3. 如图,在正方形网格中,线段AB绕点O旋转一定的角度后与线段CD重合(C,D均为格点,A的对应点是点C),若点A的坐标为(-1,5),点B的坐标为(3,3),则旋转中心O点的坐标为 (
A
)

A.(1,1)
B.(4,4)
C.(2,1)
D.(1,1)或(4,4)
解析:
【分析】
要确定旋转中心,依据旋转的性质:旋转中心到任意一组对应点的距离都相等,因此旋转中心是两组对应点所连线段的垂直平分线的交点。本题已知A的对应点是C,AB旋转后与CD重合,因此B的对应点是D,我们先结合已知点坐标确定C、D的坐标,再分别求AC、BD的垂直平分线,两条垂直平分线的交点即为旋转中心O的坐标。
【解析】
由点A(-1,5)、B(3,3)可知网格的单位长度为1,结合网格可得C点坐标为(5,3),D点坐标为(3,-1)。
1. 求BD的垂直平分线:
B(3,3)、D(3,-1)的横坐标相同,线段BD为竖直线,其中点坐标为$(3,\frac{3+(-1)}{2})=(3,1)$,因此BD的垂直平分线是过中点且垂直于BD的水平线,解析式为$y=1$。
2. 求AC的垂直平分线:
A(-1,5)、C(5,3)的中点坐标为$(\frac{-1+5}{2},\frac{5+3}{2})=(2,4)$,
线段AC的斜率$k_{AC}=\frac{3-5}{5-(-1)}=-\frac{1}{3}$,因此其垂直平分线的斜率为$3$(互相垂直的两条直线斜率乘积为$-1$)。
由点斜式可得AC的垂直平分线解析式:$y-4=3(x-2)$,整理得$y=3x-2$。
3. 求交点:
将$y=1$代入$y=3x-2$,得$1=3x-2$,解得$x=1$,即交点坐标为$(1,1)$,也就是旋转中心O的坐标。
【答案】
A
【知识点】
旋转的性质,垂直平分线的性质,坐标与图形变化
【点评】
本题解题的核心是掌握旋转中心的确定方法,需要注意题目明确给出了对应点关系,避免误算另一组对应点的情况,结合坐标计算垂直平分线时要细心,不要算错中点和斜率。
【难度系数】
0.7