第六讲 旋转与轨迹本讲3单元的内容分别是:图形旋转,线动成面,面动成体。
图形旋转是解决几何题目的有效方法之一,在解决几何题目时,旋转的方法满足以下三个条件:(1>通过旋转将不规则图形转化为规则图形,(2>边相等,(3>角互补或互余。
在看到满足这些条件的几何图形时,要能想到“旋转”,这是一种思路,也是一种境界。
b5E2RGbCAP 轨迹:点动成线,线动成面,面动成体。
601、【第一单元1】如图所示的四边形的面积等于多少? 【难度级别】★★☆☆☆【解题思路】此题不用旋转也能做,如图一,但是,要学好看到等边、直角,思考如何旋转。
如图二(△OAB 绕O 逆时针旋转90度>、图三(△OAC 绕O 顺时针旋转90度>。
图三,12×12=144。
p1EanqFDPw 【答案】144。
602、【第一单元2】如图所示,△ABC 中,∠ABC=90°,AB =3,BC =5,以AC 为一边向△ABC 外作正方形,中心为O ,求阴影面积。
DXDiTa9E3d 【难度级别】★★☆☆☆图三图二图一A【解题思路】不旋转也能做,×5×3+×(>=16。
但是,要学好旋转,△OAB绕O逆时针旋转90度,如Array图。
直角△OBB′为所求<BCB′在一条直线上,证明很简单)。
一个等腰直角三角形,斜边长度已知,面积是可求的。
5+3=8,×8×4=16。
【答案】16。
603、【第一单元3】如图,已知AB=AE=4cm,BC=DC,∠BAE=∠BCD=90°,AC=10cm ,则=___。
RTCrpUDGiT【难度级别】★★★☆☆【解题思路】△ABC绕C逆时针旋转90度,△ABC绕A顺时针旋转90度,都转到AC的下方,在AC的下方形成正方形,如图。
也可以都转到AC的上方形成正方形。
5PCzVD7HxA面积:10×10÷2=50。
【答案】50。
604、【第一单元4】如图,以正方形的边AB 为斜边在正方形内做直角三角形ABE ,∠AEB=90°,AC 、BD 交于O ,已知AE 、BE 的长分别是3cm 、5cm ,求△OBE 的面积。
jLBHrnAILg 【难度级别】★★★☆☆ 【解题思路】提供两种解法。
解法一、悬空=整体-空白,旋转=[]==17;△ABE 好求,但△ADE 不好求,将△ADE 绕A 点顺时针旋转90度,求变成了求直角梯形AEBE′的面积,(3+5>×3÷2=12。
xHAQX74J0X×(17-12>=2.5。
解法二、弦图E'看到了正方形、直角三角形,想到弦图,做出其他三个直角三角形。
△DBE底BE=5,高等于弦图中心正方形的边长,5-3=2。
=×(×5×2>=2.5。
【答案】2.5。
605、【学案1】下图△ABC是等腰三角形,AB=AC,∠BAC=120°,△ADE是正三角形,点D在BC边上,BD:DC=2:3。
当△ABC的面积是50时,△ADE 的面积是多少?LDAYtRyKfE【难度级别】★★★★☆【解题思路】看到等腰,看到120°,想到旋转。
将△ABC、△ADE绕A点旋转2次<120°、240°),连接D、E、D′、E′、D″、E″构成正六边形。
Zzz6ZB2Ltk=50×3=150。
,但是,正六边形有些点悬空,面积不好求,可以求△DD′D″的面积,=,这样,=。
====42;=×42=14。
BBBB此处用到了鸟头模型,2×3:5×5。
本题中的正六边形是需要证明的:∠CAD′=∠BAD,∠EAD′=∠EAC+∠CAD′=∠EAC+∠BAD=∠BAC-∠DAE=120°-60°=60°,所以,△EAD′是正三角形。
【答案】14。
606、【补充1】如图,在长方形中,已知2个三角形的面积是2和3,求?处的面积。
【难度级别】★★☆☆☆【解题思路】如图做辅助线。
第一步:求出来3<蝴蝶两翼);第二步:求出来4.5<面积比为2:3);第三步:长方形一半:3+4.5=7.5,?=7.5-2=5.5。
【答案】5.5。
607、【第二单元3】直角三角形ABC的斜边AB长为10厘M,∠ABC=60°,此时BC=5厘M。
以点B为中心,将△ABC顺时针旋转120°,点A、C到达E、D位置。
求AC边扫过的图形即图中阴影部分的面积<取3)。
dvzfvkwMI1【难度级别】★★☆☆☆【解题思路】线动成面。
将△EBD逆时针旋转回来,阴影为2个扇形差。
=75=75。
【答案】75平方厘M。
CBA = 60°A608、【第二单元4】如图,ABCD 是一个长为4、宽为3、对角线长为5的长方形,它绕C 点顺时针方向旋转90°,分别求出四边扫过图形的面积。
rqyn14ZNXI 【难度级别】★★★☆☆ 【解题思路】DC :=4;BC := 2.25;AD :(1>旋转到(2>,= 2.25; AB :(3>旋转到(4>,=4。
发现,对边扫过的面积相等。
【答案】AB :4,BC : 2.25,CD :4,DA : 2.25。
609、【学案2】如图△ABC 是一个等腰直角三角形,直角边的长度是1M 。
现在以C 点为圆心,把△ABC 顺时针旋转90度,那么,AB 边在旋转时所扫过的面积是_____平方M 。
EmxvxOtOco 【难度级别】★★★★☆【解题思路】此题,扫过的面积不太好想象。
顺时针旋转后,A 点沿弧AA′转到A′点,B 点沿弧BB′转到B′点,D 点沿弧DD′转到D′点。
因为CD 是C 点到AB 的最短线段,所以AB 扫过的面积就是图中的弧BAA′与BDD′A′之间的阴影图形。
SixE2yXPq5DDB===×1×1=(平方M>。
===。
=--(>=--=-=0.6775。
【答案】0.6775。
610、【学案3】三枚半径为1cm的圆形硬币相互紧靠着平放在桌面上,让一枚同样大小的硬币沿着它们的外轮廓滚过后回到原来的位置,那么与原A点重合的点是____,硬币自己转动_____,硬币圆心的运动轨迹周长为_____。
6ewMyirQFL【难度级别】★★★★☆【解题思路】先计算轨迹的长度:三个半径为2的半圆。
=6;硬币周长:=2;6÷2=3,即为3周。
【答案】A点,3周,6厘M。
611、【作业3】如图所示的四边形ABCD中,∠A=∠C=45°,∠ABC=105°,AB=CD=15厘M,连接对角线BD,∠AB D=30°。
求四边形ABCD的面积。
kavU42VRUs 【难度级别】★★★☆☆EE【解题思路】先将所有角的度数标记出来。
发现60°和30°,75°和105°。
将△BCD沿BD剪下,B、D两点翻转再粘上,形成图形如右。
面积就很好求了:×15×15=112.5(平方厘M>。
【答案】112.5平方厘M。
612、【作业5】如图,直角三角形如果以BC边为轴旋转一周,那么所形成的圆锥的体积为16,如果以AC边为轴旋转一周,那么所形成的圆锥的体积为12,如果以AB边为轴旋转一周,那么所形成的几何体的体积是多少?y6v3ALoS89【难度级别】★★★☆☆【解题思路】设BC=a,AC=b,则化简后得,此方程可解,两式相除得:,代入得。
根据勾股定理,AB=5,AB 上的高为:=2.4。
C所求旋转体的体积为:=9.6。
【答案】9.6。
613、【补充2】先做一个边长为2cm的等边三角形,再以三个顶点为圆心,2cm为半径作弧,形成曲线三角形<如左图)。
再准备两个这样的图形,把一个固定住<右图中的阴影),另一个围绕它滚动,如右图那样,从顶点相接的状态下开始滚动。
请问此图形滚动时经过的面积是多少平方厘M?<取3.14)M2ub6vSTnP【难度级别】★★★★★【解题思路】本题难度较大,圆心变换了6次。
滚动过程以及最终结果,如下图。
B滚动经过的面积:3×[+]=8=25.12(>【答案】25.12。
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