Chuyên đề Phép quay (2022) - Toán 11

Với Chuyên đề Phép quay (2022) - Toán 11 mới nhất được biên soạn bám sát chương trình Toán 11 giúp các bạn học tốt môn Toán hơn.

1 1433 lượt xem
Tải về


Chuyên đề Phép quay - Toán 11

A. Lý thuyết

I. Định nghĩa.

Định nghĩa: Cho điểm O và góc lượng giác α. Phép biến hình biến O thành chính nó, biến mỗi điểm M khác O thành điểm M’ sao cho OM’ = OM và góc lượng giác (OM; OM’) bằng α được gọi là phép quay tâm O góc α.

- Điểm O được gọi là tâm quay, α được gọi là góc quay của phép quay đó.

Phép quay tâm O góc α được kí hiệu là Q(O, α).

Lý thuyết Phép quay chi tiết – Toán lớp 11 (ảnh 1)

- Nhận xét:

1) Chiều dương của phép quay là chiều dương của đường tròn lượng giác nghĩa là chiều ngược với chiều quay của kim đồng hồ.

Lý thuyết Phép quay chi tiết – Toán lớp 11 (ảnh 1)

2) Với k là số nguyên ta luôn có:

Phép quay  là phép đồng nhất.

Phép quay là phép đối xứng tâm O.

II. Tính chất

- Tính chất 1. Phép quay bảo toàn khoảng cách giữa hai điểm bất kì.

Lý thuyết Phép quay chi tiết – Toán lớp 11 (ảnh 1)

Phép quay tâm O, góc (OA, OA’) biến điểm A thành A’, B thành B’. Khi đó ta có A’B’ = AB.

- Tính chất 2. Phép quay biến đường thẳng thành đường thẳng, biến đoạn thẳng thành đoạn thẳng bằng nó, biến tam giác thành tam giác bằng nó, biến đường tròn thành đường tròn có cùng bán kính.

Lý thuyết Phép quay chi tiết – Toán lớp 11 (ảnh 1)

- Nhận xét: Phép quay góc α với , biến đường thẳng d thành đường thẳng d’ sao cho góc giữa d và d’ bằng α (nếu 0  <  απ2), hoặc bằng π-α (nếu  π2    α  <π)

Lý thuyết Phép quay chi tiết – Toán lớp 11 (ảnh 1)

B. Bài tập

I. Bài tập trắc nghiệm

Bài 1: Trong mặt phẳng Oxy phép quay tâm K, góc 600 biến M(1;1) thành M’(-1;1). Tọa độ điểm K là:

A. (0;0)      

B. (0;-√3)      

C. (0;1-√3)      

D. (√2;0)

Lời giải:

Đáp án: C

Tam giác đều KMM’ có cạnh MM’ = 2 nên đường cao bằng √3.

Suy ra OK = √3-1 ⇒ K(0; 1-√3)

Nhận xét. Phép quay có góc quay bằng ±600 thì tam giác tạo bởi tâm quay, điểm M và ảnh M’ của nó luôn tạo thành một tam giác đều.Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 2: Trong mặt phẳng Oxy phép quay Q(O; 600) biến đường thẳng d có phương trình x - 2y = 0 thành đường thẳng d’ có phương trình:

A. x + 2y = 0

B. 2x + y = 0

C. 2x - y = 0

D. x - y + 2 = 0

Lời giải:

Đáp án: B

Lấy M(2; 1) thuộc d, phép quay Q(O, 900) biến M(2; 1) thành M’(-1; 2). Tâm quay O(0; 0) thuộc d ⇒ d' đi qua O và M’ có phương trình 2x + y = 0.

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 3: trong mặt phẳng Oxy phép quay Q(O; 900) biến đường thẳng d có phương trình: 2x - y + 1 = 0 thành đường thẳng d’ có phương trình.

A. x + 2y - 1 = 0

B. 2x + y + 1 = 0

C. 2x - y + 1 = 0

D. x + 2y + 1 = 0

Lời giải:

Đáp án: D

Lấy A(0; 1) và B(-1/2;0) thuộc d, phép quay Q(O, 900) biến A thành A’(-1; 0), biến B thành B’(0; -1/2) phương trình d’ qua A’, B’ là x + 2y + 1 = 0.

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 4: Trong mặt phẳng Oxy cho đường tròn (C) có phương trình (x - 3)+ y2 = 4. Phép quay tâm O(0;0) góc quay 900 biến (C) thành (C’) có phương trình:

A. x2 + y2 - 6x + 5 = 0

B. x2 + y2 - 6y + 6 = 0

C. x2 + y2 + 6x - 6 = 0

D. x2 + y2 - 6y + 5 = 0

Lời giải:

Đáp án: D

Phép quay tâm O(0; 0) góc quay 900 biến tâm I(3; 0) của (C) thành tâm I’(0; 3) của (C’), bán kính không thay đổi. phương trình (C’) là x2 + (y - 3)2 = 4 ⇒ x2 + y2 - 6y + 5 = 0

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 5: Cho một tam giác ABC tâm O. gọi A, E, F lần lượt là trung điểm các cạnh BC, CA, AB. Mệnh đề nào sau đây đúng?

A. Q(0; 1200)(∆ODC) = ∆OFA      

B. Q(0; 1200)(∆AOF) = ∆BOD

C. Q(0; 1200)(∆AOB) = ∆AOC      

D. Q(0; 600)(∆OFE) = ∆ODE

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Lời giải:

Đáp án: B

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

D. Không có trên hình vẽ

Chọn đáp án B

Bài 6: Dựng ra phía ngoài tam giác vuông cân ABC đỉnh A các tam giác đều ABD và ACE. Góc giữa hai đường thẳng BE và CD là:

A. 900      

B. 600

C. 450      

D. 300

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Lời giải:

Đáp án: B

Xét phép quay tâm A góc quay 600 biến D thành B và biến C thành E, suy ra phép quay đó biến đường thẳng DC thành đường thẳng BE suy ra góc giữa DC và BE bằng góc quay 600. Chọn đáp án B.

Bài 7: Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho điểm M(1;0). Phép quay tâm O góc quay 450 biến M thành M’ có tọa độ

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Lời giải:

Đáp án: D

Ta có OM’ = OM = 1; tứ giác OHM’K là hình vuông đường chéo bằng 1 suy ra cạnh bằng (√2)/2. Chọn đáp án D

Bài 8: Cho hình lục giác ABCDEF, tâm O. mệnh đề nào sau đây sai?

A. phép quay tâm O góc quay 600 biến tam giác BCD thành tam giác ABC.

B. phép quay tâm O góc quay 1200 biến tam giác OEC thành tam giác OCA

C. phép quay tâm O góc quay -600, biến tam giác AFD thành tam giác FEC.

D. phép quay tâm O góc quay -1200 biến tam giác BCD thành tam giác DEF.

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Lời giải:

Đáp án: C

Phép quay tâm O góc quay -600 biến tam giác AFD thành tam gics ABE.

Bài 9: Cho ba điểm thẳng hàng A, B, C. dựng các tam giác đều ABD, BCE về cùng phía đối với đường thẳng AC. Gọi F, G lần lượt là trung điểm của các cạnh AE và DC. Tam giác BFG là:

A. tam giác thường      

B. tam giác vuông đỉnh B

C. tam giác cân đỉnh B      

D. tam giác đều

Lời giải:

Đáp án: D

(Hình 1) Xét phép quay tâm B góc quay -600 biến A thành D, biến E thành C suy ra phép quay này biến đoạn thẳng AE thành đoạn thẳng DC, suy ra nó biến trung điểm F của AE thành trung điểm G của DC, suy ra nó biến đoạn thẳng BF thành đoạn thẳng BG do đó BF = BG và góc FBG bằng 600. Vậy tam giác BFG là tam giác đều.

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 10: Cho hình thoi ABCD có góc A bằng 600.

 a) Phép biến hình nào sau đây biến AB thành BC?

A. Đ0      

B. T2OC→

C. Q(D; 600)      

D. Q(B; 1200)

b) Phép biến hình nào sau đây không biến A thành C?

A. ĐBD      

B. T2OC→

C. Q(B; 1200)      

D. Q(B; 1200)

Lời giải:

Đáp án: a - C, b - D

(hình 2)

Chọn đáp án C

Phương án A. Đ0(AB) = CD

Phương án B. T2OC→(AB) = CB' với ACB'B là hình bình hành

Phương án D. Q(B,1200)(AB) = A' Bvới A' là điểm đối xứng của D và B.

Góc quay là -1200 (thuận chiều kim đồng hồ) thì A biến thành C

II. Bài tập tự luận có lời giải

Bài 1: Cho hình vuông ABCD tâm O. Gọi E, F lần lượt là trung điểm của các cạnh BC và CD?

a) phép biến hình nào biến BE→ thành CF→

b) phép biến hình nào biến BE→ thành DF→?

Lời giải:

a) Xét từng điểm: Phép quay tâm O góc quay -900 biến B thành C, E thành F.

Q(A, 450)(B) = B' ≠ C và Q(A, 450)(E) = E' ≠ F(sai cả hai ảnh)

Q(A, -900)(B) = D và Q(A, 900)(E) = E' ≠ F(sai về chiều góc và ảnh của E)

Q(O, 900)(B) = A và Q(O, -900)(E) = F

b) Nhận xét. Khi luyện tập ta kiểm tra cả bốn phương án và trong mỗi phương án kiểm tra cả hai điểm B, D. còn trong khi kiểm tra, thi cử khi thấy ảnh của một điểm sai thì loại phương án đó; thấy ảnh của cả hai điểm đều đúng thì chọn phương án đó mà không cần kiểm tra các phương án còn lại.

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 2: Trong mặt phẳng Oxy, ảnh của điểm M (-6;1) qua phép quay Q(O; 900) là?

Lời giải:

Nhận xét. Cách làm các bài từ 5 đến 9: Vẽ hệ tọa độ Oxy, lấy điểm M, thực hiện phép quay. Chú ý chiều dương là ngược kim đồng hồ, chiều âm thuận chiều kim đồng hồ (hình 1)

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 3: Trong mặt phẳng Oxy qua phép quay Q(O; 900) thì M'(2; -3) là ảnh của điểm.

Lời giải:

(hình 2) vẽ ảnh của M’ qua phép quay Q(O, 900) là điểm M (- 3; -2)

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 4: Trong mặt phẳng Oxy cho điểm M(1;1). Điểm nào sau đây là ảnh của M qua phép quay tâm O, góc quay 450.

Lời giải:

Nhận xét. Hình vuông có cạnh bằng 1 thì đường chéo bằng √2.

Bài tập trắc nghiệm Hình học 11 | Câu hỏi trắc nghiệm Hình học 11

Bài 5:

Cho hình vuông ABCD tâm O.

Giải bài 1 trang 19 sgk Hình học 11 | Để học tốt Toán 11

a. Tìm ảnh của điểm C qua phép quay tâm A góc 90o.

b. Tìm ảnh của đường thẳng BC qua phép quay tâm O góc 90o

Lời giải:

a. Gọi C’ là điểm đối xứng với điểm C qua điểm D.

Giải bài 1 trang 19 sgk Hình học 11 | Để học tốt Toán 11

Giải bài 1 trang 19 sgk Hình học 11 | Để học tốt Toán 11 ⇔ C’ là điểm đối xứng với C qua D.

b) Ta có:

Giải bài 1 trang 19 sgk Hình học 11 | Để học tốt Toán 11

Bài 6 Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho điểm A(2; 0) và đường thẳng d có phương trình x + y – 2 = 0. Tìm ảnh của A và d qua phép quay tâm O góc 90o.

Lời giải:

Giải bài tập Đại số 11 | Để học tốt Toán 11

* Ta có A(2; 0) thuộc tia Ox.

Gọi Q(O,90º) (A) = B thì B thuộc tia Oy và OA = OB nên B(0 ; 2).

* Gọi d’ là ảnh của d qua phép quay tâm O, góc quay 90º.

+ A(2 ; 0) ∈ (d)

⇒ B = Q(O,90º) (A) ∈ (d’)

+ B(0 ; 2) ∈ (d).

⇒ C = Q(O,90º) (B) ∈ (d’).

Dễ dàng nhận thấy C(-2; 0) (hình vẽ).

⇒ (d’) chính là đường thẳng BC.

Đường thẳng d’ đi qua B(0 ; 2) và C(-2; 0) nên có phương trình đoạn chắn là :

Giải bài 1 trang 19 sgk Hình học 11 | Để học tốt Toán 11

III. Bài tập vận dụng

Bài 1 Cho hình vuông ABCD tâm O

a) Tìm ảnh của điểm C qua phép quay tâm A góc 900.

b) Tìm ảnh của đường thẳng BC qua phép quay tâm O góc 900.

Bài 2 Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho điểm A(2,0) và đường thẳng d có phương trình . Tìm ảnh của A và d qua phép quay tâm O góc .

Bài 3 Cho ba điểm thẳng hàng A, B, C. dựng các tam giác đều ABD, BCE về cùng phía đối với đường thẳng AC. Gọi F, G lần lượt là trung điểm của các cạnh AE và DC. Tam giác BFG là?

Bài 4 Cho hình thoi ABCD có góc A bằng 60. Phép biến hình nào biến AB thành BC?

Bài 5 Trong mặt phẳng Oxy phép quay tâm K, góc 60 độ biến M(1;1) thành M’(-1;1). Tọa độ điểm K là?

Bài 6 Trong mặt phẳng Oxy phép quay Q(O; 600) biến đường thẳng d có phương trình x - 2y = 0 thành đường thẳng d’ có phương trình?

Bài 7 trong mặt phẳng Oxy phép quay Q(O; 900) biến đường thẳng d có phương trình: 2x - y + 1 = 0 thành đường thẳng d’ có phương trình.

Bài 8 Trong mặt phẳng Oxy cho đường tròn (C) có phương trình (x - 3)2 + y2 = 4. Phép quay tâm O(0;0) góc quay 900 biến (C) thành (C’) có phương trình?

Bài 9 Cho một tam giác ABC tâm O. gọi A, E, F lần lượt là trung điểm các cạnh BC, CA, AB. Mệnh đề nào sau đây đúng?

Bài 10 Dựng ra phía ngoài tam giác vuông cân ABC đỉnh A các tam giác đều ABD và ACE. Góc giữa hai đường thẳng BE và CD là?

Xem thêm các bài Chuyên đề Toán lớp 11 hay, chi tiết khác:

Chuyên đề Phép biến hình

Chuyên đề Phép tịnh tiến

Chuyên đề Phép đối xứng trục

Chuyên đề Phép đối xứng tâm

Chuyên đề Khái niệm về phép dời hình và hai hình bằng nhau

1 1433 lượt xem
Tải về


Xem thêm các chương trình khác: