.阅读:如图1,点P(x,y)在平面直角坐标中,过点P作PA⊥x轴,垂足为A,将点P绕垂足A顺时针旋转角α(0°<α<90°)得到对应点P′,我们称点P到点P′的运动为倾斜α运动.例如:点P(0,2)倾斜30°运动后的对应点为P′(1,
).
图形E在平面直角坐标系中,图形E上的所有点都作倾斜α运动后得到图形E′,这样的运动称为图形E的倾斜α运动.


理解
(1)点Q(1,2)倾斜60°运动后的对应点Q′的坐标为 ;
(2)如图2,平行于x轴的线段MN倾斜α运动后得到对应线段M′N′,M′N′与MN平行且相等吗?说明理由.
应用:(1)如图3,正方形AOBC倾斜α运动后,其各边中点E,F,G,H的对应点E′,F′,G′,H′构成的四边形是什么特殊四边形: ;
(2)如图4,已知点A(0,4),B(2,0),C(3,2),将△ABC倾斜α运动后能不能得到Rt△A′B′C′,且∠A′C′B′为直角,其中点A′,B′,C′为点A,B,C的对应点.请求出cosα的值.
【考点】几何变换综合题.
【分析】理解:
(1)根据题目中称点P到P′的运动为倾α运动的定义来求Q′的坐标;
(2)根据题目中图形E的倾α运动的定义可以判断M′N′与MN的关系;
应用:
(1)参考理解(2)可得,正方形AOBC旋转后形成菱形,菱形的四边中点组成的四边形是矩形;
(2)先求出A′B′=4=OA′,利用三角函数求得cosα的值.
【解答】解:(1)如图1,


过点Q作QA⊥x轴,垂足为A,过旋转Q′作x轴的垂线,垂足为B,
在Rt△ABQ′中,∠Q′AB=30°,BQ′=1,
由勾股定理得AB=
,
∴OB=1+
,
∴Q′的坐标为(1+
,1).故答案为:(1+
,1).
(2)M′N′与MN平行且相等,
理由如下:
如图2,


分别过点M、N作MA⊥x轴于点A,NB⊥x轴于点B,
∴MN∥AB,且MN=AB,
由定义可知,M′A∥N′B,M′A=N′B,
∴四边M′ABN′是平行四边形,
∴M′N′∥AB,M′N′=AB,
∴M′N′与MN平行且相等.
应用:(1)由理解(2)可得,正方形AOBC旋转后形成菱形,
菱形的四边中点组成的四边形是矩形.
故答案为:矩形;
(2)能,cosα=
.
如图3,


设AB的中点为D,
∴D点坐标为(1,2),
∴CD∥x轴,且CD=2,
∵D点对应点D′是A′B′中点,C′D′=2,
∴C′D′=
A′B′,
∴A′B′=4=OA′,
∵∠α=
∠OA′B′,
∴cosα=
.
【点评】此题是几何变换综合题,主要考查了勾股定理,平行四边形的性质和判定,菱形,正方形,矩形的性质和判定,解本题的关键是旋转前后找到相等的量.