【三轮冲刺】中考数学 专题02 坐标系中的循环周期问题(重难点突破练习)(选择压轴)
展开1.如图,已知点的坐标为(1,0),将点绕着原点O按逆时针方向旋转30°得到点,延长O到,使得O=2O;再将点绕着原点O按逆时针方向旋转30°得到,延长到,使得=2……如此继续下去,点坐标为( )
A.()B.()
C.()D.()
【答案】A
【分析】由题意可得,,,,可以推出(n=0,1,2…),则,再由每经过24个点就落到x正半轴上,推出在第二象限,且与y轴正半轴的夹角为30°,再由含30度角的直角三角形的性质进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴可以推出(n=0,1,2…)
∴,
∵在x轴正半轴,在y轴正半轴,在x轴负半轴,在y轴负半轴,在x正半轴,在直线上,
∴每经过24个点就落到x正半轴上,
∵2022÷24=84余6,
∴点是第85循环组的第7个点,在第二象限,与y轴正半轴的夹角为30°,
∴的横坐标为:,
纵坐标,
即,故A正确.
故选:A.
【我思故我在】本题主要考查了旋转的性质,点坐标的规律探索,含30度角的直角三角形的性质,坐标与图形,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
2.如图,已知菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),若菱形绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,则第60秒时,菱形的对角线交点D的坐标为( )
A.(1,-1)B.(-1,-1)C.(,0)D.(0,-)
【答案】B
【详解】试题分析:根据已知条件O(0,0),B(2,2),可求得D(1,1),OB与x轴、y轴的交角为45°,当菱形绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,时,8秒可旋转到原来的位置,因60÷8=,所以第60秒时是第8循环的地上个位置,这时点D的坐标原来位置点D的坐标关于原点对称,所以为(-1,-1),故答案选B.
考点:规律探究题.
3.在平面直角坐标系中,若干个半径为1个单位长度,圆心角为60°的扇形组成一条连续的曲线,点P从原点O出发,沿这条曲线向右上下起伏运动,P点在直线上的速度为1个单位长度/秒,在弧线上的速度为个单位长度/秒,则2022秒时,点P的坐标是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】设第n秒运动到Pn(n为自然数)点,根据点P的运动规律找出部分Pn点的坐标,根据坐标的变化找出变化规律,依此规律即可得出结论.
【详解】解:设第n秒运动到Pn(n为自然数点)
观察,发现规律:,,,,,…
2022=4505+2
为(1011,0)
故选:A
【我思故我在】本题主要考查了规律型中的点的坐标,解题的关键是找出变化规律,并加以运用.
4.如图所示,在平面直角坐标系中,将点A(-1,0)做如下的连续平移,A(-1,0)→A1(-1,1)→A2(2,1)→A3(2,-4)→A4(-5,-4)→A5(-5,5)…,按此规律平移下去,则A102的点坐标是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意可知,点A平移时每4次为一个周期,由102÷4=25•••2,可知点A102的坐标与A4n+2的点的坐标规律相同,分别求出A2,A6,A10的坐标,找出规律,进而求解即可.
【详解】解:由题意可知,将点A(-1,0)向上平移1个单位长度得到A1(-1,1),再向右平移3个单位长度得到A2(2,1),再向下平移5个单位长度得到A3(2,-4),再向左平移7个单位长度得到A4(-5,-4);再向上平移9个单位长度得到A5(-5,5)…,
∴点A平移时每4次为一个周期.
∵102÷4=25•••2,
∴点A102的坐标与A4n+2的点的坐标规律相同.
∵A2(2,1),A6(6,5),A10(10,9),
以此类推,
∴A4n+2(4n+2,4n+1),
∴A102的点坐标是(102,101).
故选:C.
【我思故我在】本题考查了规律型:点的坐标.分析题意得出点A平移时每4次为一个周期,进而得到点A102的坐标与A4n+2的点的坐标规律相同是解题的关键.
5.如图,在一单位为1的方格纸上,△A1A2A3,△A3A4A5,△A5A6A7…,都是斜边在x轴上,斜边长分别为2,4,6,…的等腰直角三角形,若A1A2A3的顶点坐标分别为A1(2,0),A2(1,−1),A3(0,0),则依图中所示规律,A2022的坐标为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据下标确定出下标为偶数时的点的坐标,得到规律:当下标是2、6、10…时,横坐标为1,纵坐标为下标的一半的相反数,当下标是4、8、12.…时,横坐标是2,纵坐标为下标的一半,然后确定出第2022个点的坐标即可.
【详解】解:观察点的坐标变化发现:
当下标为偶数时的点的坐标,得到规律:
当下标是2、6、10…时,横坐标为1,纵坐标为下标的一半的相反数,
当下标是4、8、12.…时,横坐标是2,纵坐标为下标的一半,
因为2022÷4=505…2,
所以横坐标为1,纵坐标为=-1011,
故选:D.
【我思故我在】本题是对点的坐标变化规律的考查,根据2022是偶数,求出点的下标是偶数时的变化规律是解题的关键.
6.如图,边长为的等边,边在轴上,点在轴的正半轴上,以为边作等边,边与交于点,以为边作等边,边与交于点,以为边作等边,边与交于点,,依此规律继续作等边,则的横坐标________.
【答案】0
【分析】根据正三角形与旋转的特点得到旋转次为一个循环,故可求出的横坐标.
【详解】解:∵△ABC是正三角形,BO⊥AC
∴∠ABO=30°
同理=30°,
360°÷30°=12,
∴的横坐标旋转次为一个循环,
∵,
∴与在同一直线上,即轴上,
∴的横坐标为.
故答案为:0.
【我思故我在】此题主要考查坐标的旋转变换,解题的关键是根据图形的特点找到变换规律.
7.如图,已知(1,0),(1,1),(-1,1),(-1,-1),(2,-1)…,则的坐标是________.
【答案】(506,-505)
【分析】根据题意可得各个点分别位于象限的角平分线上(A1和第四象限内的点除外),逐步探索出下标和个点坐标之间的关系,总结出规律,根据规律推理点A2021的坐标.
【详解】解:通过观察可得数字是4的倍数的点在第三象限,
∵2021÷4=505…1,
∴点A2021在第四象限, 纵坐标为-505,横坐标为505+1=506,
∴A2021的坐标是(506,-505).
故答案为(506,-505).
【我思故我在】本题考查规律型-点的坐标,解题的关键是注意观察,寻找规律,利用规律解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
8.如图,已知正方形的对角线,相交于点,顶点,,的坐标分别为,,,规定“把正方形先沿轴翻折,再向右平移个单位”为一次变换,如此这样,连续经过次变换后,点的坐标变为_________.
【答案】
【分析】根据正方形的性质和中点坐标公式求出点坐标,然后根据轴对称与平移坐标变换特征总结出点坐标变换规律:第次变换后点的对应点的坐标为:当为奇数时,,当为偶数时,,根据规律求解即可.
【详解】解:正方形,顶点,,,
对角线交点坐标为.
根据翻折与平移的性质,
第次变换后点的对应点的坐标为,即;
第次变换后点的对应点的坐标为,即;
第次变换后点的对应点的坐标为,即;
第次变换后点的对应点的坐标为:
当为奇数时,点的坐标为;
当为偶数时,点的坐标为,
连续经过次变换后,
点的对应点的坐标为,即.
故答案为:.
【我思故我在】此题主要考查坐标的变换,解题的关键是根据题意找到变换的规律进行求解.
9.如图,在平面直角坐标系中,正方形的顶点分别在,轴上,且.将正方形绕原点顺时针旋转,且,得到正方形,再将正方绕原点顺时针旋转,且,得到正方形,以此规律,得到正方形,则点的坐标为__________.
【答案】
【分析】根据题意得出B点坐标变化规律,进而得出的坐标位置即可.
【详解】解:∵四边形正方形,且,
∴B点的坐标为(1,1),
将正方形OABC绕原点O顺时针旋转90°,且A1O=2AO,得到正方形,
此时B1的坐标为(2,-2),
再将正方绕原点顺时针旋转,且,得到正方形,
此时B2的坐标为(-4,-4),
……
依次类推得B3的坐标为(-8,8),B4的坐标为(16,16),
∴每四次循环一周,
2019÷4=,
∴点B2019与B3同在一个象限内,
∵-4=-22,8=23,16=24,
∴点B2019的坐标为(-22019,22019),
故答案为:(-22019,22019).
【我思故我在】本题考查了规律的探索,根据题意总结出规律是解题关键.
10.如图所示,一个机器人从O点出发,向正东方向走到达点,再向正北方向走到达点,再向正西方向走到达点,再向正南方向走到达点,再向正东方向走到达点,按照此规律走下去,相对于点O,机器人走到时,点的坐标是______,点的坐标是______.
【答案】
【分析】根据题意求出点的坐标为;点的坐标为;点的坐标为;点的坐标为;点的坐标为;点的坐标为,依此类推,从点开始,每走动4次一个循环,从而得到点位于第一象限内,再由落在第一象限内的点每个循环,横坐标增加6,纵坐标增加6,即可求解.
【详解】解:根据题意可知:,
∴点的坐标为;
点的坐标为,即;
点的坐标为,即;
点的坐标为,即;
点的坐标为,即;
依此类推,可得点的坐标为,即.
由此发现,从点开始,每走动4次一个循环,
∵,
∴点位于第一象限内,
∵点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为,
∴落在第一象限内的点每个循环,横坐标增加6,纵坐标增加6,
∴点的坐标为,即.
故答案为①,②.
【我思故我在】本题主要考查了坐标确定位置的运用,解题的关键是发现规律,利用规律解决问题.
11.如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2022次得到正方形OA2022B2022C2022,那么点B2022的坐标是 _____.
【答案】
【分析】根据图形可知:点在以O为圆心,为半径的圆上运动,再根据旋转可知:将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,相当于将线段绕点O顺时针旋转45°,可得对应的坐标,然后发现规律8次一循环,进而得出答案.
【详解】解:∵四边形是边长为1的正方形,
∴,
∵将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,相当于将线段绕点O顺时针旋转45°,
∴,,,,,,,,,……,
发现是8次一循环,则2022÷8=252…6,
∴点B2022的坐标是,
故答案为:.
【我思故我在】此题主要考查了旋转的性质,坐标与图形的变化,解题关键是学会从特殊到一般的探究规律的方法.
12.如图,在平面直角坐标系中放置一菱形,已知,点在轴上,,先将菱形沿轴的正方向无滑动翻转,每次翻转,连续翻转次,点的落点依次为,,,,则的横坐标为______.
【答案】1348
【分析】连接,根据条件可以求出,画出第次、第次、第次翻转后的图形,容易发现规律:每翻转次,图形向右平移,由于,因此点向右平移(即),即可到达点,根据点的坐标就可求出点的横坐标.
【详解】解:连接,如图所示:
四边形是菱形,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
画出第次、第次、第次翻转后的图形,如图所示:
由图可知:每翻转次,图形向右平移,
,
点向右平移即到点,
的坐标为,
的坐标为,
故答案为:.
【我思故我在】本题考查了菱形的性质、等边三角形的判定与性质等知识,考查了操作、探究、发现规律的能力,发现“每翻转次,图形向右平移”是解决本题的关键.
13.如图,在平面直角坐标系中有一边长为1的正方形OABC,边OA、OC分别在x轴、y轴上,如果以对角线OB为边作第二个正方形,再以对角线为边作第三个正方形……照此规律作下去,则的长为_______
【答案】
【分析】首先根据各点的坐标求出,,,,,,,,的长度,找出这些长度之间的规律,然后根据规律计算出OB2022的长度即可.
【详解】解:∵正方形OABC边长为1,
∴OB=,
∵正方形OBB1C1是正方形OABC的对角线OB为边,
∴OB1=2,
∴B1点坐标为(0,2),
同理可知;
∴B2点坐标为(-2,2),
同理可知;
B3点坐标为(-4,0),
可知;
∴B4点坐标为(-4,-4),
可知,
∴B5点坐标为(0,-8),
可知,
∴B6(8,-8),
可知,
∴B7(16,0),
可知,
∴B8(16,16),
···
由规律可以发现,,
所以
故答案为:.
【我思故我在】本题主要考查正方形的性质,坐标与图形的性质,解答本题的关键是由点坐标的规律变化发现.
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