在中考数学中,压轴题往往是考验学生综合能力的重点题目。本文将以大连中考中的一道压轴题为例,详细解析如何通过旋转方向的巧妙运用来解决这类问题。
一、题目回顾
题目:如图,在平面直角坐标系中,点A(2,1)关于原点O旋转180°后得到点A’,以OA’为边向右作正方形OBCD,连接AC和BD,求△ABC的面积。
二、解题思路
确定旋转后的坐标:首先,我们需要确定点A旋转180°后的坐标A’。由于点A的坐标为(2,1),所以旋转180°后,A’的坐标为(-2,-1)。
绘制图形:根据题目要求,我们需要绘制图形OABC,并连接AC和BD。
分析几何关系:观察图形,可以发现OA’是正方形OBCD的边,且OA’与AC和BD垂直。
计算AC的长度:由于OA’是正方形OBCD的边,所以OA’的长度等于正方形边长。可以通过勾股定理计算出OA’的长度。
求△ABC的面积:最后,利用三角形面积公式计算出△ABC的面积。
三、具体步骤
步骤1:确定旋转后的坐标
点A(2,1)关于原点O旋转180°后得到点A’,根据旋转公式,点A’的坐标为(-2,-1)。
步骤2:绘制图形
在平面直角坐标系中,绘制点O(原点),A(2,1),A’(-2,-1),并连接OA’。然后以OA’为边向右作正方形OBCD,连接AC和BD。
步骤3:分析几何关系
观察图形,可以发现OA’与AC和BD垂直,因此OA’是△ABC的高。
步骤4:计算AC的长度
由于OA’是正方形OBCD的边,所以OA’的长度等于正方形边长。根据勾股定理,OA’的长度为:
[ OA’ = \sqrt{OA^2 + A’O^2} = \sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{5} ]
步骤5:求△ABC的面积
△ABC的面积可以通过以下公式计算:
[ S_{\triangle ABC} = \frac{1}{2} \times OA’ \times AC ]
由于OA’是△ABC的高,AC是底边,所以AC的长度等于OA’的长度,即:
[ AC = OA’ = \sqrt{5} ]
因此,△ABC的面积为:
[ S_{\triangle ABC} = \frac{1}{2} \times \sqrt{5} \times \sqrt{5} = \frac{1}{2} \times 5 = \frac{5}{2} ]
四、总结
通过以上步骤,我们成功地解决了这道大连中考压轴题。在解决这类问题时,关键在于熟练掌握旋转公式、勾股定理和三角形面积公式,并能够灵活运用它们来解决实际问题。希望本文的解析能够对考生们有所帮助。
