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人教版九年级数学上册重点压轴题专项讲练23.1坐标与旋转规律问题(压轴题专项讲练)(学生版+解析)
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这是一份人教版九年级数学上册重点压轴题专项讲练23.1坐标与旋转规律问题(压轴题专项讲练)(学生版+解析),共37页。
专题23.1 坐标与旋转规律问题典例分析 【典例1】如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点O在原点上,AB=CB=2,OA=OC,∠AOC=60°,AB⊥x轴,将四边形OABC绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,第2023次旋转后点C的坐标为( ) A.−3,3 B.3,−3 C.−3,−3 D.3,3【思路点拨】连接OB,过点C作CP⊥OA,垂足为P,通过证得△AOB≌△COB(SSS),得出∠AOB=12∠AOC=30°,求出得到点C的坐标为(3,3),由每旋转4次为一个循环,即可得出第2023次旋转结束时点C的位置和第3次旋转结束时点C的位置相同,从而得出第2023次旋转结束时,点C的坐标为(3,−3).【解题过程】解:连接OB,过点C作CP⊥OA,垂足为P,如图所示, ∵AB=CB=2,OA=OC,OB=OB,∴△AOB≌△COB(SSS),∴ ∠AOB=12∠AOC=30°,在Rt△AOB中,AB=2,∠AOB=30°,∴ OA=3AB=23,∴ OC=23,在Rt△COP中,OC=23,∠POC=60°,∴ CP=32OC=3,OP=12OC=3,∴点C的坐标为(3,3),如图,过C,C'作y轴和x轴的垂线,垂足分别为D,E,∵每次旋转90°,∴∠COC'=90°,OC=OC',即∠COD+∠C'OD=90°,又∠C'OD+∠C'OE=90°,∴∠COD=∠C'OE,又OC=OC',∠CDO=∠C'EO=90°,∴△CDO≌△C'EOAAS,∴C'E=CD=3,OE=OD=3,∴C'−3,3,即第1次旋转后点C的坐标为−3,3,同理可得:第2次旋转后点C的坐标为−3,−3,第3次旋转后点C的坐标为3,−3,∵每旋转4次为一个循环.∵2023÷4=505⋅⋅⋅3,∴第2023次旋转结束时点C的位置和第3次旋转结束时点C的位置相同,∴第2023次旋转结束时,点C的坐标为(3,−3),故选:B.学霸必刷1.(2024·湖北宜昌·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO两边与坐标轴重合,OA=2,OC=1.将矩形ABCO绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点B的坐标为( )A.1,2 B.2,1 C.−2,−1 D.−1,22.(23-24九年级上·广东江门·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点A1的坐标为22,22,将线段OA1绕点O按逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OA1的2倍,得到线段OA2;又将线段OA2绕点O按逆时针方向旋转45°,长度伸长为OA2的2倍,得到线段OA3;如此下去,得到线段OA4,OA5,…OAn(n为正整数),则点A2022的坐标是( ) A.−22020,0 B.−22021,0 C.0,−22020 D.0,−220213.(23-24九年级上·河南信阳·期中)将菱形OABC按如图所示的方式放置,绕原点将菱形OABC顺时针旋转,每次旋转90°,点A的对应点依次为A1、A2、A3、…,若∠AOC=60°,OA=2,则A2021的坐标为( )A.3,1 B.−1,3 C.−3,−1 D.1,−34.(23-24九年级下·广东广州·阶段练习)如图,在直角坐标系中,有一等腰直角三角形OBA,∠OAB=90°,直角边OA在x轴正半轴上,且OA=1,将Rt△OBA绕原点O顺时针旋转90°,同时扩大边长的1倍,得到等腰直角三角形OB1A1(即A1O=2AO),同理,将Rt△OB1A1顺时针旋转90°,同时扩大边长1倍,得到等腰直角三角形OB2A2,依此规律得到等腰直角三角形OB2023A2023,则点B2023的坐标为( ) A.−22023,22023 B.22023,−22023 C.−22022,22022 D.22022,−220225.(2024·广东清远·三模)如图,在Rt△ABO中,AB=OB,顶点A的坐标为2,0,以AB为边向△ABO的外侧作正方形ABCD,将组成的图形绕点O逆时针旋转,每次旋转45°,则第2024次旋转结束时,点D的坐标为( )A.1,−3 B.−1,3 C.−1,2+2 D.3,16.(23-24九年级上·河南周口·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),∠OAB=120°,AB=AO,且点B在第一象限内,将△AOB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2024次旋转后,点B的坐标是( )A.3,−3 B.0,−23 C.−3,−3 D.−3,37.(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,AB⊥y轴,垂足为点B,将△ABO绕点A逆时针旋转到△AB1O1的位置,使点B的对应点B1落在直线y=−34x上,再将△AB1O1绕点B1逆时针旋转到△A1B1O2的位置,使点O1的对应点O2也落在直线y=−34x上,如此下去,……,若点B的坐标为0,3,则点B37的坐标为( ).A.180,135 B.180,133 C.−180,135 D.−180,1338.(2024·山东聊城·一模)在平面直角坐标系中,等边△AOB如图放置,点A的坐标为−1,0,每一次将△AOB绕着点O顺时针方向旋转60°,同时每边扩大为原来的2倍,第一次旋转后得到△A1OB1,第二次旋转后得到△A2OB2,…,依次类推,则点A2024的坐标为( ) A.22023,220233 B.22023,0 C.22024,220243 D.−22023,09.(23-24九年级上·河南周口·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的菱形OACB的边OB在x轴上,且∠AOB=60°,将菱形OACB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2023次旋转结束时,点A的坐标为( )A.−1,3 B.−1,−3 C.2,0 D.−2,010.(23-24八年级下·河南郑州·期末)如图,点O为平面直角坐标系的原点,△ABC是等边三角形,点A在y轴上,点B和点C在x轴上,其中点B的坐标为−2,0,若以O为旋转中心,将△ABC按顺时针方向旋转,每次旋转60°,则旋转2024次后,点C的坐标为( )A.1,3 B.−1,−3 C.−3,1 D.−3,−111.(23-24九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,△ABC的顶点 A,B分别在 x轴,y轴上,∠ABC=90∘,OA=OB=1,BC=22将△ABC绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点C坐标为( )A.−3,2 B.−2,−3 C.−3,−2 D.2,312.(2023·河南三门峡·模拟预测)如图,菱形ABCD的对角线交于原点O,A(−23,2),B(−1,−3).将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点C的坐标为( )A.2,3 B.−23,2 C.−2,23 D.23,−213.(23-24八年级下·河南南阳·期末)如图,正方形ABCD的顶点均在坐标轴上,且点B的坐标为1,0,以AB为边构造菱形ABEF,点E在x轴上,将菱形ABEF与正方形ABCD组成的图形绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点F的对应点F2023的坐标为( ) A.−1,2 B.1,−2 C.2,−1 D.−1,−214.(23-24八年级下·河北邯郸·期末)如图,在平面直角坐标系中,将正方形OABC绕点O逆时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2024次得到正方形OA2024B2024C2024,如果点A的坐标为A(1,0),那么点B2024的坐标为( )A.2,2 B.0,2 C.1,1 D.−1,115.(23-24八年级下·河南南阳·阶段练习)如图,在△OAB中,顶点O0,0,A−2,3,B2,3,将△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点B顺时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点D的坐标为( )A.−2,−1 B.7,2 C.6,−1 D.6,716.(23-24八年级下·广东广州·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,B分别在y轴正半轴、x轴正半轴上,顶点C,D在第一象限,已知OA=OB=1,BC=22,将矩形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点C的坐标是( )A.3,2 B.−2,3 C.−3,−2 D.−3,217.(2023·河南开封·模拟预测)在平面直角坐标系中,如图所示正方形OABC,点D1,2在OA上,将正方形OABC绕坐标原点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点D的坐标是( )A.2,1 B.−2,1 C.−1,−2 D.−1,218.(2024·河南商丘·模拟预测)如图,△ABC的顶点B,C都在坐标轴上,已知B0,2,C1,0,AB=BC,且AB∥x轴,将△ABC绕点C顺时针旋转,每次旋转90°,第2025次旋转后,点A的对应点A2025的坐标是( )A.3,5+1 B.5+2,−2 C.−1,−5−1 D.−5,219.(23-24八年级下·河南郑州·开学考试)将△OBA按如图方式放在平面直角坐标系中,其中∠OBA=90°,∠A=30°,顶点A的坐标为3,3,将△OBA绕原点逆时针旋转,每次旋转60°,则第2024次旋转结束时,点A对应点的坐标为( )A.−23,0 B.23,0 C.−3,−3 D.−3,320.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,把正方形铁片OABC置于平面直角坐标系中,顶点A的坐标为3,0,点P1,2在正方形铁片上,将正方形铁片绕其右下角的顶点按顺时针方向依次旋转90°,第一次旋转至图①位置,第二次旋转至图②位置,…则正方形铁片连续旋转2024次后,点P的坐标为( ) A.6070,2 B.6072,2 C.6073,2 D.6074,1专题23.1 坐标与旋转规律问题典例分析 【典例1】如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC的顶点O在原点上,AB=CB=2,OA=OC,∠AOC=60°,AB⊥x轴,将四边形OABC绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,第2023次旋转后点C的坐标为( ) A.−3,3 B.3,−3 C.−3,−3 D.3,3【思路点拨】连接OB,过点C作CP⊥OA,垂足为P,通过证得△AOB≌△COB(SSS),得出∠AOB=12∠AOC=30°,求出得到点C的坐标为(3,3),由每旋转4次为一个循环,即可得出第2023次旋转结束时点C的位置和第3次旋转结束时点C的位置相同,从而得出第2023次旋转结束时,点C的坐标为(3,−3).【解题过程】解:连接OB,过点C作CP⊥OA,垂足为P,如图所示, ∵AB=CB=2,OA=OC,OB=OB,∴△AOB≌△COB(SSS),∴ ∠AOB=12∠AOC=30°,在Rt△AOB中,AB=2,∠AOB=30°,∴ OA=3AB=23,∴ OC=23,在Rt△COP中,OC=23,∠POC=60°,∴ CP=32OC=3,OP=12OC=3,∴点C的坐标为(3,3),如图,过C,C'作y轴和x轴的垂线,垂足分别为D,E,∵每次旋转90°,∴∠COC'=90°,OC=OC',即∠COD+∠C'OD=90°,又∠C'OD+∠C'OE=90°,∴∠COD=∠C'OE,又OC=OC',∠CDO=∠C'EO=90°,∴△CDO≌△C'EOAAS,∴C'E=CD=3,OE=OD=3,∴C'−3,3,即第1次旋转后点C的坐标为−3,3,同理可得:第2次旋转后点C的坐标为−3,−3,第3次旋转后点C的坐标为3,−3,∵每旋转4次为一个循环.∵2023÷4=505⋅⋅⋅3,∴第2023次旋转结束时点C的位置和第3次旋转结束时点C的位置相同,∴第2023次旋转结束时,点C的坐标为(3,−3),故选:B.学霸必刷1.(2024·湖北宜昌·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO两边与坐标轴重合,OA=2,OC=1.将矩形ABCO绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点B的坐标为( )A.1,2 B.2,1 C.−2,−1 D.−1,2【思路点拨】本题主要考查了平面直角坐标系内坐标的变化规律,旋转,矩形的性质.先根据矩形的性质可知B(2,1),再作出旋转后的图形,进而找到B点的坐标规律即可.【解题过程】解:∵OA=2,OC=1,∴B(2,1).将矩形ABCO绕点O逆时针旋转,如图可知:B1(−1,2), B2(−2,−1), B3(1,−2), B4(2,1),…,则:每旋转4次则回到原位置,∵2025÷4=506⋯1,即:第2025次旋转结束时,完成了506次循环,与B1−1,2的位置相同,∴B2025的坐标为−1,2.故选:D.2.(23-24九年级上·广东江门·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,点A1的坐标为22,22,将线段OA1绕点O按逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OA1的2倍,得到线段OA2;又将线段OA2绕点O按逆时针方向旋转45°,长度伸长为OA2的2倍,得到线段OA3;如此下去,得到线段OA4,OA5,…OAn(n为正整数),则点A2022的坐标是( ) A.−22020,0 B.−22021,0 C.0,−22020 D.0,−22021【思路点拨】本题考查勾股定理,旋转,规律变化知识.正确分析出变化规律是解答本题的关键.【解题过程】解:∵点A1的坐标为22,22,∴OA1=222+222=1,∵将线段OA1绕点O逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OA1的2倍,得到线段OA2,∴OA2=2,∵将线段OA2绕点O逆时针方向旋转45°,长度伸长为OA2的2倍,得到线段OA3,∴OA3=4,∴OAn=2n−1,∴OA2022=22021,∵每次旋转45°,∴2022÷9=224......6,∴点A2022应旋转到y轴负半轴位置,∴A2022(0,−22021),故选:C.3.(23-24九年级上·河南信阳·期中)将菱形OABC按如图所示的方式放置,绕原点将菱形OABC顺时针旋转,每次旋转90°,点A的对应点依次为A1、A2、A3、…,若∠AOC=60°,OA=2,则A2021的坐标为( )A.3,1 B.−1,3 C.−3,−1 D.1,−3【思路点拨】本题考查了菱形的性质、勾股定理、点的坐标规律,连接AC交OB于点D,求出A3,1,从而得出A11,−3,A2−3,−1,A3−1,3,A43,1,…,每旋转4次回到起点,由此即可得出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.【解题过程】解:如图,连接AC交OB于点D,,∵四边形OABC为菱形,∠AOC=60°,∴∠AOD=30°,AD⊥OB,∴AD=12OA=1,OD=OA2−AD2=3,∴A3,1,∵绕原点将菱形OABC顺时针旋转,每次旋转90°,点A的对应点依次为A1、A2、A3、…,∴A11,−3,A2−3,−1,A3−1,3,A43,1,…,∴每旋转4次回到起点,∵2021÷4=505…1,∴ A2021的坐标为与A1相同为1,−3,故选:D.4.(23-24九年级下·广东广州·阶段练习)如图,在直角坐标系中,有一等腰直角三角形OBA,∠OAB=90°,直角边OA在x轴正半轴上,且OA=1,将Rt△OBA绕原点O顺时针旋转90°,同时扩大边长的1倍,得到等腰直角三角形OB1A1(即A1O=2AO),同理,将Rt△OB1A1顺时针旋转90°,同时扩大边长1倍,得到等腰直角三角形OB2A2,依此规律得到等腰直角三角形OB2023A2023,则点B2023的坐标为( ) A.−22023,22023 B.22023,−22023 C.−22022,22022 D.22022,−22022【思路点拨】本题考查了等腰直角三角形的性质,找规律,由题可得B1,1,旋转90°后可得到B12,−2,B2−4,−4,B3−8,8,B416,16,且每四次循环一周,即可得到结果,找到规律是解题的关键.【解题过程】解:∵△AOB是等腰直角三角形,OA=1,∴AB=OA=1,∴B1,1,将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°得到等腰直角三角形A1OB1,且A1O=2AO,再将Rt△A1OB1绕原点O顺时针旋转90°得到等腰直角三角形A2OB2,且A2O=2A1O,依此规律,每4次循环一周,即B12,−2,B2−4,−4,B3−8,8,B416,16,∵2023÷4=505...3,∴点B2023与B3同在一个象限内,∵−4=−22,8=23,16=24,∴B2023−22023,22023,故选:C.5.(2024·广东清远·三模)如图,在Rt△ABO中,AB=OB,顶点A的坐标为2,0,以AB为边向△ABO的外侧作正方形ABCD,将组成的图形绕点O逆时针旋转,每次旋转45°,则第2024次旋转结束时,点D的坐标为( )A.1,−3 B.−1,3 C.−1,2+2 D.3,1【思路点拨】本题考查旋转中的坐标规律探究,由题意可得每8次旋转一个循环,然后利用等腰直角三角形的性质和正方形的性质即可求解.【解题过程】解:∵360°÷45°=8,∴经过8次旋转后图形回到原位置.∵2024÷8=253,∴旋转2024次后恰好回到原来图形位置,过点D作DE⊥x轴于点E.由题意可得AO=2,△ABO是等腰直角三角形,∴AB=22AO=2,∠BAO=45°.∵四边形ABCD是正方形,∴AD=AB=2,∠BAD=90°,∴∠DAE=45°,∴在Rt△ADE中,DE=AE=22AD=1,∴OE=AO+AE=3,∴点D的坐标为3,1.故选D.6.(23-24九年级上·河南周口·期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),∠OAB=120°,AB=AO,且点B在第一象限内,将△AOB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2024次旋转后,点B的坐标是( )A.3,−3 B.0,−23 C.−3,−3 D.−3,3【思路点拨】本题考查了旋转的性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理.过点B作BR⊥x轴与点R,确定OB 的长和B3,3,根据第2024次旋转后,点B恰好在y轴的负半轴上,据此即可求解.【解题过程】解:如图,过点B作BR⊥x轴与点R, ∵点A2,0,∠OAB=120°,AB=AO,且点B在第一象限内,∴AB=AO=2,∴∠BOA=∠ABR=30°,∴AR=12AB=1,BR=22−12=3,OR=OA+AR=3,∴OB=BR2+OR2=23,∴B3,3,∵将△AOB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,∴∠B'OB=60°,∵2024÷6=337…2,∴第2024次旋转后,OB旋转120°,则点B恰好在y轴的负半轴上,即第2023次旋转后,点B的坐标是0,−23.故选:B.7.(2024·四川内江·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,AB⊥y轴,垂足为点B,将△ABO绕点A逆时针旋转到△AB1O1的位置,使点B的对应点B1落在直线y=−34x上,再将△AB1O1绕点B1逆时针旋转到△A1B1O2的位置,使点O1的对应点O2也落在直线y=−34x上,如此下去,……,若点B的坐标为0,3,则点B37的坐标为( ).A.180,135 B.180,133 C.−180,135 D.−180,133【思路点拨】本题考查了平面直角坐标系、一次函数、旋转的性质、勾股定理等知识点.找出点的坐标规律以及旋转过程中线段长度的关系是解题的关键.通过求出点A的坐标,AB、OA、OB的长度,再根据旋转的特点逐步推导出后续点的位置和坐标,然后结合图形求解即可.【解题过程】解:∵ AB⊥y轴,点B的坐标为0,3,∴ OB=3,则点A的纵坐标为3,代入y=−34x,得:x=−4,则点A的坐标为−4,3.∴ OB=3,AB=4,OA=32+42=5,由旋转可知,OB=O1B1=O2B2=…=3,OA=O1A=O2A1=…=5,AB=AB1=A1B1=A2B2=…=4,∴ OB1=OA+AB1=4+5=9,B1B3=3+4+5=12,∴ B1B3=B3B5=…=B35B37=12,∴ OB37=OB1+B1B37=9+37−12×12=225.设点B37的坐标为a,−34a,则OB37=a2+−34a2=225,解得a=−180或180(舍去),则−34a=135,∴点B37的坐标为−180,135.故选C.8.(2024·山东聊城·一模)在平面直角坐标系中,等边△AOB如图放置,点A的坐标为−1,0,每一次将△AOB绕着点O顺时针方向旋转60°,同时每边扩大为原来的2倍,第一次旋转后得到△A1OB1,第二次旋转后得到△A2OB2,…,依次类推,则点A2024的坐标为( ) A.22023,220233 B.22023,0 C.22024,220243 D.−22023,0【思路点拨】每旋转6次,A的对应点又回到x轴负半轴上,故A2024在第一象限,且OA2024=22024,由此求解即可.【解题过程】解:∵A点坐标为−1,0,∴OA=1,∴第一次旋转后,点A1在第二象限,OA1=2;第二次旋转后,点A2在第一象限,OA2=22;第三次旋转后,点A3在x轴正半轴,OA3=23;第四次旋转后,点A4在第三象限,OA4=24;第五次旋转后,点A5在第四象限,OA5=25;第六次旋转后,点A6在x轴负半轴,OA6=26;如此循环,每旋转6次,A的对应点又回到x轴负半轴上,∵2024÷6=337⋯2,∴点A2024在第一象限,且OA2024=22024,过点A2024作A2024H⊥x轴于H, ∴∠OA2024H=30°,∴OH=12OA2024=22023,∴A2024H=OA20242−OH2=220233,∴点A2024的坐标为22023,220233,故选A.9.(23-24九年级上·河南周口·阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的菱形OACB的边OB在x轴上,且∠AOB=60°,将菱形OACB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2023次旋转结束时,点A的坐标为( )A.−1,3 B.−1,−3 C.2,0 D.−2,0【思路点拨】本题考查菱形的性质,规律型问题,坐标与图形变化——旋转等知识.首先确定点A的坐标,再根据6次一个循环,推出经过第2023次旋转后点的坐标即可.【解题过程】解:如图,作AP⊥y于点P,∵∠AOB=60°,菱形OACB的边长为2,∴∠AOP=30°,AO=2∴AP=1,∴OP=AO2−AP2=3,∴第1次旋转结束时,点A的坐标为−1,3,第2次旋转结束时,点A的坐标为−2,0,第3次旋转结束时,点A的坐标为−1,−3,第4次旋转结束时,点A的坐标为1,−3,第5次旋转结束时,点A的坐标为2,0,第6次旋转结束时,点A的坐标为1,3,∴6次一个循环,∵2023÷6=337⋯⋯1,∴第2023次旋转结束时,点A的坐标为−1,3.故选:C.10.(23-24八年级下·河南郑州·期末)如图,点O为平面直角坐标系的原点,△ABC是等边三角形,点A在y轴上,点B和点C在x轴上,其中点B的坐标为−2,0,若以O为旋转中心,将△ABC按顺时针方向旋转,每次旋转60°,则旋转2024次后,点C的坐标为( )A.1,3 B.−1,−3 C.−3,1 D.−3,−1【思路点拨】本题考查坐标与图形变化−旋转及点的坐标变化规律,等边三角形的性质,勾股定理,能根据所给旋转方式发现每旋转六次,点C的位置重复出现及熟知勾股定理是解题的关键.根据所给旋转方式发现每旋转六次,点C的位置重复出现,再结合△ABC是等边三角形及旋转的性质即可解决问题.【解题过程】解:因为360°÷60°=6,所以每旋转六次,点C的位置重复出现.又因为2024÷6=337余2,所以旋转2024次后点C的位置与旋转2次后点C的位置相同.如图所示,过点C'作x轴的垂线,垂足为M,∵△ABC是等边三角形,且点B坐标为(−2,0),∴OC=OB=2.由旋转可知,OC'=OC=2,∠COC'=120°,∴∠C'OM=180°−120°=60°,∴∠C'=30°.在Rt△C'OM中,OM=12OC'=1,C'M=22−12=3.∴点C'的坐标为(−1,−3).则旋转2024次后点C的坐标为(−1,−3).故选:B .11.(23-24九年级上·河南郑州·阶段练习)如图,△ABC的顶点 A,B分别在 x轴,y轴上,∠ABC=90∘,OA=OB=1,BC=22将△ABC绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点C坐标为( )A.−3,2 B.−2,−3 C.−3,−2 D.2,3【思路点拨】本题考查了图形的旋转,通过旋转角度找到旋转规律,从而确定第2022次旋转后矩形的位置探究规律,解题的关键是找到规律解决问题.【解题过程】解:作CD⊥y,轴于D,∵OA=OB=1,∴△AOB是等腰直角三角形,∴∠ABO=45°∵∠ABC=90°,∴∠CBD=45°,∴△CBD是等腰直角三角形,∵BC=22∴CD=BD=2,∴C(2,3),第一次旋转得到的坐标为3,−2;第二次旋转得到的坐标为(−2,−3) ;第三次旋转得到的坐标为 (−3,2),第四次旋转得到的坐标为(2,3),⋯ ;四次一个循环,∵2022÷4=505⋯2,∴则第2022次旋转结束时,点C的坐标为−2,−3,故选:B.12.(2023·河南三门峡·模拟预测)如图,菱形ABCD的对角线交于原点O,A(−23,2),B(−1,−3).将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点C的坐标为( )A.2,3 B.−23,2 C.−2,23 D.23,−2【思路点拨】首先根据菱形的性质及旋转的规律,可得第2023次旋转结束时,点C在第三象限,过点A作AE⊥x轴于点E,延长OB到C'点,使OC'=OA,过点C'作C'F⊥x轴于点F,再根据菱形的性质及全等三角形的判定,即可求得C'点的坐标,据此即可求解.【解题过程】解:∵将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转90°,360°÷90°=4,∴旋转4次后回到原来的位置,∵2023÷4=505……3,∴第2023次旋转结束时,点C在第三象限,如图:过点A作AE⊥x轴于点E,延长OB到C'点,使OC'=OA,过点C'作C'F⊥x轴于点F,∴∠AEO=∠OFC'=90°,∴∠OAE+∠AOE=90°,∵四边形ABCD是菱形,∴OA=OC=OC',AC⊥BD,∴∠C'OF+∠AOE=90°,∴∠OAE=∠C'OF,∴△OAE≌C'OF(AAS),∴AE=OF,OE=C'F,∵ A−23,2,∴ OE=23,AE=2,∴OF=2,C'F=23,∴ C'−2,−23,故第2023次旋转结束时,点C的坐标为−2,−23,故选:C.13.(23-24八年级下·河南南阳·期末)如图,正方形ABCD的顶点均在坐标轴上,且点B的坐标为1,0,以AB为边构造菱形ABEF,点E在x轴上,将菱形ABEF与正方形ABCD组成的图形绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点F的对应点F2023的坐标为( ) A.−1,2 B.1,−2 C.2,−1 D.−1,−2【思路点拨】由题意知,AO=BO=1,由勾股定理得,AB=AO2+BO2=2,由菱形ABEF,可得AF=AB=2,则F2,1,由每次旋转90°,可得每旋转4次,点F重合一次,由2023=4×505+3,可得F2023=F3,由F3在第四象限,如图,连接OF,OF3,作F3G⊥OA于G,由旋转的性质可得,OF3=OF,∠F3OF=90°,证明△OGF3≌△FAOAAS,则GF3=AO=1,OG=AF=2,F31,−2,则F20231,−2.【解题过程】解:由题意知,AO=BO=1,由勾股定理得,AB=AO2+BO2=2,∵菱形ABEF,∴AF=AB=2,∴F2,1,∵每次旋转90°,∴每旋转4次,点F重合一次,∵2023=4×505+3,∴F2023=F3,∵F3在第四象限,如图,连接OF,OF3,作F3G⊥OC于G, 由旋转的性质可得,OF3=OF,∠F3OF=90°,∵∠F3OG+∠FOA=90°=∠FOA+∠OFA,∴∠F3OG=∠OFA,∵∠F3OG=∠OFA,∠OGF3=∠FAO=90°,OF3=OF,∴△OGF3≌△FAOAAS,∴GF3=AO=1,OG=AF=2,∴F31,−2,∴F20231,−2,故选:B.14.(23-24八年级下·河北邯郸·期末)如图,在平面直角坐标系中,将正方形OABC绕点O逆时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2024次得到正方形OA2024B2024C2024,如果点A的坐标为A(1,0),那么点B2024的坐标为( )A.2,2 B.0,2 C.1,1 D.−1,1【思路点拨】根据图形可知:点B在以O为圆心,以OB为半径的圆上运动,再由旋转可知:将正方形OABC绕点O逆时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,相当于将线段OB绕点O逆时针旋转45°,可得对应点B的坐标,然后发现规律是8次一循环,进而得出答案.【解题过程】解:∵点A的坐标为1,0,四边形OABC是正方形,∴点B的坐标为1,1,∴OA=AB=1,∵四边形OABC是正方形,∴∠OAB=90°,连接OB,如图: 由勾股定理得:OB=12+12=2,由旋转的性质得:OB=OB1=OB2=OB3=…=2,∵将正方形OABC绕点O逆时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,相当于将线段OB绕点O逆时针旋转45°,依次得到∠AOB=∠BOB1=∠B1OB2=…=45°,∴B10,2,B2−1,1,B3−2,0,B4−1,−1,B50,−2,B61,−1,B72,0,B81,1 …,发现是8次一循环,则2024÷8=253,∴B2024是第253组的最后一个点,∴点B2024的坐标为1,1,故选:C.15.(23-24八年级下·河南南阳·阶段练习)如图,在△OAB中,顶点O0,0,A−2,3,B2,3,将△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点B顺时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点D的坐标为( )A.−2,−1 B.7,2 C.6,−1 D.6,7【思路点拨】本题考查了坐标与旋转规律问题,正方形的性质,全等三角形的性质与判定,先根据A、B的坐标结合正方形的性质得到D−2,7,C2,7,再由每次旋转90°,得到每4次旋转为一个循环,则第2025次旋转结束时与第1次旋转结束时的坐标相同;如图所示,设点D绕点B第一次顺时针旋转90度的对应点为D',连接BD,BD',CD',可证明△DBC≌△D'BCSAS,得到∠BCD'=∠BCD=90°,D'C=CD=4,进而证明D、C、D'三点共线,得到点D'的坐标为6,7,据此可得答案.【解题过程】解:∵A−2,3,B2,3,∴AB=2+2=4,∵四边形ABCD为正方形,∴AD=AB=BC=4,∴D−2,7,C2,7,∵每次旋转90°,∴每4次旋转为一个循环,∵2025÷4=506……1,∴第2025次旋转结束时与第1次旋转结束时的坐标相同,如图所示,设点D绕点B第一次顺时针旋转90度的对应点为D',连接BD,BD',CD',由旋转的性质可得BD=BD',∠DBD'=90,由正方形的性质可得∠DBC=45°,∴∠D'BC=45°=∠DBC, 又∵BC=BC,∴△DBC≌△D'BCSAS,∴∠BCD'=∠BCD=90°,D'C=CD=4 ∴D、C、D'三点共线,∴点D'的坐标为6,7,∴第2025次旋转结束时,点D的坐标为6,7,故选:D.16.(23-24八年级下·广东广州·期末)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCD的顶点A,B分别在y轴正半轴、x轴正半轴上,顶点C,D在第一象限,已知OA=OB=1,BC=22,将矩形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,则第2025次旋转结束时,点C的坐标是( )A.3,2 B.−2,3 C.−3,−2 D.−3,2【思路点拨】过点C作CE⊥x轴于点E,连接OC,求出点C坐标,矩形ABCD绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,360°÷90°=4,得到每循环4次与原图形重合,根据2025÷4=506⋯1,得到第2025旋转结束时,点C的坐标与第1旋转结束时点C的坐标相同.根据矩形绕点O逆时针旋转1,即线段OC绕点O逆时针旋转90°,得到线段OC',其中点C'落在第二象限.求出点C'的坐标,即可得出结果.本题考查坐标系下图形的旋转,点的规律探究.解题的关键是确定旋转过程中点的坐标规律.【解题过程】解:如图,过点C作CE⊥x轴于点E,连接OC,∵OA=OB=1,∴∠ABO=45°,∵∠ABC=90°,∴∠CBE=45°,∴∠BCE=45°,∵CE2+BE2=BC2,∴2CE2=(22)2,∴CE=BE=2,∴OE=3,∴C(3,2).∵矩形绕点O逆时针旋转,每次旋转90°,360°÷90°=4,∴每循环4次与原图形重合,∵2025÷4=506⋯1,∴第2025次旋转结束时,点C的坐标与第1次旋转结束时点C的坐标相同,即第2025次旋转结束时,点C落在第二象限,如图,过点C'作C'E'⊥y轴于点E',则OC'=OC,∠COC'=90°,∴∠C'OE'=∠COE,∠C'E'O=∠CEO,∴△C'OE'≌△COE,∴OE'=OE=3,C'E'=CE=2,∴C'(−2,3),∴第2025次旋转结束时,点C的坐标为(−2,3).故选:B17.(2023·河南开封·模拟预测)在平面直角坐标系中,如图所示正方形OABC,点D1,2在OA上,将正方形OABC绕坐标原点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2023次旋转结束时,点D的坐标是( )A.2,1 B.−2,1 C.−1,−2 D.−1,2【思路点拨】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的性质与判定,点坐标规律的探索,正确找到旋转2023次后点D的位置是解题的关键.先确定旋转2023次后点D对应的位置,过点D,D'分别作DE⊥x轴于点E,D'F⊥x轴于点F,证明△D'OF≌△ODE得到OF=DE=2,D'F=OE=1,由此即可求解.【解题过程】解:∵正方形OABC绕坐标原点O顺时针旋转,每次旋转90°,∴旋转4次恰好旋转360°.∵2023÷4=505...3,∴旋转2023次,即点D旋转了505圈后,又旋转了3次.∵3×90°=270°,∴此时点D对应的位置即点D'所在的位置,如图.过点D,D'分别作DE⊥x轴于点E,D'F⊥x轴于点F,∴∠D'FO=∠OED=90°,∴∠EOD+∠EDO=90°,∵四边形OABC是正方形,∴∠AOC=90°,∴∠FOD'+∠DOE=90°,∴∠D'OF=∠ODE.在△D'OF和△DOE中,∠FD'O=∠OED∠D'OF=∠ODEOD=OD',∴△D'FO≌△OEDAAS,∴OF=DE,D'F=OE.∵点D的坐标为1,2,∴OF=DE=2,D'F=OE=1.∵点D'在第二象限,∴旋转2023次后,点D的坐标为−2,1.故选B.18.(2024·河南商丘·模拟预测)如图,△ABC的顶点B,C都在坐标轴上,已知B0,2,C1,0,AB=BC,且AB∥x轴,将△ABC绕点C顺时针旋转,每次旋转90°,第2025次旋转后,点A的对应点A2025的坐标是( )A.3,5+1 B.5+2,−2 C.−1,−5−1 D.−5,2【思路点拨】本题考查坐标与图形变化−旋转、等腰三角形的性质及点的坐标变化规律,熟知图形的性质及根据所给旋转方式发现每旋转四次,点A对应点的坐标循环出现是解题的关键.先求出点A的坐标,再由旋转可知,每旋转四次,点A对应点的坐标循环出现,据此可解决问题.【解题过程】解:∵B(0,2),C(1,0),∴OB=2,OC=1.在Rt△BOC中,BC=22+12=5.∵AB=BC,且AB∥x轴,∴点A的坐标为(−5,2).∵360°÷90°=4,∴每旋转四次,点A对应点的坐标循环出现.∵2025÷4=506余1,∴点A2025的坐标与点A1的坐标相同.将AC绕点C顺时针旋转90°,如图所示,分别过点A和点A1作x轴的垂线,垂足分别为M和N,由旋转可知,AC=A1C,∠ACA1=90°,∴∠ACM+∠A1CN=∠ACM+∠CAM=90°,∴∠A1CN=∠CAM.在△CAM和△A1CN中,∠A1CN=∠CAM∠A1NC=∠CMAA1C=AC,∴△CAM≌△A1CN(AAS),∴A1N=CM,CN=AM.∵A(−5,2),C(1,0),∴A1N=CM=5+1,CN=AM=2,∴ON=OC+CN=1+2=3,∴点A1的坐标为(3,5+1),即点A2025的坐标为(3,5+1).故选:A19.(23-24八年级下·河南郑州·开学考试)将△OBA按如图方式放在平面直角坐标系中,其中∠OBA=90°,∠A=30°,顶点A的坐标为3,3,将△OBA绕原点逆时针旋转,每次旋转60°,则第2024次旋转结束时,点A对应点的坐标为( )A.−23,0 B.23,0 C.−3,−3 D.−3,3【思路点拨】本题主要是考查了旋转性质、中心对称求点坐标、三角形全等以及点的坐标特征.根据旋转性质,可知6次旋转为1个循环,故先需要求出前6次循环对应的A点坐标即可,利用全等三角形性质求出第一次旋转对应的A点坐标,之后第2次旋转,根据图形位置以及OA长,即可求出,第3、4、5次分别利用关于原点中心对称,即可求出,最后一次和A点重合,再判断第2024次属于循环中的第2次,最后即可得出答案.【解题过程】解:由题意可知:6次旋转为1个循环,第一次旋转时:过点A'作x轴的垂线,垂足为C,如图所示:由A的坐标为3,3可知:OB=3,AB=3,∵∠A=30°,∴∠AOB=90°−∠A=60°,OA=2OB=23,由旋转性质可知:△AOB≌△A'OB',∴∠A'OB'=∠AOB=60°,OA'=OA,∴∠A'OC=180°−∠A'OB'−∠AOB=60°,在△A'OC与△AOB中:∠A'OC'=∠AOB=60°∠A'CO=∠ABO=90°OA'=OA,∴ △A'OC'≌△AOBAAS,∴ OC=OB=3,A'C=AB=3,∴此时点A'对应坐标为−3,3,当第二次旋转时,如图所示:此时A'点对应点的坐标为−23,0.当第3次旋转时,第3次的点A对应点与A点中心对称,故坐标为−3,−3,当第4次旋转时,第4次的点A对应点与第1次旋转的A'点对应点中心对称,故坐标为3,−3,当第5次旋转时,第5次的点A对应点与第2次旋转的A'点对应点中心对称,故坐标为23,0.第6次旋转时,与A点重合.故前6次旋转,点A对应点的坐标分别为:−3,3、23,0、−3,−3、3,−3、23,0、3,3.由于2024÷6=337⋅⋅⋅⋅⋅⋅2,故第2024次旋转时,A点的对应点为23,0.故选:B.20.(2023九年级上·全国·专题练习)如图,把正方形铁片OABC置于平面直角坐标系中,顶点A的坐标为3,0,点P1,2在正方形铁片上,将正方形铁片绕其右下角的顶点按顺时针方向依次旋转90°,第一次旋转至图①位置,第二次旋转至图②位置,…则正方形铁片连续旋转2024次后,点P的坐标为( ) A.6070,2 B.6072,2 C.6073,2 D.6074,1【思路点拨】按照题意,连接右下角x轴上的点与P,如图所示,由旋转性质逐步求出各个位置时点P的坐标,找到循环规律求解即可得到答案.【解题过程】解:如图所示:∵点A 3,0,点P1,2,∴OC=1,PC=2,OA=3,则AC=OA−OC=2,由旋转的性质可得AD=AC=2,DP1=PC=2,∴第一次P15,2;如图所示:∵ P15,2,∴P1E=2,EF=OF−OE=6−5=1,则由旋转的性质可得FG=FE=1,GP2=EP1=2,∴第二次P28,1,如图所示:∵ P28,1,∴P2H=1,HI=OI−OH=9−8=1,则由旋转的性质可得JI=HI=1,JP3=HP2=1,∴第三次P310,1,如图所示:∵ P310,1,∴P3K=1,KL=OL−OK=12−10=2,则由旋转性质可得ML=KL=2,MP4=KP3=1,∴第四次P413,2,…数形结合,发现点P的位置4次一个循环,P4n12n+1,2,∵2024÷4=506,P2024的纵坐标与P4相同为2,横坐标为1+12×506=6073,∴P20246073,2,故选:C.