(本題滿分9分)如圖①,小慧同學(xué)把一個(gè)正三角形紙片(即△OAB)放在直線
l1上,OA邊與直線
l1重合,然后將三角形紙片繞著頂點(diǎn)A按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)120°,此時(shí)點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到了點(diǎn)O
1處,點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到了點(diǎn)B
1處;小慧又將三角形紙片AO
1B
1繞點(diǎn)B
1按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)120°,此時(shí)點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到了點(diǎn)A
1處,點(diǎn)O
1運(yùn)動(dòng)到了點(diǎn)O
2處(即頂點(diǎn)O經(jīng)過(guò)上述兩次旋轉(zhuǎn)到達(dá)O
2處).
小慧還發(fā)現(xiàn):三角形紙片在上述兩次旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,頂點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)所形成的圖形是兩段
圓弧,即
和
,頂點(diǎn)O所經(jīng)過(guò)的路程是這兩段圓弧的長(zhǎng)度之和,并且這兩段圓弧
與直線
l1圍成的圖形面積等于扇形AOO
1的面積、△AO
1B
1的面積和扇形B
1O
1O
2的面積之
和.
小慧進(jìn)行類比研究:如圖②,她把邊長(zhǎng)為1的正方形紙片OABC放在直線
l2上,OA
邊與直線
l2重合,然后將正方形紙片繞著頂點(diǎn)^按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°,此時(shí)點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到
了點(diǎn)O
1處(即點(diǎn)B處),點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到了點(diǎn)C
1處,點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到了點(diǎn)B
1處;小慧又將正方形
紙片AO
1C
1B
1繞頂點(diǎn)B
1按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)90°,……,按上述方法經(jīng)過(guò)若干次旋轉(zhuǎn)后.她
提出了如下問(wèn)題:
問(wèn)題①:若正方形紙片OABC接上述方法經(jīng)過(guò)3次旋轉(zhuǎn),求頂點(diǎn)O經(jīng)過(guò)的路程,并
求頂點(diǎn)O在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所形成的圖形與直線
l2圍成圖形的面積;若正方形紙片OA BC
按上述方法經(jīng)過(guò)5次旋轉(zhuǎn),求頂點(diǎn)O經(jīng)過(guò)的路程;
問(wèn)題②:正方形紙片OABC按上述方法經(jīng)過(guò)多少次旋轉(zhuǎn),頂點(diǎn)O經(jīng)過(guò)的路程是
?
請(qǐng)你解答上述兩個(gè)問(wèn)題.