Cho hình vuông $ABCD$ trong đó \(A\left( {1;1} \right),B\left( { - 1;1} \right),C\left( { - 1; - 1} \right),D\left( {1; - 1} \right)\). Xét phép quay \(Q\left( {O;\dfrac{\pi }{4}} \right)\). Giả sử hình vuông $A'B'C'D'$ là ảnh của $ABCD$ qua phép quay đó. Gọi $S$ là diện tích hình vuông $A'B'C'D'$ nằm ngoài hình vuông $ABCD$ . Tính $S$.
Trả lời bởi giáo viên
\({Q_{\left( {O;\dfrac{\pi }{4}} \right)}}\left( A \right) = A',{Q_{\left( {O;\dfrac{\pi }{4}} \right)}}\left( B \right) = B',{Q_{\left( {O;\dfrac{\pi }{4}} \right)}}\left( C \right) = C',{Q_{\left( {O;\dfrac{\pi }{4}} \right)}}\left( D \right) = D'\) như hình vẽ.
Ta có: \(OA' = OA = \sqrt 2 \Rightarrow A'H = \sqrt 2 - 1\)
Dễ thấy tam giác $A'EF$ là tam giác vuông cân tại $A'$ \( \Rightarrow EF = 2A'H = 2\left( {\sqrt 2 - 1} \right)\)
\( \Rightarrow {S_{\Delta A'EF}} = \dfrac{1}{2}A'H.EF = \dfrac{1}{2}\left( {\sqrt 2 - 1} \right).2\left( {\sqrt 2 - 1} \right) = {\left( {\sqrt 2 - 1} \right)^2}\)
Vậy diện tích hình vuông $A'B'C'D'$ nằm ngoài hình vuông $ABCD$ là \(S = 4{\left( {\sqrt 2 - 1} \right)^2} = 4\left( {3 - 2\sqrt 2 } \right) = 12 - 8\sqrt 2 \)
Hướng dẫn giải:
Vẽ hình, xác định hình vuông $A'B'C'D'$ .
Xác định phần diện tích hình vuông $A'B'C'D'$ nằm ngoài hình vuông $ABCD$ và tính diện tích đó.