Question

如圖，邊長為2的正方形ABCD的對角線交于點O，把邊BA、CD分別繞點B、C同時逆時針旋轉(zhuǎn)60°得四邊形A′BCD′，其對角線交點為O′，連接OD′．下列結(jié)論：
①四邊形A′BCD′為菱形；
②S四邊形A′BCD′=

1

2

S正方形ABCD；
③線段OD′的長為

3

-1；
④點O運動到點O′的路徑是線段OO′．其中正確的結(jié)論共有（　�。�

• A、1個
• B、2個
• C、3個
• D、4個

Answer 1

分析：①根據(jù)旋轉(zhuǎn)角是60°以及正方形的四個角都是直角可得∠BCD′=30°，然后證明A′B∥CD′，進而得到四邊形A′BCD′是平行四邊形，再根據(jù)A′B=BC，即可證明四邊形A′BCD′是菱形；
②根據(jù)旋轉(zhuǎn)角是60°求出點B到A′D′的距離是A′B的一半，也就是AB的一半，然后根據(jù)正方形的面積公式以及菱形的面積即可證明；
③先求出OA′的長度，再根據(jù)菱形的對邊相等，減去正方形的邊長即可；
④根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)，點O以BC的中點為圓心，以BC的一半為半徑逆時針旋轉(zhuǎn)可以得到點O′，所以路徑是弧而非線段．

解答：解：①根據(jù)題意，∠A′BA=∠D′CD=60°，
∵四邊形ABCD是正方形，
∴∠BCD=90°，
∴∠BCD′=30°，
∴∠A′BC+∠BCD′=60°+90°+30°=180°，
∴A′B∥CD′，
又∵A′B=CD′=AB，
∴四邊形A′BCD′是平行四邊形，
∵AB=BC（正方形的邊長相等），
∴四邊形A′BCD′是菱形，故本題小題正確；

②∵∠ABA′=60°，AB=2，
∴點B到A′D′的距離是：

1

2

A′B=

1

2

AB=1，
∴S_{四邊形A′BCD}=BC•（

1

2

A′B）=2×1=2，
S_{正方形ABCD}=BC•AB=2×2=4，
∴S_{四邊形A′BCD}=

1

2

S_{正方形ABCD}，故本小題正確；

③∵點O是AC的中點，
∴OA′=A′B•sin60°+

1

2

BC=2×

3

2

+

1

2

×2=

3

+1，
∴OD′=OA′-A′D′=

3

+1-2=

3

-1，故本小題正確；

④根據(jù)菱形的對角線互相垂直可得△BCO′是直角三角形，
∴以BC的中點為圓心，以BC的一半為半徑，點O逆時針旋轉(zhuǎn)可以到達點O′的位置，經(jīng)過路徑是弧而不是線段OO′，故本小題錯誤．
綜上所述，正確的結(jié)論有①②③共3個．
故選C．

點評：本題考查了正方形的性質(zhì)，菱形的判定與性質(zhì)，直角三角形30°角所對的直角邊等于斜邊的性質(zhì)，直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半的性質(zhì)，旋轉(zhuǎn)變換，是綜合題目，但難度不大，仔細分析即可求解．