【知识点详解】
本题主要涉及的是初中数学中的“旋转”概念,具体是在中考数学的压轴题中出现的。题目中给出了一个矩形AOBC在平面直角坐标系中的四个顶点坐标,然后以点C为旋转中心,矩形顺时针旋转得到新的矩形4DEF。下面对题目涉及的知识点进行详细讲解:
1. **旋转的基本性质**:
- 旋转不改变图形的形状和大小,只改变图形的位置。
- 旋转中心是固定不动的,图形上的每一点都绕旋转中心按相同的角度旋转。
- 旋转前后,对应点到旋转中心的距离相等,对应线段平行或共线,对应角相等。
2. **坐标变换**:
- 当图形旋转时,可以通过计算旋转前后的角度和距离来确定新位置的坐标。对于顺时针旋转,角度为负;对于逆时针旋转,角度为正。
3. **矩形的性质**:
- 矩形的对角线互相平分且相等。
- 相邻两边互相垂直,即所有内角都是90度。
- 矩形的周长是两倍的邻边之和,面积是长乘以宽。
4. **相似三角形**:
- 在题目中,利用了相似三角形的性质来求解点的坐标。例如,通过证明△ADB与△AOB相似,可以得出比例关系从而解出点D的坐标。
5. **勾股定理**:
- 勾股定理是求解直角三角形边长的重要工具。在题目中,利用勾股定理求解点D的坐标,以及在直角三角形AHB中求解线段AH的长度。
6. **最值问题**:
- 题目中求解面积S的取值范围,涉及到的是图形位置变化时面积的最值。当点D在线段BK上时,面积最小;当点D在BA的延长线上时,面积最大。这需要根据点D的位置变化,结合矩形和三角形的面积公式进行计算。
7. **面积的计算**:
- 矩形的面积是长乘以宽,三角形的面积是底乘以高除以2。在求解面积最值时,需要用到这些基本的面积计算方法。
8. **解题策略**:
- 分析题目的条件,确定图形的旋转性质。
- 应用几何图形的性质(如矩形、相似三角形)建立等量关系。
- 利用坐标几何的方法求解点的坐标。
- 探讨图形变化对面积的影响,找出面积的最值情况。
本题旨在考察学生对旋转、坐标变换、矩形性质、相似三角形、勾股定理以及最值问题的理解和应用能力。解答这类问题时,需灵活运用几何知识,并具备一定的代数计算技巧。