7.(2025·徐州期末)如图,在平面直角坐标系中,$A(0,3)$是$y$轴上一点,点$B$在直线$y=-x+4$上,将线段$AB$绕点$A$顺时针旋转$90°$得到线段$AC$,当点$C$落在$x$轴负半轴上时,点$C$的坐标为
(-2,0)
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解析:
【分析】
解决本题的核心是利用旋转的性质构造全等三角形。遇到平面直角坐标系中线段绕点旋转90°的问题,通常采用“一线三直角”模型:过点B作BD垂直y轴于D,结合旋转90°的性质可得AB=AC、∠BAC=90°,通过角度互余推导角相等,证明△AOC和△BDA全等,再结合点B在已知一次函数图象上,利用全等对应边相等求出OC的长度,即可得到点C的坐标。
【解析】
过点B作$BD⊥ y$轴于点D,则$∠ ADB=∠ COA=90°$。
由旋转的性质可得:$AB=AC$,$∠ BAC=90°$,因此$∠ OAC + ∠ BAD = 90°$。
又$\because ∠ ABD + ∠ BAD = 90°$,$\therefore ∠ OAC = ∠ ABD$。
在$△ AOC$和$△ BDA$中:
$\begin{cases}∠ COA=∠ ADB \\∠ OAC=∠ DBA \\AC=BA\end{cases}$
$\therefore △ AOC≌△ BDA(\mathrm{AAS})$,$\therefore AO=BD$,$OC=AD$。
$\because A(0,3)$,$\therefore AO=3$,即$BD=3$,也就是点B的横坐标为3。
$\because$点B在直线$y=-x+4$上,将$x=3$代入解析式得:$y=-3+4=1$,即$B(3,1)$。
$\therefore AD=3-1=2$,$\therefore OC=AD=2$。
$\because$点C落在x轴负半轴上,$\therefore$点C的坐标为$(-2,0)$。
【答案】
$(-2,0)$
【知识点】
旋转的性质;全等三角形的判定与性质;一次函数图象上点的坐标特征
【点评】
本题是平面直角坐标系与几何变换结合的典型题型,通过构造“一线三直角”全等模型将旋转条件转化为边的等量关系,结合一次函数的性质求解点坐标,对几何建模能力有一定要求。
【难度系数】
0.6