Question

在平面內，先將一個多邊形以點O為位似中心放大或縮小，使所得多邊形與原多邊形對應線段的比為k，并且原多邊形上的任一點P，它的對應點P′在線段OP或其延長線上；接著將所得多邊形以點O為旋轉中心，逆時針旋轉一個角度θ，這種經過和旋轉的圖形變換叫做旋轉相似變換，記為O（k，θ），其中點O叫做旋轉相似中心，k叫做相似比，θ叫做旋轉角．
（1）填空：
①如圖1，將△ABC以點A為旋轉相似中心，放大為原來的2倍，再逆時針旋轉60°，得到△ADE，這個旋轉相似變換記為A（______，______）；
②如圖2，△ABC是邊長為1cm的等邊三角形，將它作旋轉相似變換A（，90°），得到△ADE，則線段BD的長為______cm；
（2）如圖3，分別以銳角三角形ABC的三邊AB，BC，CA為邊向外作正方形ADEB，BFGC，CHIA，點O₁，O₂，O₃分別是這三個正方形的對角線交點，試分別利用△AO₁O₃與△ABI，△CIB與△CAO₂之間的關系，運用旋轉相似變換的知識說明線段O₁O₃與AO₂之間的關系．

Answer 1

【答案】分析：（1）①依題意已知1中△ABC以點A為旋轉相似中心，放大為原來的2倍，再逆時針旋轉60°，得到△ADE，故可得A的坐標．
②已知2中△ABC旋轉相似變換A（，90°），得到△ADE，可推出∠BAD=90°，利用勾股定理可求出BD的值．
（2）依題意可得△AO₁O₃經過旋轉相似變換A（，45°），得到△ABI，故線段O₁O₃變為線段BI；△CIB經過旋轉相似變換C（，45°），得到△CAO₂，此時，線段BI變為線段AO₂，易得其關系．
解答：解：（1）這種經過和旋轉的圖形變換叫做旋轉相似變換，記為O（k，θ），其中點O叫做旋轉相似中心，k叫做相似比，θ叫做旋轉角．已知1中△ABC以點A為旋轉相似中心，放大為原來的2倍，再逆時針旋轉60°，得到△ADE，故可得A（2，60°）．
依題意：①2，60°；
②已知2中△ABC旋轉相似變換A（，90°），得到△ADE以及AD=，
可推出∠BAD=90°，
利用勾股定理可求出BD=2；

（2）△AO₁O₃經過旋轉相似變換A（，45°），得到△ABI，此時，線段O₁O₃變為線段BI；
△CIB經過旋轉相似變換C（，45°），得到△CAO₂，此時，線段BI變為線段AO₂．
∵，45°+45°=90°
∴O₁O₃=AO₂，O₁O₃⊥AO₂．
點評：本題綜合考查的是旋轉的性質，相似三角形的性質，等邊三角形的性質以及正方形的性質，難度中等．