如图,在直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将线段OP0按逆时针方向旋转45°,将其长度伸长为OP0的2倍,得到线段OP1;再将线段OP1按逆时针方向旋转45

发布时间:2020-08-10 03:00:28

如图,在直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将线段OP0按逆时针方向旋转45°,将其长度伸长为OP0的2倍,得到线段OP1;再将线段OP1按逆时针方向旋转45°,长度伸长为OP1的2倍,得到线段OP2;如此下去,得到线段OP3,OP4,…,OPn(n为正整数)
(1)求点P6的坐标;
(2)求△P5OP6的面积;
(3)我们规定:把点Pn(xn,yn)(n=0,1,2,3,…)的横坐标xn、纵坐标yn都取绝对值后得到的新坐标(|xn|,|yn|)称之为点Pn的“绝对坐标”.根据图中点Pn的分布规律,请你猜想点Pn的“绝对坐标”,并写出来.

网友回答

解:
(1)根据旋转规律,点P6落在y轴的负半轴,而点Pn到坐标原点的距离始终等于前一个点到原点距离的2倍,故其坐标为P6(0,-26),即P6(0,-64);

(2)由已知可得,△P0OP1∽△P1OP2∽△Pn-1OPn.
设P1(x1,y1),则y1=2sin45°=,
∴=×1×=,
又∵,
∴,
∴;

(3)由题意知,OP0旋转8次之后回到x轴正半轴,在这8次中,点Pn分别落在坐标象限的平分线上或x轴或y轴上,但各点绝对坐标的横、纵坐标均为非负数,因此,点Pn的坐标可分三类情况:令旋转次数为n,
①当n=8k或n=8k+4时(其中k为自然数),点Pn落在x轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(2n,0);
②当n=8k+1或n=8k+3或n=8k+5或n=8k+7时(其中k为自然数),点Pn落在各象限的平分线上,此时,点Pn的绝对坐标为(×2n,×2n),即(2n-1,2n-1);
③当n=8k+2或n=8k+6时(其中k为自然数),点Pn落在y轴上,
此时,点Pn的绝对坐标为(0,2n).
解析分析:(1)OP6旋转了6×45°=270°,得到点P6落在y轴的负半轴,而点Pn到坐标原点的距离始终等于前一个点到原点距离的2倍,故其坐标为P6(0,-26);
(2)根据两组对应边的比相等,且它们的夹角也相等,则这两个三角形相似得到△P0OP1∽△P1OP2∽△Pn-1OPn.然后求出S△P0OP1=×1×=,再求出,利用相似三角形面积的比等于它们的相似比即可得到△P5OP6的面积;
(3)分类讨论:令旋转次数为n,①当n=8k或n=8k+4时(其中k为自然数),点Pn落在x轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(2n,0);②当n=8k+1或n=8k+3或n=8k+5或n=8k+7时(其中k为自然数),点Pn落在各象限的平分线上,此时,点Pn的绝对坐标为(×2n,×2n);③当n=8k+2或n=8k+6时(其中k为自然数),点Pn落在y轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(0,2n).

点评:本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.也考查了三角形相似的判定与性质以及各象限和坐标轴上的点的坐标特点.
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