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正文內(nèi)容

平面直角坐標(biāo)系中的規(guī)律探索類問題(編輯修改稿)

2025-04-21 01:24 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 發(fā),沿正六邊形的邊按順時(shí)針方向以每秒2個(gè)單位長度的速度運(yùn)動(dòng),則第2017秒時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)是( ?。〢.(1,) B.(﹣1,﹣) C.(1,﹣) D.(﹣1,)【分析】由于2017=6336+1,則可判斷第2017秒時(shí),點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C,作CH⊥x軸于H,如圖,根據(jù)正六邊形的性質(zhì)得到OB=BC=1,∠BCD=120176。,所以∠BCH=30176。,再通過解直角三角形求出CH和BH,然后寫出C點(diǎn)坐標(biāo)即可.【解答】解:∵2017=6336+1,∴第2017秒時(shí),點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C,作CH⊥x軸于H,如圖,∵六邊形ABCDEF是半徑為1的正六邊形,∴OB=BC=2,∠BCD=120176。,∴∠BCH=30176。,在Rt△BCH中,BH=BC=1,CH=BH=,∴OH=OB﹣BH=1,∴C點(diǎn)坐標(biāo)為(1,﹣),∴第2017秒時(shí),點(diǎn)P的坐標(biāo)是(1,﹣).故選C.【點(diǎn)評】本題考查了規(guī)律型:點(diǎn)的坐標(biāo):利用正多邊形的性質(zhì)確定動(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,熟記正多邊形以及解直角三角形的有關(guān)知識是解題的關(guān)鍵. 10.如圖,△A1A2A3,△A4A5A6,△A7A8A9…,△A3n﹣2A3n﹣1A3n(n為正整數(shù))均為等邊三角形,它們的邊長依次為2,4,6,…,2n,頂點(diǎn)A3,A6,A9…A3n均在y軸上,點(diǎn)O是所有等邊三角形的中心,則點(diǎn) A2016 的坐標(biāo)為( ?。〢.(0,448) B.(﹣672,) C.(0,) D.(0,)【分析】先關(guān)鍵等邊三角形的性質(zhì)和已知條件得出A3的坐標(biāo),根據(jù)每一個(gè)三角形有三個(gè)頂點(diǎn)確定出A2016所在的三角形,再求出相應(yīng)的三角形的邊長以及A2016的縱坐標(biāo)的長度,即可得解.【解答】解:∵△A1A2A3為等邊三角形,邊長為2,點(diǎn)A3,A6,A9,…,A3n均在y軸上,點(diǎn)O是所有等邊三角形的中心,∴A3的坐標(biāo)為(0,),∵2016247。3=672,∴A2016是第672個(gè)等邊三角形的第3個(gè)頂點(diǎn),∴點(diǎn)A2016的坐標(biāo)為(0,),即點(diǎn)A2016的坐標(biāo)為(0,448);故選:C.【點(diǎn)評】本題是點(diǎn)的變化規(guī)律的考查,主要利用了等邊三角形的性質(zhì),確定出點(diǎn)A3和A2016所在三角形是解題的關(guān)鍵. 11.如圖,點(diǎn)A(0,1),點(diǎn)B(﹣,0),作OA1⊥AB,垂足為A1,以O(shè)A1為邊作Rt△A1OB1,使∠A1OB1=90176。,∠B1=30176。,作OA2⊥A1B1,垂足為A2,再以O(shè)A2為邊作Rt△A2OB2,使∠A2OB2=90176。,∠B2=30176。,…,以同樣的作法可得到Rt△AnOBn,則當(dāng)n=2017時(shí),點(diǎn)A2017的縱坐標(biāo)為( ?。〢.()2017 B.﹣()2017 C.()2018 D.﹣()2018【分析】由每次旋轉(zhuǎn)30176。可知,點(diǎn)所在的射線以12為周期循環(huán),所以A2017在射線OA1上,故排除B、D,再找到三角形的變化規(guī)律即可解題.【解答】解:在Rt△AOB中,OA=1,OB=,∴∠ABO=30176。,∵OA1⊥AB,∴A1O=OB=,∠AOA1=30176。,可知每次逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)30176。,點(diǎn)所在的射線以12為周期循環(huán),∵且每次旋轉(zhuǎn)后,原三角形的高變新的直角邊,∴三角形依次減小,且相似比為,2017247。12=168…余1,所以當(dāng)n=2017時(shí),點(diǎn)A2017的縱坐標(biāo)與A1的縱坐標(biāo)在同一條射線上,且OA2017=,過點(diǎn)A1作A1E⊥OB于E,∴∠EA1O=30176。,∴OE=A1O=,A1的縱坐標(biāo)=A1E=()2=OA1,點(diǎn)A2017的縱坐標(biāo)為OA2017=,故選C.【點(diǎn)評】本題考查了含30176。直角三角形的性質(zhì),考查了相似三角形規(guī)律的發(fā)現(xiàn),本題中根據(jù)相似比求OA2017的長是解題的關(guān)鍵. 12.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中xOy中,已知點(diǎn)A(0,1),以O(shè)A為邊在右側(cè)作等邊三角形OAA1,再過點(diǎn)A1作x軸的垂線,垂足為點(diǎn)O1,以O(shè)1A1為邊在右側(cè)作等邊三角形O1A1A2;…按此規(guī)律繼續(xù)作下去,得到等邊三角形O2016A2016A2017,則點(diǎn)A2017的縱坐標(biāo)為( ?。〢.()2017 B.()2016 C.()2015 D.()2014【分析】根據(jù)30176。角所對的直角邊等于斜邊的一半得出O1A1=OA1=,O2A2=O1A2=()2,O3A3=O2A3=()3,即點(diǎn)A1的縱坐標(biāo)為;點(diǎn)A2的縱坐標(biāo)為()2,點(diǎn)A3的縱坐標(biāo)為()3,以此類推,從中得出規(guī)律,即可求出答案.【解答】解:∵三角形OAA1是等邊三角形,∴OA1=OA=1,∠AOA1=60176。,∴∠O1OA1=30176。.在直角△O1OA1中,∵∠OO1A1=90176。,∠O1OA1=30176。,∴O1A1=OA1=,即點(diǎn)A1的縱坐標(biāo)為;同理,O2A2=O1A2=()2,O3A3=O2A3=()3,即點(diǎn)A2的縱坐標(biāo)為()2,點(diǎn)A3的縱坐標(biāo)為()3,…∴點(diǎn)A2017的縱坐標(biāo)為()2017.故選A.【點(diǎn)評】此題考查了規(guī)律型:點(diǎn)的坐標(biāo),等邊三角形的性質(zhì),解答此題的關(guān)鍵是通過認(rèn)真分析,根據(jù)30176。角所對的直角邊等于斜邊的一半,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律. 13.如圖,動(dòng)點(diǎn)P從(0,3)出發(fā),沿所示方向運(yùn)動(dòng),每當(dāng)碰到矩形的邊時(shí)反彈,反彈時(shí)反射角等于入射角,當(dāng)點(diǎn)P第2017次碰到矩形的邊時(shí),此時(shí)點(diǎn)P的坐標(biāo)為( ?。〢.(0,3) B.(3,0) C.(1,4) D.(7,2)【分析】動(dòng)點(diǎn)的反彈與光的反射入射是一個(gè)道理,根據(jù)反射角與入射角的定義可以在格點(diǎn)中作出圖形,可以發(fā)現(xiàn),在經(jīng)過6次反射后,動(dòng)點(diǎn)回到起始的位置,將2017除以6得到336,且余數(shù)為1,說明點(diǎn)P第2017次碰到矩形的邊時(shí)為第337個(gè)循環(huán)組的第1次反彈,因此點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,0).【解答】解:如圖,根據(jù)反射角與入射角的定義作出圖形,根據(jù)圖形可以得到:每6次反彈為一個(gè)循環(huán)組依次循環(huán),經(jīng)過6次反彈后動(dòng)點(diǎn)回到出發(fā)點(diǎn)(0,3),∵2017247。6=336…1,當(dāng)點(diǎn)P第2017次碰到矩形的邊時(shí)為第337個(gè)循環(huán)組的第1次反彈,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(3,0).故選B.【點(diǎn)評】此題主要考查了點(diǎn)的坐標(biāo)的規(guī)律,作出圖形,觀察出每6次反彈為一個(gè)循環(huán)組依次循環(huán)是解題的關(guān)鍵. 14.在平面內(nèi)直角坐標(biāo)系中,正方形A1B1C1DD1E1E2BA2B2C2DD2E3E4B3…按如圖所示的方式放置,其中點(diǎn)B1在y軸上,點(diǎn)CEECEEC3…在x軸上,已知正方形A1B1C1D1的邊長為1,∠B1C1O=60176。,B1C1∥B2C2∥B3C3…則正方形A2017B2017C2017D2017的邊長是( ?。〢.()2016 B.()2017 C.()2016 D.()2017【分析】利用正方形的性質(zhì)結(jié)合銳角三角函數(shù)關(guān)系得出正方形的邊長,進(jìn)而得出變化規(guī)律即可得出答案.【解答】解:∵正方形A1B1C1D1的邊長為1,∠B1C1O=60176。,B1C1∥B2C2∥B3C3,∴D1E1=B2E2,D2E3=B3E4,∠D1C1E1=∠C2B2E2=∠C3B3E4=30176。,∴D1E1=C1D1sin30176。=,則B2C2===()1,同理可得:B3C3==()2,故正方形AnBnCnDn的邊長是:()n﹣1,則正方形A2017B2017C2017D2017的邊長為:()2016,故選:A.【點(diǎn)評】此題主要考查了正方形的性質(zhì)以及銳角三角函數(shù)關(guān)系,得出正方形的邊長變化規(guī)律是解題關(guān)鍵. 15.如圖,在一個(gè)單位為1的方格紙上,△A1A2A3,△A3A4A5,△A5A6A7,…,是斜邊在x軸上、斜邊長分別為2,4,6,…的等腰直角三角形.若△A1A2A3的頂點(diǎn)坐標(biāo)分別為A1(2,0),A2(1,﹣1),A3(0,0),則依圖中所示規(guī)律,A2017的橫坐標(biāo)為( ?。〢.1010 B.2 C.1 D.﹣1006【分析】根據(jù)圖形先確定出A2017是第1008個(gè)與第1009個(gè)等腰直角三角形的公共點(diǎn),再寫出前幾個(gè)三角形的相應(yīng)的點(diǎn)的橫坐標(biāo),從而得到點(diǎn)的橫坐標(biāo)的變化規(guī)律,然后寫出即可.【解答】解:∵A3是第一與第二個(gè)等腰直角三角形的公共點(diǎn),A5是第二與第三個(gè)等腰直角三角形的公共點(diǎn),A7是第三與第四個(gè)等腰直角三角形的公共點(diǎn),A9是第四與第五個(gè)等腰直角三角形的公共點(diǎn),…,∵2017=10082+1,∴A2017是第1008個(gè)與第1009個(gè)等腰直角三角形的公共點(diǎn),∴A2017在x軸正半軸,∵OA5=4,OA9=6,OA13=8,…,∴OA2017=(2017+3)247。2=1010,∴點(diǎn)A2017的坐標(biāo)為(1010,0).故選:A.【點(diǎn)評】本題考查了點(diǎn)的坐標(biāo)規(guī)律的變化,仔細(xì)觀察圖形,先確定點(diǎn)A2017是第1008個(gè)與第1009個(gè)等腰直角三角形的公共點(diǎn)并確定出在x軸正半軸是解題的關(guān)鍵. 16.如圖,點(diǎn)A(2,0),B(0,2),將扇形AOB沿x軸正方向做無滑動(dòng)的滾動(dòng),在滾動(dòng)過程中點(diǎn)O的對應(yīng)點(diǎn)依次記為點(diǎn)O1,點(diǎn)O2,點(diǎn)O3…,則O10的坐標(biāo)是( ?。〢.(16+4π,0) B.(14+4π,2) C.(14+3π,2) D.(12+3π,0)【分析】由點(diǎn)A(2,0),B(0,2),得到OA=2,OB=2,∠AOB=90176。,根據(jù)弧長的計(jì)算公式得到的長度==π,得到O1O2=的長度=π,于是得到結(jié)論.【解答】解:∵點(diǎn)A(2,0),B(0,2),∴OA=2,OB=2,∠AOB=90176。,∴的長度==π,∵將扇形AOB沿x軸正方向做無滑動(dòng)的滾動(dòng),∴O1O2=的長度=π,∴點(diǎn)O1(2,2),點(diǎn)O2(2+π,2),點(diǎn)O3(4+π,0),點(diǎn)O4(6+π,2),…,∵10247。3=3…1,∴O10的(14+3π,2).故選C.【點(diǎn)評】本題考查了規(guī)律型:點(diǎn)的坐標(biāo),主要考查了從滾動(dòng)中找出規(guī)律,根據(jù)規(guī)律確定坐標(biāo)對應(yīng)點(diǎn)是解本題的關(guān)鍵. 17.如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,∠AOB=30176。,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(2,0),過點(diǎn)A作AA1⊥OB,垂足為點(diǎn)A1,過A1作A1A2⊥x軸,垂足為點(diǎn)A2;再過點(diǎn)A2作A2A3⊥OB,垂足為點(diǎn)A3;再過點(diǎn)A3作A3A4⊥x軸,垂足為點(diǎn)A4…;這樣一直作下去,則A2017的橫坐標(biāo)為( ?。〢.?()2015 B.?()2016 C.?()2017 D.?()2018【分析】根據(jù)含30176。的直角三角形的性質(zhì)結(jié)合圖形即可得到規(guī)律“OAn=()nOA=2()n,依此規(guī)律即可解決問題.【解答】解:∵∠AOB=30176。,點(diǎn)A坐標(biāo)為(2,0),∴OA=2,∴OA1=OA=,OA2=OA1═,OA3=OA2═,OA4=OA3═,…,∴OAn=()nOA=2()n.∴OA2018=2()2018=?()2016故選B.【點(diǎn)評】本題考查了規(guī)律型中點(diǎn)的坐標(biāo)以及含30度角的直角三角形,利用“在直角三角形中,30176。角所對的直角邊等于斜邊的一半”結(jié)合圖形找出變化規(guī)律OAn=()nOA=2()n是解題的關(guān)鍵. 18.如圖,點(diǎn)O(0,0),A(0,1)是正方形OAA1B的兩個(gè)頂點(diǎn),以O(shè)A1對角線為邊作正方形OA1A2B1,再以正方形的對角線OA2作正方形OA1A2B1,…,依此規(guī)律,則點(diǎn)A8的坐標(biāo)是(  )A.(﹣8,0) B.(0,8) C.(0,8) D.(0,16)【分析】根據(jù)題意和圖形可看出每經(jīng)過一次變化,都順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45176。,邊長都乘以,所以可求出從A到A3的后變化的坐標(biāo),再求出AAAAA5,得出A8即可.【解答】解:根據(jù)題意和圖形可看出每經(jīng)過一次變化,都順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45176。,邊長都乘以,∵從A到A3經(jīng)過了3次變化,∵45176。3=135176。,1()3=2.∴點(diǎn)A3所在的正方形的邊長為2,點(diǎn)A3位置在第四象限.∴點(diǎn)A3的坐標(biāo)是(2,﹣2);可得出:A1點(diǎn)坐標(biāo)為(1,1),A2點(diǎn)坐標(biāo)為(2,0),A3點(diǎn)坐標(biāo)為(2,﹣2),A4點(diǎn)坐標(biāo)為(0,﹣4),A5點(diǎn)坐標(biāo)為(﹣4,﹣4),A6(﹣8,0),A7(﹣8,8),A8(0,16),故選:D.【點(diǎn)評】本題主要考查正方形的性質(zhì)和坐標(biāo)與圖形的性質(zhì)的知識點(diǎn),解答本題的關(guān)鍵是由點(diǎn)坐標(biāo)的規(guī)律發(fā)現(xiàn)每經(jīng)過8次作圖后,點(diǎn)的坐標(biāo)符號與第一次坐標(biāo)符號相同,每次正方形的邊長變?yōu)樵瓉淼谋叮祟}難度較大. 19.在平面直角坐標(biāo)系中,把△ABC先沿x軸翻折,再向右平移3個(gè)單位得到△A1B1C1現(xiàn)把這兩步操作規(guī)定為一種變換.如圖,已知等邊三角形ABC的頂點(diǎn)B、C的坐標(biāo)分別是(1,1)、(3,1),把三角形經(jīng)過連續(xù)5次這種變換得到三角
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