Câu hỏi:

25/08/2024 250 Lưu

Cho điểm O cố định và số đo α° (0° < α° < 180°).

a) Ở Hình 20, phép quay ngược chiều α° tâm O biến điểm A thành điểm A’ và biến điểm B thành điểm B’. Chứng minh AB = A’B’.

b) Ở Hình 21, phép quay thuận chiều α° tâm O biến điểm M thành điểm M’ và biến điểm N thành điểm N’. Hỏi MN có bằng M’N’ hay không? Vì sao?

Cho điểm O cố định và số đo α° (0° < α° < 180°).  a) Ở Hình 20, phép quay ngược chiều α° tâm O biến điểm A thành điểm A’ và biến điểm B thành điểm B’. Chứng minh AB = A’B’. (ảnh 1)

Quảng cáo

Trả lời:

verified Giải bởi Vietjack

a) Vì phép quay ngược chiều α° tâm O biến điểm A thành điểm A’ nên OA = OA’ và \(\widehat {AOA'} = \alpha ^\circ .\)

Vì phép quay ngược chiều α° tâm O biến điểm B thành điểm B’ nên OB = OB’ và \(\widehat {BOB'} = \alpha ^\circ .\)

Ta có \(\widehat {AOB} = \widehat {AOA'} - \widehat {A'OB} = \alpha ^\circ - \widehat {A'OB};\) \(\widehat {A'OB'} = \widehat {BOB'} - \widehat {A'OB} = \alpha ^\circ - \widehat {A'OB}.\)

Suy ra \[\widehat {AOB} = \widehat {A'OB'}.\]

Xét ∆OAB và ∆OA’B’ có:

OA = OA’, \[\widehat {AOB} = \widehat {A'OB'},\] OB = OB’

Do đó ∆OAB = ∆OA’B’ (c.g.c)

Suy ra AB = A’B’ (hai cạnh tương ứng).

b) Vì phép quay thuận chiều α° tâm O biến điểm M thành điểm M’ nên OM = OM’ và \(\widehat {MOM'} = \alpha ^\circ .\)

Vì phép quay thuận chiều α° tâm O biến điểm N thành điểm N’ nên ON = ON’ và \(\widehat {NON'} = \alpha ^\circ .\)

Ta có \(\widehat {MON} = \widehat {MOM'} - \widehat {NOM'} = \alpha ^\circ - \widehat {NOM'};\) \[\widehat {M'ON'} = \widehat {NON'} - \widehat {NOM'} = \alpha ^\circ - \widehat {NOM'}.\]

Suy ra \[\widehat {MON} = \widehat {M'ON'}.\]

Xét ∆OMN và ∆OM’N’ có:

OM = OM’, \[\widehat {MON} = \widehat {M'ON'},\] ON = ON’

Do đó ∆OMN = ∆OM’N (c.g.c)

Suy ra MN = M’N’ (hai cạnh tương ứng).

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

a) Xét ∆ABC có Q, P lần lượt là trung điểm của AB, BC nên QP là đường trung bình của tam giác, do đó QP // AC và \(QP = \frac{1}{2}AC.\)

Tương tự, ta có: MN là đường trung bình của tam giác ACD, do đó MN // AC và \(MN = \frac{1}{2}AC.\)

Do đó MNPQ là hình bình hành.

Mặt khác, ta cũng chứng minh được MQ là đường trung bình của ∆ABD nên \(MQ = \frac{1}{2}BD.\)

Lại có ABCD là hình vuông nên AC = BD và AC BD.

Suy ra MN = MQ và MN MQ.

Khi đó hình bình hành MNPQ là hình vuông.

b) Phép quay ngược chiều 90° tâm O biến điểm O tương ứng thành chính nó.

Do ABCD là hình vuông tâm O nên OA = OB = OC = OD.

Theo câu a, ta có \(\widehat {AOD} = 90^\circ \)

Do đó, tia OD quay ngược chiều 90° tâm O đến tia OA.

Tương tự, đối với hình vuông MNPQ ta cũng có ON = OM và \(\widehat {NOM} = 90^\circ \) nên tia ON quay ngược chiều 90° tâm O đến tia OM.

Vậy phép quay ngược chiều 90° tâm O biến các điểm O, D, N tương ứng thành các điểm O, A, M.

c) Các phép quay tâm O giữ nguyên hình vuông MNPQ là các phép quay thuận chiều α° tâm O và các phép quay ngược chiều α° tâm O, với α° lần lượt nhận các giá trị:

α1° = 90°; α2° = 180°; α3° = 270°; α4° = 360°.

Lời giải

Trên mặt phẳng tọa độ Oxy, cho hình vuông ABCD với A(1; 1), B(–1; 1), C(–1; –1), D(1; –1). Phép quay ngược chiều 45° tâm O biến các điểm A, B, C, D lần lượt thành các điểm A’, B’, C’, D’. Tính diện tích tứ giác A’B’C’D’. (ảnh 1)

Gọi H là hình chiếu của A trên Oy.

Ta có A(1; 1) nên suy ra AH = OH = 1.

Do đó ∆OAH vuông cân tại H nên \(\widehat {AOH} = 45^\circ .\)

Xét ∆OAH vuông tại H, ta có: OA2 = OH2 + AH2 (định lí Pythagore)

Suy ra \(OA = \sqrt {O{H^2} + A{H^2}} = \sqrt {{1^2} + {1^2}} = \sqrt 2 .\)

Tương tự, ta sẽ có \(OA = OB = OC = OD = \sqrt 2 .\)

Mặt khác, do ABCD là hình vuông nên hai đường chéo AC và BD cắt nhau tại trung điểm của mỗi đường, do đó O là tâm của hình vuông.

Do đó, phép quay ngược chiều 45° tâm O biến điểm A thành các điểm A’ nằm trên tia Oy sao cho \(OA' = OA = \sqrt 2 ,\) tức là \[A'\left( {0;\sqrt 2 } \right).\]

Tương tự, ta chứng minh được, phép quay ngược chiều 45° tâm O biến các điểm A, B, C, D lần lượt thành các điểm \[A'\left( {0;\sqrt 2 } \right),\,\,B'\left( { - \sqrt 2 ;0} \right),\] \(C'\left( {0; - \sqrt 2 } \right),\,\,D'\left( {\sqrt 2 ;0} \right).\)

Suy ra tứ giác A’B’C’D’ là hình vuông với hai đường chéo là A’C’ và B’D’, nên diện tích tứ giác A’B’C’D’ là:

\(\frac{1}{2} \cdot A'C' \cdot B'D' = \frac{1}{2} \cdot 2\sqrt 2 \cdot 2\sqrt 2 = 4\) (đơn vị diện tích).