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数学中的旋转不变性指什么(利用旋转变换证明勾股定理)

导语:用旋转不变性 外角定理求角 用勾股定理 正弦求弦心距 解读H33

H33-1.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若点A,D,E在同一条直线上,∠ACB=20°,则∠ADC的度数是( )A.55° B.60° C.65° D.70°

解读:

要求∠ADC,观察∠ADC是△EDC的外角,

由外角定理∠ADC=∠E+∠DCE,分别求出∠E,∠DCE即可。

∵将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.

∴∠DCE=∠ACB=20°,∠BCD=∠ACE=90°,AC=CE,

∴∠ACD=90°﹣20°=70°,

∵点A,D,E三点共线,

∴∠ADC+∠EDC=180°,

∵∠EDC+∠E+∠DCE=180°,

∴∠ADC=∠E+20°,

∵∠ACE=90°,AC=CE,

∴∠DAC+∠E=90°,∠E=∠DAC=45°,

在△ADC中,∠ADC+∠DAC+∠DCA=180°,

即45°+70°+∠ADC=180°,

解得∠ADC=65°,

故选C.

H33-2.如图,AC是⊙O的直径,弦BD⊥AO,垂足为E,连接BC,过点O作OF⊥BC,垂足为F,若BD=8cm,AE=2cm,则OF的长度是( )cm。

A.3 B.√6 C.2.5 D.√5

解读:

OF在Rt△OFC中,发现Rt△OFC与Rt△BEC有公共角∠C,利用三角函数(正弦),列方程求OF。为此要先求半径r,Rt△OEB中,利用勾股定理列方程求r,同理求出BC即可。

∵AC是⊙O的直径,弦BD⊥AO于E,BD=8cm,AE=2cm,

设半径为r,连结OB,

在Rt△OEB中,由勾股定理得,

r^2-(r-2)^2=4^2,

解得r=5,

∴EC=5+3=8,

在Rt△EBC中,由勾股定理得,

BC^2=4^2+8^2=80

∴BC=4√5

Rt△OFC与Rt△BEC中,

∵sin∠C=OF/OC=BE/BC

∴OF/5=4/4√5

OF=√5

故选D.

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