠BNM=∠BCA=45°.
    ∴∠BMN=∠BNM.∴BM=BN.
    又∵BA=BC,∴AM=CN.
    又∵OA=OC,∠OAM=∠OCN,∴△OAM≌△OCN.
    ∴∠AOM=∠CON=
    1
    2
    (∠AOC-∠MON)=
    1
    2
    (90°-45°)=22.5°.
    ∴旋轉(zhuǎn)過程中,當MN和AC平行時,正方形OABC旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為45°-22.5°=22.5°.
    (3)在旋轉(zhuǎn)正方形OABC的過程中,p值無變化.
    證明:延長BA交y軸于E點,
    則∠AOE=45°-∠AOM,∠CON=90°-45°-∠AOM=45°-∠AOM,
    ∴∠AOE=∠CON.
    又∵OA=OC,∠OAE=180°-90°=90°=∠OCN.
    ∴△OAE≌△OCN.
    ∴OE=ON,AE=CN.
    又∵∠MOE=∠MON=45°,OM=OM,
    ∴△OME≌△OMN.∴MN=ME=AM+AE.
    ∴MN=AM+CN,
    ∴p=MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC=4.
    ∴在旋轉(zhuǎn)正方形OABC的過程中,p值無變化.
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