逆时针方向旋转90
整理中考数学几何图形旋转试题经典问题及解答
几何图形旋转常见问题一、填空题1.如图1,把边长为1的正方形ABCD绕顶点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,那么它们的公共局部的面积等于.2.如图2,将一块斜边长为12cm,∠B=60°的直角三角板ABC,绕点C沿逆时针方向旋转90°至△A′B′C′的位置,再沿CB向右平移,使点B′刚好落在斜边AB上,那么此三角板向右平移的距离是cm.3.正△ABC的边长为3cm,边长为1cm的正△RPQ的顶点R与点A重合,点P,Q分别在AC,AB上,将△RPQ沿着边AB,BC,CA顺时针连续翻转〔如图3所示〕,直至点P第一次回到原来的位置,那么点P运动路径的长为cm.4.如图4,直角梯形ABCD中,AD∥BC,AB⊥BC,AD=2,BC=3,∠BCD=45°,将腰CD 以点D为中心逆时针旋转90°至ED,连结AE,CE,那么△ADE的面积是.二、解答题5.如图5-1,P为正方形ABCD的对角线AC上一点(不与A、C重合),PE⊥BC于点E,PF⊥CD 于点F.(1) 求证:BP=DP;(2) 如图5-2,假设四边形PECF绕点C按逆时针方向旋转,在旋转过程中是否总有BP=DP?假设是,请给予证明;假设不是,请用反例加以说明;(3) 试选取正方形ABCD的两个顶点,分别与四边形PECF的两个顶点连结,使得到的两条线段在四边形PECF绕点C按逆时针方向旋转的过程中长度始终相等,并证明你的结论 .6.如图6-1是一个美丽的风车图案,你知道它是怎样画出来的吗?按以下步骤可画出这个风车图案:在图6-2中,先画线段OA,将线段OA平移至CB处,得到风车的第一个叶片F1,然后将第一个叶片OABC绕点O逆时针旋转180°得到第二个叶片F2,再将F1、F2同时绕点O逆时针旋转90°得到第三、第四个叶片F3、F4.根据以上过程,解答以下问题:(1)假设点A的坐标为(4,0),点C的坐标为(2,1),写出此时点B的坐标;(2)请你在图6-2中画出第二个叶片F2;(3)在(1)的条件下,连接OB,由第一个叶片逆时针旋转180°得到第二个叶片的过程中,线段OB扫过的图形面积是多少?7.如图7,在直角坐标系中,点P0的坐标为(1,0),将线段OP按逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OP0的2倍,得到线段OP1;又将线段OP1按逆时针方向旋转45°,长度伸长为OP1的2倍,得到线段OP2;如此下去,得到线段OP3,OP4,…,OPn〔n为正整数〕.〔1〕求点P6的坐标;〔2〕求△P5OP6的面积;〔3〕我们规定:把点Pn (xn,yn)〔n=0,1,2,3,…〕的横坐标xn、纵坐标yn都取绝对值后得到的新坐标(|xn |,|yn|)称之为点Pn的“绝对坐标〞.根据图中点Pn的分布规律,请你猜测点Pn的“绝对坐标〞,并写出来.8.把正方形ABCD绕着点A,按顺时针方向旋转得到正方形AEFG,边FG与BC交于点H 〔如图8〕.试问线段HG与线段HB相等吗?请先观察猜测,然后再证明你的猜测.9.如图9-1,小明将一张矩形纸片沿对角线剪开,得到两张三角形纸片〔如图9-2〕,量得他们的斜边长为10cm,较小锐角为30°,再将这两张三角形纸片摆成如图9-3的形状,但点B、C、F、D在同一条直线上,且点C与点F重合〔在图9-3至图9-6中统一用F表示〕图9-1 图9-2 图9-3 小明在对这两张三角形纸片进展如下操作时遇到了三个问题,请你帮助解决.〔1〕将图9-3中的△ABF沿BD向右平移到图9-4的位置,使点B与点F 重合,请你求出平移的距离;F交DE于〔2〕将图9-3中的△ABF绕点F顺时针方向旋转30°到图9-5的位置,A1点G,请你求出线段FG的长度;交DE于点H,请证明:〔3〕将图9-3中的△ABF沿直线AF翻折到图9-6的位置,AB1AH﹦DH.图9-4 图9-5 图9-6参考答案一、1. 2. 6-2 3二、5. 解:〔1〕解法一:在△ABP与△ADP中,利用全等可得BP=DP.解法二:利用正方形的轴对称性,可得BP=DP.〔2〕不是总成立 .当四边形PECF绕点C按逆时针方向旋转,点P旋转到BC边上时,DP>DC>BP,此时BP=DP 不成立.〔3〕连接BE、DF,那么BE与DF始终相等.在图1-1中,可证四边形PECF为正方形,在△BEC与△DFC中,可证△BEC≌△DFC .从而有 BE=DF .6. 解:〔1〕B〔6,1〕〔2〕图略〔3〕线段OB扫过的图形是一个半圆.过B作BD⊥x轴于D.由〔1〕知B点坐标为〔6,1〕,∴OB2=OD2+BD2=62+12=37.∴线段OB扫过的图形面积是.7. 解:〔1〕根据旋转规律,点P6落在y轴的负半轴,而点Pn到坐标原点的距离始终等于前一个点到原点距离的倍,故其坐标为P6(0,26),即P6(0,64).〔2〕由可得,△P0OP1∽△P1OP2∽…∽△Pn-1OPn,设P1(x1,y1),那么y1=2sin45°=,∴.又∵,∴.〔3〕由题意知,OP0旋转8次之后回到x轴正半轴,在这8次中,点Pn分别落在坐标象限的平分线上或x轴或y轴上,但各点绝对坐标的横、纵坐标均为非负数,因此,点Pn的坐标可分三类情况:令旋转次数为n.①当n=8k或n=8k+4时〔其中k为自然数〕,点Pn 落在x轴上,此时,点Pn的绝对坐标为(2n,0);②当n=8k+1或n=8k+3或n=8k+5或n=8k+7时〔其中k为自然数〕,点Pn落在各象限的平分线上,此时,点P n的绝对坐标为,即.③当n=8k+2或n=8k+6时〔其中k为自然数〕,点Pn落在y轴上,此时,点P n的绝对坐标为(0,2n).8. 解:HG=HB.证法1:连结AH〔如图10〕.∵四边形ABCD,AEFG都是正方形,∴∠B=∠G=90°.由题意,知AG=AB,又AH=AH,∴Rt△AGH≌Rt△ABH〔HL〕.∴HG=HB.证法2:连结GB〔如图11〕.∵四边形ABCD,AEFG都是正方形,∴∠ABC=∠AGF=90°.由题意知AB=AG.∴∠AGB=∠ABG.∴∠HGB=∠HBG.∴HG=HB.9. 解:〔1〕图形平移的距离就是线段BC的长.∵在Rt△ABC中,斜边长为10cm,∠BAC=30°,∴BC=5cm.∴平移的距离为5cm.〔2分〕〔2〕∵∠A1FA=30°,∴∠GFD=60°.又∠D=30°,∴∠FGD=90°.在Rt△EFD中,ED=10 cm,∴ .∵FG=cm.〔3〕在△AHE与△DHB1中,∠FAB1=∠EDF=30°.∵FD=FA,EF=FB=FB1,∴FD-FB1=FA-FE,即AE=DB1.又∵∠AHE=∠DHB1,∴△AHE≌△DHB1〔AAS〕.∴AH=DH.。
【专项】中考数学复习几何旋转解答题专题练习(含解析)
中考数学复习几何旋转解答题专题练习1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转60°能与△DEC重合,点F是边AC中点.(1)求证:△CFD≌△ABC;(2)连接BE,求证:四边形BEDF是平行四边形.2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,点C,A 的对应点分别为E,F.点E落在BA上,连接AF.(1)若∠BAC=40°,求∠BAF的度数;(2)若AC=8,BC=6,求AF的长.3.如图①,△ABC和△ECD都是等边三角形.(1)若B、C、E在同一条直线上,AC与BD相交于点N,AE与CD相交于点M,BD 与AE相交于点O,试判断AE与BD的数量关系为;∠AOB度数为;(2)将△ECD绕点C顺时针旋转,B、C、E不在一条直线上时,如图②,则(1)中的结论是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转一定的角度α得到△DEC,点A,B的对应点分别是点D,E.(1)如图①,当点E恰好在AC边上时,连接AD,求∠ADE的度数;(2)如图②,当α=60°时,若点F为AC边上的动点,当∠FBC为何值时,四边形BFDE 为平行四边形?请说出你的结论并加以证明.5.如图,在△ABC中,AB=,BC=3,∠B=45°,将△ABC绕点A按顺时针旋转一定角度得到△ADE.当点B的对应点D恰好落在BC边上时,求CD的长.6.如图,矩形ABCD中,BC=4,将矩形ABCD绕点C顺时针旋转得到矩形A'B'C'D'.当点B'恰好落在边AD上时,旋转角为α,连接BB'.若∠AB'B=75°,求旋转角α及AB的长.7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠CBA=32°,如果△ABC绕点B顺时针旋转至△EBD,使点D落在AB边上,连接AE,求∠EAB的度数.8.如图,在正方形ABCD中,射线AE与边CD交于点E,将射线AE绕点A顺时针旋转,与CB的延长线交于点F,BF=DE,连接FE.(1)求证:AF=AE;(2)若∠DAE=30°,DE=2,直接写出△AEF的面积.9.如图,在△ABC中,∠CAB=70°,在同一平面内,将△ABC绕点A旋转到△AB'C′的位置,使得CC′∥AB,求∠CC'A的度数.10.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转30°得到△AB′C′,且B′,C′两点分别与B,C两点对应,延长BC与B′C′边交于点E,求∠CEC′的度数.11.如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△AED,且点D在边BC上.(1)若∠DAC=50°,则∠ABE=度;(2)求证:BE⊥BC;(3)若点D是BC的中点,AC=2,求BE的值.12.如图,正方形ABCD的边长为4,连接对角线AC,点E为BC边上一点,将线段AE 绕点A逆时针旋转45°得到线段AF,点E的对应点F恰好落在边CD上,过F作FM⊥AC 于点M.(1)求证:BE=FM;(2)求BE的长度.13.如图,正方形ABCD中,P是对角线AC上的一个动点(不与A、C重合),连接BP,将BP绕点B顺时针旋转90°到BQ,连接QP,CQ,求证:AP=CQ.14.正方形ABCD中,点F为正方形ABCD内的点,△BFC绕着点B按逆时针方向旋转90°后与△BEA重合.(1)如图①,若正方形ABCD的边长为2,BE=1,FC=,求证:AE∥BF.(2)如图②,若点F为正方形ABCD对角线AC上的点(点F不与点A、C重合),试探究AE、AF、BF之间的数量关系并加以证明.15.如图,将△ABC绕点B顺时针旋转60°得△DBE,点C的对应点E恰好落在AB的延长线上,连接AD,AC,DE相交于点P.(1)求证:△ADB是等边三角形;(2)直接写出∠APD的度数.16.已知:如图1,∠AOB=30°,∠BOC=∠AOC.(1)求∠AOC的度数;(2)如图2,若射线OP从OA开始绕点O以每秒旋转10的速度逆时针旋转,同时射线OQ从OB开始绕点O以每秒旋转6°的速度逆时针旋转;其中射线OP到达OC后立即改变运动方向,以相同速度绕O点顺时针旋转,当射线OQ到达OC时,射线OP,OQ同时停止运动,设旋转的时间为t秒,当∠POQ=10°时,试求t的值;(3)如图3,若射线OP从OA开始绕O点逆时针旋转一周,作OM平分∠AOP,ON 平分∠COP,试求在运动过程中,∠MON的度数是多少?(请直接写出结果)17.将两块全等的三角板按如图1所示摆放,其中∠A1CB1=∠ACB=90°,∠A1=∠A=30°.(1)将图1中的△ABC按顺时针方向旋转45°得图2,A1C与AB交于点P1,A1B1与BC 交于点Q,求证:CP1=CQ;(2)在图2中,若AP1=2,求CQ的长.18.如图,将Rt△AOB绕直角顶点O顺时针旋转得到Rt△COD,使点A的对应点C落在AB边上,过点D作DE∥AB,交AO的延长线于点E,求证:∠BCO=∠E.19.如图①,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,四边形EFGH是正方形,EH与BD重合,将图①中的正方形EFGH绕着点D逆时针旋转.(1)旋转至如图②位置,使点G落在BC的延长线上,DE交BC于点L.已知旋转开始时,即图①位置∠CDG=37°,求正方形EFGH从图①位置旋转至图②位置时,旋转角的度数.(2)旋转至如图③位置,DE交BC于点L.延长BC交FG于点M,延长DC交EF于点N.试判断DL、EN、GM之间满足的数量关系,并给予证明.20.将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AB1,记旋转角为α,连接BB1,过点D 作DE垂直于直线BB1,垂足为点E,连接DB1,CE.(1)如图1,当α=60°时,△DEB1的形状为,连接BD,可求出的值为;(2)当0°<α<360°且α≠90°时,(1)中的两个结论是否仍然成立?如果成立,请仅就图2的情形进行证明;如果不成立,请说明理由.21.如图,在矩形ABCD中,AD=8,AB=6,将△ADC绕点A按顺时针旋转到△AEF(A,B,E在同一直线上),连接CF,求CF的大小.22.如图,点E是正方形ABCD内的一点,连接AE、BE、CE,将△ABE绕点B顺时针旋转90°到△CBF的位置,连接EF,若AE=1,BE=.(1)求EF的长;(2)当EC=时,求∠AEB的度数.23.如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=40°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转100°,得到△DBE,连接AD,CE交于点F.(1)求证:△ABD≌△CBE;(2)求∠AFC的度数.24.如图①,在等边三角形ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,AD=AE,连接BE、CD,点M、N、P分别是BE、CD、BC的中点,连接DE、PM、PN、MN.(1)观察猜想:图①中△PMN是三角形(填“等腰”或“等边”);(2)探究证明:如图②,△ADE绕点A按逆时针方向旋转,其他条件不变,则△PMN 的形状是否发生改变?并说明理由.25.如图,将矩形ABCD绕着点C按顺时针方向旋转得到矩形FECG,点B与点E对应,点E恰好落在AD边上,BH⊥CE交于点H,求证:CG=BH.26.如图,等边三角形ABC的外部有一点P,且∠BP A=30°,将AP绕点B逆时针旋转60°得到CQ,连接BQ.(1)求证:△ABP≌△CBQ;(2)若AP=4,BP=3,求P,C两点之间的距离.27.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,点C和点E是对应点,若∠CAE=90°,AB=1,求BD的长.28.如图,在边长为6的正方形ABCD内作∠EAF=45°,AE交BC于点E,AF交CD于点F,连接EF,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG.(1)求证:GE=FE;(2)若DF=3,求BE的长为.29.如图,△ABC是等腰三角形,其中AB=BC,将△ABC绕顶点B逆时针旋转50°到△A1BC1的位置,AB与A1C1相交于点D,AC与A1C1,BC1分别相交于点E,F.(1)求证:△BCF≌△BA1D;(2)当∠C=50°时,判断四边形A1BCE的形状并说明理由.30.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点P为线段CA延长线上一动点,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,连接DB,DC.(1)如图1,当α=60°时,猜想P A和DC的数量关系并说明理由;(2)如图2,当α=120°时,猜想P A和DC的数量关系并说明理由.31.如图1,直角三角形DEF与直角三角形ABC的斜边在同一直线上,∠EDF=36°,∠ABC =40°,CD平分∠ACB,将△DEF绕点D按逆时针方向旋转,记∠ADF为α(0<α<180°),在旋转过程中:(1)如图2,当∠α=时,DE∥BC,当∠α=时,DE⊥BC;(2)如图3,当顶点C在△DEF内部时,边DF、DE分别交BC、AC的延长线于点M、N.①此时∠α的度数范围是;②∠1与∠2度数的和是否变化?若不变,求出∠1与∠2度数和;若变化,请说明理由.③若使得∠2≥2∠1,求∠α的度数范围.32.如图1,将三角板ABC与三角板ADE摆放在一起;如图2,其中∠ACB=30°,∠DAE =45°,∠BAC=∠D=90°.固定三角板ABC,将三角板ADE绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠CAE=α(0°<α<180°).操作发现:(1)在旋转过程中,当α为度时,AD∥BC,当α为度时,AD⊥BC;(2)当△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角α的所有可能的度数;拓展应用:当0°<α<45°时,连接BD,利用图3探究∠BDE+∠CAE+∠DBC值的大小变化情况,并说明理由.33.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将△ABC绕点B逆时针旋转一个角度α后得到△DBE,点A,C的对应点分别为点D,E.(1)如图1,若点D恰好落在边BC的延长线上,连接CE,求∠DEC的度数.(2)如图2,若α=60°,F为BD的中点,连接CD,CF,EF,请判断四边形CDEF是什么特殊的四边形,并说明理由.34.如图,点O是等边三角形ABC内的一点,∠BOC=150°,将△BOC绕点C按顺时针方向旋转一定的角度,得到△ADC,连接OD,OA.(1)求∠ODC的度数;(2)试判断AD与OD的位置关系,并说明理由;(3)若OB=2,OC=3,求AO的长(直接写出结果).参考答案1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转60°能与△DEC重合,点F是边AC中点.(1)求证:△CFD≌△ABC;(2)连接BE,求证:四边形BEDF是平行四边形.【解答】证明:(1)∵点F是边AC中点,∴CF=AC,∵∠BCA=30°,∴BA=AC,∠A=60°,∴AB=CF,∵将△ABC绕点C顺时针旋转60°得到△DEC,∴AC=CD,∠ACD=60°,∴∠ACB=∠DCE,在△CFD和△ABC中,,∴△CFD≌△ABC(SAS);(2)延长BF交CE于点G,由(1)得,FC=BF,∴∠BCF=∠FBC=30°,∵∠BCE=60°,∴∠BCE+∠CBG=∠BGE=90°,∵∠DEC=∠ABC=90°∴∠BGE=∠DEC,∴BF∥ED,∵BF=AC=AB,AB=DE,∴BF=DE,∴四边形BEDF是平行四边形.2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,点C,A 的对应点分别为E,F.点E落在BA上,连接AF.(1)若∠BAC=40°,求∠BAF的度数;(2)若AC=8,BC=6,求AF的长.【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC=40°,∴∠ABC=50°,∵将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,∴∠EBF=∠ABC=50°,AB=BF,∴∠BAF=∠BF A=(180°﹣50°)=65°;(2)∵∠C=90°,AC=8,BC=6,∴AB=10,∵将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,∴BE=BC=6,EF=AC=8,∴AE=AB﹣BE=10﹣6=4,∴AF===4.3.如图①,△ABC和△ECD都是等边三角形.(1)若B、C、E在同一条直线上,AC与BD相交于点N,AE与CD相交于点M,BD 与AE相交于点O,试判断AE与BD的数量关系为AE=BD;∠AOB度数为60°;(2)将△ECD绕点C顺时针旋转,B、C、E不在一条直线上时,如图②,则(1)中的结论是否成立?若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.【解答】解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC,∠BAC=∠ACB=60°,∵△ECD是等边三角形,∴CE=CD,∠DCE=60°,∴∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB+∠BCE=∠DCE+∠BCE,即∠ACE=∠BCD,在△ACE和△BCD中,,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴AE=BD,∠CAE=∠CBD,在△ABO中,∠AOB=180°﹣(∠BAO+∠ABO)=180°﹣(∠BAO+∠CBO+∠ABC)=180°﹣(∠BAC+∠ABC)=180°﹣(60°+60°)=60°,∴∠AOB=60°,故答案为:AE=BD,60°;(2)成立.证明:∵△ABC和△ECD都是等边三角形,∴AC=BC,CD=CE,∠ACB=∠DCE=60°,∴∠ACB+∠ACD=∠DCE+∠ACD,即∠ACE=∠BCD,在△ACE和△BCD中,,∴△ACE≌△BCD(SAS),∴AE=BD,∠CAE=∠CBD,又∵∠ANO=∠BNC,∴180°﹣∠CAE﹣∠ANO=180°﹣∠CBD﹣∠BNC,∴∠AOB=∠ACB=60°.4.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转一定的角度α得到△DEC,点A,B的对应点分别是点D,E.(1)如图①,当点E恰好在AC边上时,连接AD,求∠ADE的度数;(2)如图②,当α=60°时,若点F为AC边上的动点,当∠FBC为何值时,四边形BFDE 为平行四边形?请说出你的结论并加以证明.【解答】解:(1)∵将△ABC绕点C顺时针旋转一定的角度α得到△DEC,E点在AC 上,∴CA=CD,∠ECD=∠BCA=30°,∴∠CAD=∠CDA==75°,又∵∠DEC=∠ABC=90°,∴∠ADE=90°﹣75°=15°;(2)∠FBC=30°时,四边形BFDE为平行四边形,∴∠FBC=∠ACB=30°,∴∠ABF=∠A=60°,∴BF=CF=AF,∴△ABF是等边三角形,∴BF=AB,∵将△ABC绕点C顺时针旋转60°得到△DEC,∴DE=AB,△BCE是等边三角形,∠DEC=∠ABC=90°,∴∠CBE=∠BEC=60°,∴∠EBF=∠EBC﹣∠FBC=30°,∴∠DEB+∠EBF=180°,∴DE=BF,DE∥BF,∴四边形BFDE为平行四边形.5.如图,在△ABC中,AB=,BC=3,∠B=45°,将△ABC绕点A按顺时针旋转一定角度得到△ADE.当点B的对应点D恰好落在BC边上时,求CD的长.【解答】解:∵由旋转的性质可知AD=AB=,∴∠B=∠BDA=45°.∴∠DAB=90°.∴DB==2.∴CD=BC﹣DB=3﹣2=1,故DC的长为1.6.如图,矩形ABCD中,BC=4,将矩形ABCD绕点C顺时针旋转得到矩形A'B'C'D'.当点B'恰好落在边AD上时,旋转角为α,连接BB'.若∠AB'B=75°,求旋转角α及AB的长.【解答】解:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∴∠CBB'=∠AB'B=75°,由旋转的性质得:CB=CB',∴∠CB'B=∠CBB'=75°,∴∠BCB'=180°﹣75°﹣75°=30°,即旋转角α为30°;作B'E⊥BC于E,如图所示:则AB=B'E=CB'=2.7.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠CBA=32°,如果△ABC绕点B顺时针旋转至△EBD,使点D落在AB边上,连接AE,求∠EAB的度数.【解答】解:由旋转可知:∠EBA=∠CBA=32°,AB=EB,∴∠EAB=∠AEB=(180°﹣32°)=74°.8.如图,在正方形ABCD中,射线AE与边CD交于点E,将射线AE绕点A顺时针旋转,与CB的延长线交于点F,BF=DE,连接FE.(1)求证:AF=AE;(2)若∠DAE=30°,DE=2,直接写出△AEF的面积.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ABC=∠D=∠BAD=90°,∴∠ABF=90°,在△ABF与△ADE中,,∴△ABF≌△ADE(SAS),∴AF=AE;(2)解:由(1)知,△ABF≌△ADE,∴∠BAF=∠DAE,∴∠BAF+∠BAE=∠DAE+∠BAE=90°,∴∠F AE=90°,∴△AEF是等腰直角三角形,在Rt△ADE中,∠D=90°,∠DAE=30°,DE=2,∴AE=2DE=4,∴△AEF的面积=×4×4=8.9.如图,在△ABC中,∠CAB=70°,在同一平面内,将△ABC绕点A旋转到△AB'C′的位置,使得CC′∥AB,求∠CC'A的度数.【解答】解:∵CC′∥AB,∴∠ACC′=∠BAC=70°,∵△ABC绕点A旋转到△AB'C′的位置,∴AC′=AC,∴∠CC′A=∠ACC′=70°,10.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转30°得到△AB′C′,且B′,C′两点分别与B,C两点对应,延长BC与B′C′边交于点E,求∠CEC′的度数.【解答】解:设BE与AB′交于F,∵将△ABC绕点A逆时针旋转30°得到△AB′C′,∴∠B′=∠B,∠BAB′=30°,∵∠AFB=∠B′FE,∴∠BEB′=∠BAB′=30°,∴∠CEC′=180°﹣∠BEB′=150°.11.如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△AED,且点D在边BC上.(1)若∠DAC=50°,则∠ABE=65度;(2)求证:BE⊥BC;(3)若点D是BC的中点,AC=2,求BE的值.【解答】解:(1)∵将△ABC绕点A顺时针旋转得到△AED,∴AB=AE,∠DAE=∠CAB,∴∠AEB=∠ABE,∠EAB=∠CAD=50°,∴∠ABE==65°,故答案为:65;(2)证明:∵将△ABC绕点A顺时针旋转得到△AED,∴AD=AC,∴∠ADC=∠C=x,∴∠DAC=180°﹣2x,由旋转的性质得∠EAB=∠DAC=180°﹣2x,AE=AB,∴∠EBA=,∵∠BAC=90°,∴∠ABC=90°﹣x,∴∠EBC=∠EBA+∠ABC=x+(90°﹣x)=90°,即BE⊥BC;(3)由旋转的性质得AD=AC=2,∵∠BAC=90°,点D是BC的中点,∴BD=DC=AD=2,∴BC=4,∵DE=BC=4,∴BE==2.12.如图,正方形ABCD的边长为4,连接对角线AC,点E为BC边上一点,将线段AE 绕点A逆时针旋转45°得到线段AF,点E的对应点F恰好落在边CD上,过F作FM⊥AC 于点M.(1)求证:BE=FM;(2)求BE的长度.【解答】(1)证明:∵将线段AE绕点A逆时针旋转45°得到线段AF,∴AE=AF,∠EAF=∠CAB=45°,∴∠F AC=∠EAB,在△ABE和△AMF中,∴△ABE≌△AMF(AAS),∴BE=FM;(2)∵四边形ABCD是正方形,∴AC=AB=4,∠ACD=45°,∵将线段AE绕点A逆时针旋转45°得到线段AF,∴AM=AB=4,∴CM=4﹣4,∵FM⊥AC,∠ACD=45°,∴∠ACD=∠CFM,∴FM=CM=4﹣4,∴BE=4﹣4.13.如图,正方形ABCD中,P是对角线AC上的一个动点(不与A、C重合),连接BP,将BP绕点B顺时针旋转90°到BQ,连接QP,CQ,求证:AP=CQ.【解答】证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC,∠ABC=90°,∵将BP绕点B顺时针旋转90°到BQ,∴BP=BQ,∠PBQ=90°,∴∠PBQ=∠ABC,∴∠ABP=∠CBQ,在△ABP和△CBQ中,,∴△ABP≌△CBQ(SAS),∴AP=CQ.14.正方形ABCD中,点F为正方形ABCD内的点,△BFC绕着点B按逆时针方向旋转90°后与△BEA重合.(1)如图①,若正方形ABCD的边长为2,BE=1,FC=,求证:AE∥BF.(2)如图②,若点F为正方形ABCD对角线AC上的点(点F不与点A、C重合),试探究AE、AF、BF之间的数量关系并加以证明.【解答】(1)证明:∵△BFC绕着点B按逆时针方向旋转90°后与△BEA重合,∴△BFC≌△BEA,∴BE=BF=1,∠EBF=∠ABC=90°,∠AEB=∠BFC,∵,BC2=22=4,∴BF2+FC2=BC2,∴∠BFC=90°=∠AEB,∴∠AEB+∠EBF=180°,∴AE∥BF;(2)解:AE2+AF2=2BF2,理由如下:∵AC是正方形ABCD的角平分线,∴∠BCA=∠BAC=45°,∴∠EAF=45°+45°=90°,∴AE2+AF2=EF2,∵△BFC绕着点B按逆时针方向旋转90°后与△BEA重合,∴BE=BF,∠EBF=90°,∴2BF2=EF2,∴AE2+AF2=2BF2.15.如图,将△ABC绕点B顺时针旋转60°得△DBE,点C的对应点E恰好落在AB的延长线上,连接AD,AC,DE相交于点P.(1)求证:△ADB是等边三角形;(2)直接写出∠APD的度数60°.【解答】解:(1)∵将△ABC绕点B顺时针旋转60°得△DBE,∴AB=DB,∠ABD=60°,∴△ADB是等边三角形;(2)如图:∵点C的对应点E恰好落在AB的延长线上,∴∠ABD=∠BDE+∠E,由(1)知△ADB是等边三角形,∴∠BDE+∠E=∠ABD=60°,∵将△ABC绕点B顺时针旋转60°得△DBE,∴∠BDE=∠BAP,∴∠BAP+∠E=60°,∴∠APD=∠BAP+∠E=60°;故答案为:60°.16.已知:如图1,∠AOB=30°,∠BOC=∠AOC.(1)求∠AOC的度数;(2)如图2,若射线OP从OA开始绕点O以每秒旋转10的速度逆时针旋转,同时射线OQ从OB开始绕点O以每秒旋转6°的速度逆时针旋转;其中射线OP到达OC后立即改变运动方向,以相同速度绕O点顺时针旋转,当射线OQ到达OC时,射线OP,OQ同时停止运动,设旋转的时间为t秒,当∠POQ=10°时,试求t的值;(3)如图3,若射线OP从OA开始绕O点逆时针旋转一周,作OM平分∠AOP,ON 平分∠COP,试求在运动过程中,∠MON的度数是多少?(请直接写出结果)【解答】解:(1)∠BOC=∠AOC,∠BOC+∠AOB=∠AOC,∴∠AOB=∠AOC,∵∠AOB=30°,∴∠AOC=120°;(2)由(1)知,∠AOC=120°,∠BOC=90°,①OP逆时针运动时,即0≤t≤12时,由OP,OQ的运动可知,∠AOP=10°t,∠BOQ=6°t,OP,OQ相遇前,如图2(1),∠AOQ=∠AOP+∠POQ=∠AOB+∠BOQ,即10°t+10°=30°+6°t,解得t=5,OP,OQ相遇后,如图2(2),∠AOP=∠AOB+∠BOQ+∠POQ,即10°t=30°+6°t+10°,解得t=10;②OP顺时针旋转时,∠COP=10°t﹣120°,∠BOQ=6°t,OP,OQ相遇前,如图(3),∠BOC=∠COP+∠BOQ+∠POQ,即90°=10°t﹣120°+6°t+10°,解得t=12.5,OP,OQ相遇后,如图(4),∠BOC=∠COP+∠BOQ﹣∠POQ,即90°=10°t﹣120°+6°t ﹣10°,解得t=13.75,综上,当t的值为5,10,12.5或13.75时,∠POQ=10°.(3)由(1)知∠AOC=120°,根据射线OP的运动,需要分四种情况,①当射线OP与OA重合前,如图3(1),∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,∴∠POM=∠AOP,∠PON=∠COP,∴∠MON=∠POM+∠PON=∠AOP+∠COP=∠AOC=60°;②当射线OP与OA重合后,∠AOP=180°前,如图3(2),∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,∴∠POM=∠AOP,∠PON=∠COP,∴∠MON=∠POM﹣∠PON=∠AOP﹣∠COP=∠AOC=60°;③∠CON=180°前,如图3(3),∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,∴∠POM=∠AOP,∠PON=∠COP,∴∠MON=∠POM+∠PON=∠AOP+∠COP=(360°﹣∠AOC)=120°;④OP与OQ重合前,如图3(4),∵OM平分∠AOP,ON平分∠COP,∴∠POM=∠AOP,∠PON=∠COP,∴∠MON=∠PON﹣∠POM=∠COP+∠AOP=∠AOC=60°;综上,∠MON的度数为60°或120°.17.将两块全等的三角板按如图1所示摆放,其中∠A1CB1=∠ACB=90°,∠A1=∠A=30°.(1)将图1中的△ABC按顺时针方向旋转45°得图2,A1C与AB交于点P1,A1B1与BC 交于点Q,求证:CP1=CQ;(2)在图2中,若AP1=2,求CQ的长.【解答】(1)证明:∵∠B1CB=45°,∠B1CA1=90°,∴∠B1CQ=∠BCP1=45°;又B1C=BC,∠B1=∠B,∴△B1CQ≌△BCP1(ASA),∴CQ=CP1;(2)解:如图:作P1D⊥AC于D,∵∠A=30°,∴P1D=AP1;∵∠P1CD=45°,∴=sin45°=,∴CP1=P1D=AP1;又AP1=2,CQ=CP1,∴CQ=.18.如图,将Rt△AOB绕直角顶点O顺时针旋转得到Rt△COD,使点A的对应点C落在AB边上,过点D作DE∥AB,交AO的延长线于点E,求证:∠BCO=∠E.【解答】证明:∵将Rt△AOB绕直角顶点O顺时针旋转得到Rt△COD,∴AO=CO,∴∠A=∠ACO,∵AB∥DE,∴∠A+∠E=180°,又∵∠ACO+∠BCO=180°,∴∠BCO=∠E.19.如图①,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,四边形EFGH是正方形,EH与BD重合,将图①中的正方形EFGH绕着点D逆时针旋转.(1)旋转至如图②位置,使点G落在BC的延长线上,DE交BC于点L.已知旋转开始时,即图①位置∠CDG=37°,求正方形EFGH从图①位置旋转至图②位置时,旋转角的度数.(2)旋转至如图③位置,DE交BC于点L.延长BC交FG于点M,延长DC交EF于点N.试判断DL、EN、GM之间满足的数量关系,并给予证明.【解答】解:(1)由图①知,∠ADB=∠DBC=37°,如图②,连接BD,则BD=DG,∴∠DGB=∠DBG=37°,∴∠CDG=90°﹣∠DGC=90°﹣37°=53°,∴旋转角为:53°﹣37°=16°;(2)DL=EN+GM,理由如下:过点G作GK∥BM,交DE于K,∵四边形EFGD是正方形,∴∠DEF=∠GDE,DE=DG,∴∠EDN=∠DGK,∴△DKG≌△END(ASA),∴EN=DK,∵GK∥ML,KL∥GM,∴四边形KLMG是平行四边形,∴GM=KL,∴DL=EN+GM.20.将正方形ABCD的边AB绕点A逆时针旋转至AB1,记旋转角为α,连接BB1,过点D 作DE垂直于直线BB1,垂足为点E,连接DB1,CE.(1)如图1,当α=60°时,△DEB1的形状为等腰直角三角形,连接BD,可求出的值为;(2)当0°<α<360°且α≠90°时,(1)中的两个结论是否仍然成立?如果成立,请仅就图2的情形进行证明;如果不成立,请说明理由.【解答】解:(1)如图1,∵AB绕点A逆时针旋转至AB′,∴AB=AB',∠BAB'=α=60°,∴△ABB'是等边三角形,∴∠BB'A=60°,∴∠DAB'=∠BAD﹣∠BAB'=90°﹣60°=30°,∵AB'=AB=AD,∴∠AB'D=∠ADB',∴∠AB'D==75°,∴∠DB'E=180°﹣60°﹣75°=45°,∵DE⊥B'E,∴∠B'DE=90°﹣45°=45°,∴△DEB'是等腰直角三角形;连接BD,∵四边形ABCD是正方形,∴∠BDC=45°,∴,同理,∴,∵∠BDB'+∠B'DC=45°,∠EDC+∠B'DC=45°,∴∠BDB'=∠EDC,∴△BDB'∽△CDE,∴==,故答案为:等腰直角三角形,;(3)(1)中的两个结论仍然成立.理由如下:连接BD,∵AB=AB',∠BAB'=α,∴∠AB'B=90°﹣,∵∠B'AD=α﹣90°,AD=AB',∴∠AB'D=135°﹣,∴∠EB'D=∠AB'D﹣∠AB'B=135°﹣﹣(90°﹣)=45°,∵DE⊥BB',∴∠EDB'=∠EB'D=45°,∴△DEB'是等腰直角三角形;∴=,∵四边形ABCD是正方形,∴,∠BDC=45°,∴,∵∠EDB'=∠BDC,∴∠EDB'+∠EDB=∠BDC+∠EDB,即∠B'DB=∠EDC,∴△B'DB∽△EDC,∴==,21.如图,在矩形ABCD中,AD=8,AB=6,将△ADC绕点A按顺时针旋转到△AEF(A,B,E在同一直线上),连接CF,求CF的大小.【解答】解:∵AD=8,AB=6,∠D=90°,∴AC===10,∵△ADC按逆时针方向绕点A旋转到△AEF,∴∠EAF=∠DAC,AF=AC=10,∴∠EAF+∠EAC=∠DAC+∠EAC,∴∠F AC=∠BAD,又∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠ADC=90°,∴∠F AC=90°,∴△F AC是等腰直角三角形,∴CF=AC=10.22.如图,点E是正方形ABCD内的一点,连接AE、BE、CE,将△ABE绕点B顺时针旋转90°到△CBF的位置,连接EF,若AE=1,BE=.(1)求EF的长;(2)当EC=时,求∠AEB的度数.【解答】解:(1)∵△ABE绕点B顺时针旋转90°得到△CBF,∴△ABE≌△CBF,∴BE=BF=,AE=CF=1,∠EBF=90°,∠AEB=∠BFC,∴△BEF为等腰直角三角形,∴EF=BE=2;(2)在△CEF中,CE=,CF=1,EF=2,∵CF2+EF2=12+22=5,CE2=5,∴CF2+EF2=CE2,∴△CEF为直角三角形,∴∠EFC=90°,∴∠BFC=∠BFE+∠CFE=135°,∴∠AEB=135°.23.如图,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=40°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转100°,得到△DBE,连接AD,CE交于点F.(1)求证:△ABD≌△CBE;(2)求∠AFC的度数.【解答】(1)证明:∵△ABC绕点B按逆时针方向旋转100°,∴∠ABC=∠DBE=40°,∴∠ABD=∠CBE=100°,又∵BA=BC,∴AB=BC=BD=BE,在△ABD与△CBE中,,∴△ABD≌△CBE(SAS).(2)解:∵∠ABD=∠CBE=100°,BA=BC=BD=BE,∴∠BAD=∠ADB=∠BCE=∠BEC=40°.∵∠ABE=∠ABD+∠DBE=140°,∴∠AFE=360°﹣∠ABE﹣∠BAD﹣∠BEC=140°,∴∠AFC=180°﹣∠AFE=40°.24.如图①,在等边三角形ABC中,点D、E分别在边AB、AC上,AD=AE,连接BE、CD,点M、N、P分别是BE、CD、BC的中点,连接DE、PM、PN、MN.(1)观察猜想:图①中△PMN是等边三角形(填“等腰”或“等边”);(2)探究证明:如图②,△ADE绕点A按逆时针方向旋转,其他条件不变,则△PMN 的形状是否发生改变?并说明理由.【解答】解:(1)结论:△PMN是等边三角形.理由:如图1中,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠ABC=∠ACB=60°,∵AD=AE,∴BD=EC,∵PB=PC,CN=ND,BM=EM,∴PN∥BD,PM∥EC,PN=BD,PM=EC,∴PM=PN,∠NPC=∠ABC=60°,∠MPB=∠ACB=60°,∴∠MPN=60°,∴△PMN是等边三角形,故答案为等边.(2)△PMN的形状不发生改变,仍为等边三角形,理由如下:如图2中,连接BD,CE.由旋转可得∠BAD=∠CAE,∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠ACB=∠ABC=60°又∵AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,∵M是BE的中点,P是BC的中点,∴PM是△BCE的中位线,∴PM=CE,且PM∥CE.同理可证PN=BD且PN∥BD,∴PM=PN,∠MPB=∠ECB,∠NPC=∠DBC,∴∠MPB+∠NPC=∠ECB+∠DBC=(∠ACB+∠ACE)+(∠ABC﹣∠ABD)=∠ACB+∠ABC=120°,∴∠MPN=60°,∴△PMN是等边三角形.25.如图,将矩形ABCD绕着点C按顺时针方向旋转得到矩形FECG,点B与点E对应,点E恰好落在AD边上,BH⊥CE交于点H,求证:CG=BH.【解答】证明:∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,AB=CD,∴∠DEC=∠BCH,∵∠D=90°,BH⊥AC,∴∠D=∠BHC,由旋转得,CE=CB,CD=CG,在△EDC和△CHB中,,∴△EDC≌△CHB(AAS),∴BH=CD=CG.26.如图,等边三角形ABC的外部有一点P,且∠BP A=30°,将AP绕点B逆时针旋转60°得到CQ,连接BQ.(1)求证:△ABP≌△CBQ;(2)若AP=4,BP=3,求P,C两点之间的距离.【解答】解:(1)设CQ与AP交于D点,AB与CQ交于E点,∵将AP绕点B逆时针旋转60°得到CQ,∴AP=CQ,∠ADC=60°,∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC,∠ABC=60°,∴∠ADC=∠ABC,∵∠AED=∠BEC,∴∠BAP=∠BCQ,在△ABP与△CBQ中,∴△ABP≌△CBQ(SAS),(2)连接PQ,PC,由△ABP≌△CBQ得:PB=BQ,∠PBA=∠CBQ,∠BP A=∠BQC=30°,QC=AP=4,∴∠QBP=∠ABC=60°,∴△PBQ为等边三角形,∴∠PQB=60°,PQ=BQ=3,∴∠PQC=∠PQB+∠BQC=60°+30°=90°,∴PC2=PQ2+QC2,∴PC===5.27.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,点C和点E是对应点,若∠CAE=90°,AB=1,求BD的长.【解答】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转的到△ADE,点C和点E是对应点,∴AB=AD=1,∠BAD=∠CAE=90°,∴BD==.∴BD的长为.28.如图,在边长为6的正方形ABCD内作∠EAF=45°,AE交BC于点E,AF交CD于点F,连接EF,将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG.(1)求证:GE=FE;(2)若DF=3,求BE的长为2.【解答】(1)证明:∵将△ADF绕点A顺时针旋转90°得到△ABG,∴△ADF≌△ABG,∴DF=BG,∠DAF=∠BAG,∵∠DAB=90°,∠EAF=45°,∴∠DAF+∠EAB=45°,∴∠BAG+∠EAB=45°,∴∠EAF=∠EAG,在△EAG和△EAF中,,∴△EAG≌△EAF(SAS),∴GE=FE,(2)解:设BE=x,则GE=BG+BE=3+x,CE=6﹣x,∴EF=3+x,∵CD=6,DF=3,∴CF=3,∵∠C=90°,∴(6﹣x)2+32=(3+x)2,解得,x=2,即BE=2,29.如图,△ABC是等腰三角形,其中AB=BC,将△ABC绕顶点B逆时针旋转50°到△A1BC1的位置,AB与A1C1相交于点D,AC与A1C1,BC1分别相交于点E,F.(1)求证:△BCF≌△BA1D;(2)当∠C=50°时,判断四边形A1BCE的形状并说明理由.【解答】(1)证明:∵AB=BC,∴∠A=∠C,∵△A1BC1是由△ABC绕顶点B逆时针旋转而得,∴∠A=∠A1=∠C,∠A1BD=∠CBC1,AB=A1B,在△BCF和△BA1D中,,∴△BCF≌△BA1D(ASA);(2)解:四边形A1BCE是菱形.∵△ABC是等腰三角形,∠C=50°,∴∠A=∠C1=∠C=50°,又∵△BCF≌△BA1D,∴∠CBF=∠A1BD=50°,∴∠C1=∠CBF,∠A=∠A1BD,∴A1E∥BC,A1B∥EC,即四边形A1BCE是平行四边形,又∵A1B=BC,∴四边形A1BCE是菱形.30.在△ABC中,AB=AC,∠BAC=α,点P为线段CA延长线上一动点,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,连接DB,DC.(1)如图1,当α=60°时,猜想P A和DC的数量关系并说明理由;(2)如图2,当α=120°时,猜想P A和DC的数量关系并说明理由.【解答】(1)解:P A=DC,理由如下:如图1中,∵将线段PB绕点P逆时针旋转,旋转角为α,得到线段PD,∴PB=PD,∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=60°,∴△ABC,△PBD是等边三角形,∴∠ABC=∠PBD=60°,∴∠PBA=∠DBC,在△PBA和△DBC中,,∴△PBA≌△DBC(SAS),∴P A=DC;(2)解:CD=P A;理由如下:如图2中,∵AB=AC,PB=PD,∠BAC=∠BPD=120°,∴BC=2BA•cos30°=BA,BD=2BP•cos30°=BP,∴,∵∠ABC=∠PBD=30°,∴∠ABP=∠CBD,∴△CBD∽△ABP,∴=,∴CD=P A.31.如图1,直角三角形DEF与直角三角形ABC的斜边在同一直线上,∠EDF=36°,∠ABC =40°,CD平分∠ACB,将△DEF绕点D按逆时针方向旋转,记∠ADF为α(0<α<180°),在旋转过程中:(1)如图2,当∠α=4°时,DE∥BC,当∠α=94°时,DE⊥BC;(2)如图3,当顶点C在△DEF内部时,边DF、DE分别交BC、AC的延长线于点M、N.①此时∠α的度数范围是49°<α<85°;②∠1与∠2度数的和是否变化?若不变,求出∠1与∠2度数和;若变化,请说明理由.③若使得∠2≥2∠1,求∠α的度数范围.【解答】解:(1)当DE∥BC时,如图(1),∵DE∥BC,∴∠EDA=∠B=40°,∵∠FDE=36°,∴∠α=∠EDA﹣∠FDE=40°﹣36°=4°,∴∠α=4°时,DE∥BC.当DE⊥BC时,如图(2),∵DE⊥BC,∴∠BGD=90°,∵∠B=40°,∠GDA是△GDB的一个外角,∴∠GDA=∠B+∠BGD=40°+90°=130°,∵∠EDF=36°,∴∠α=∠GDA﹣∠FDE=130°﹣36°=94°,∴∠α=94°时,DE⊥BC.故答案为:4°;94°.(2)①∵∠ACB=90°,CD平分∠ACB,∴∠BCD=45°,∵∠ABC=40°,∴∠ADC=∠ABC+∠BCD=40°+45°=85°,当ED经过点C时,∠α=∠ADC﹣∠EDF=85°﹣36°=49°,当FD经过点C时,∠α=∠ADC=85°,∴顶点C在△DEF内部时,49°<α<85°.∠1与∠2度数的和不发生变化,理由如下:延长DC至点H,∵∠NCH、∠MCH分别是△NCD和△MCD的外角,∴∠NCH=∠2+∠NDC,∠MCH=∠1+∠MDC,∴∠NCH+∠MCH=∠2+∠1+∠NDC+∠MDC,∴∠NCM=∠1+∠2+∠NDM,∵∠NCM=∠ACB=90°,∠NDM=∠FDE=36°,∴90°=∠1+∠2+36°,∴∠1+∠2=54°.③∵∠ABC=40°,∠ACB﹣90°,∴∠A=180°﹣40°﹣90°=50°,∵∠ADF是△MBD的外角∴∠α=∠ABC+∠1=40°+∠1,∵∠2≥2∠1,∠1+∠2=54°,∴54°﹣∠1≥2∠1,∴∠1≤18°,∴α≤58°,又∵49°<α<85°,∴49°<α≤58°.32.如图1,将三角板ABC与三角板ADE摆放在一起;如图2,其中∠ACB=30°,∠DAE =45°,∠BAC=∠D=90°.固定三角板ABC,将三角板ADE绕点A按顺时针方向旋转,记旋转角∠CAE=α(0°<α<180°).操作发现:(1)在旋转过程中,当α为15度时,AD∥BC,当α为105度时,AD⊥BC;(2)当△ADE的一边与△ABC的某一边平行(不共线)时,直接写出旋转角α的所有可能的度数;拓展应用:当0°<α<45°时,连接BD,利用图3探究∠BDE+∠CAE+∠DBC值的大小变化情况,并说明理由.【解答】解:(1)如图(1),记DE与AC的交点为点F,DE与BC的交点为点G,∵AD∥BC,∴∠DAF=∠C=30°,∵∠DAE=45°,∴∠CAE=15°,即α=15°,如图(2),记AD与BC的交点为F,∵AD⊥BC,∴∠ADF=90°,∴∠DAC=180°﹣∠AFC﹣∠C=180°﹣90°﹣30°=60°,∴∠CAE=∠DAC+∠EAD=60°+45°=105°,即α=105°,故答案为:15,105.(2)①当AD∥BC时,如图1所示,由(1)得,α=15°;②当DE∥BC时,如图2所示,由(1)得,AD⊥BC,∴∠AFC=90°,∵∠ADE=90°,∴DE∥BC,∴α=105°;③当DE∥AB时,如图3所示,α=45°;④当DE∥AC时,如图4所示,α=∠EAD+∠BAC=45°+90°=135°;⑤∠EAC+∠C=180°,∵∠C=30°,∴∠EAC=150°,即α=150°;综上所述:旋转角α的所有可能的度数是:15°,45°,105°,135°,150°.拓展应用:当0°<α<45°,∠BDE+∠CAE+∠DBC=105°,保持不变,理由如下:如图6,设BD分别交AC、AE于点M、N,在△AMN中,∠AMN+∠CAE+∠ANM=180°,∵∠ANM=∠E+∠BDE,∠AMN=∠C+∠DBC,∴∠E+∠BDE+∠CAE+∠C+∠DBC=180°,∵∠C=30°,∠E=45°,∴∠BDE+∠CAE+∠DBC=105°.33.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将△ABC绕点B逆时针旋转一个角度α后得到△DBE,点A,C的对应点分别为点D,E.(1)如图1,若点D恰好落在边BC的延长线上,连接CE,求∠DEC的度数.(2)如图2,若α=60°,F为BD的中点,连接CD,CF,EF,请判断四边形CDEF是什么特殊的四边形,并说明理由.【解答】解:(1)如图1,∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,∴∠A=60°,由旋转得∠D=∠A=60°,BE=BC,∠DBE=∠ABC=30°,∴∠BCE=∠BEC=(180°﹣30°)=75°,∴∠DEC=∠BCE﹣∠D=75°﹣60°=15°.(2)四边形CDEF是菱形,理由如下:如图2,∵△ABC绕点B逆时针旋转一个角度α得到△DBE,∴∠CBE=α=60°,∠DBE=∠ABC=30°,∠DEB=∠ACB=90°,∴∠DBC=30°,∴∠DBE=∠DBC,∵BD=BD,BE=BC,∴△DBE≌△DBC(SAS),∴∠BED=∠BCD=90°,∴CD=BD,ED=BD,∵F为BD的中点,∴CF=BD,EF=BD,∴CD=ED=CF=EF,∴四边形CDEF是菱形.34.如图,点O是等边三角形ABC内的一点,∠BOC=150°,将△BOC绕点C按顺时针方向旋转一定的角度,得到△ADC,连接OD,OA.(1)求∠ODC的度数;(2)试判断AD与OD的位置关系,并说明理由;(3)若OB=2,OC=3,求AO的长(直接写出结果).【解答】解:(1)由旋转的性质得,CD=CO,∠ACD=∠BCO,∴∠ACD+∠ACO=∠BCO+∠ACO,即∠DCO=∠ACB,∵三角形ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∴∠DCO=60°,∴△OCD为等边三角形,∴∠ODC=60°;(2)AD与OD的位置关系是:AD⊥OD,理由如下:由(1)知∠ODC=60°,∵将△BOC绕点C按顺时针方向旋转一定的角度,得到△ADC,∴∠ADC=∠BOC=150°,∴∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=90°,∴AD⊥OD;(3)由旋转的性质得,AD=OB=2,∵△OCD为等边三角形,∴OD=OC=3,在Rt△AOD中,由勾股定理得:AO===.。
中考数学专题讲练 旋转(解析版)
旋转一.半角模型“半角”旋转模型,经常会出现在等腰直角三角形、正方形中,在一般的等腰三角形中也会有涉及.二.等腰三角形旋转模型等腰三角形的旋转模型比较多,此模型需要注意的是利用“全等三角形”的性质进行边与角的转化,证明的基本思想“SAS”.1.一般等腰三角形的旋转2.等边三角形的旋转3.等腰直角三角形的旋转三.对角互补模型四边形对角互补模型多数题目给出的条件会以四边形或三角形等旋转为载体.四.旋转相似模型共顶点相似的一般三角形模型:如图,图中ABD ACE∆∆∽,得到AB AD BDAC AE CE==,ABD ACE∠=∠,ADB AEC∠=∠,BAD CAE∠=∠,则有ABC ADE∆∆∽.一.考点:1.旋转全等模型;2.旋转相似模型;3.旋转中的轨迹与最值问题;二.重难点:1.这类题的关键是找到题目中所给的特殊条件,结合问题所要证明或者求解的边长角度问题,再去选择是要构造旋转全等还是通过已经得到的旋转全等的性质进一步证明.2.观察图形发现旋转得到的相似;3.通过添加辅助线构造旋转相似或者去挖掘隐含的相似图形.三.易错点:1.在利用旋转构造全等的时候注意辅助线的做法问题;2.构造旋转全等时候一定要有相等边长的条件.3.全等是相似的一个特例,旋转有时候也会出现全等,注意和旋转全等的区别和联系.题模一:旋转与全等例1.1.1已知四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=120°,∠MBN=60°,∠MBN绕B点旋转,它的两边分别交AD,DC(或它们的延长线)于E,F.当∠MBN绕B点旋转到AE=CF时(如图1),易证AE+CF=EF;当∠MBN绕B点旋转到AE≠CF时,在图2和图3这两种情况下,上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段AE,CF,EF又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.【答案】图2成立,证明见解析,图3不成立,图3中AE、CF、EF的关系是AE﹣CF=EF【解析】∵AB⊥AD,BC⊥CD,AB=BC,AE=CF,在△ABE和△CBF中,∴△ABE≌△CBF(SAS);∴∠ABE=∠CBF,BE=BF;∵∠ABC=120°,∠MBN=60°,∴∠ABE=∠CBF=30°,∴AE=12BE,CF=12BF;∵∠MBN=60°,BE=BF,∴△BEF为等边三角形;∴AE+CF=12BE+12BF=BE=EF;图2成立,图3不成立.证明图2.延长DC至点K,使CK=AE,连接BK,在△BAE和△BCK中,则△BAE≌△BCK,∴BE=BK,∠ABE=∠KBC,∵∠FBE=60°,∠ABC=120°,∴∠FBC+∠ABE=60°,∴∠FBC+∠KBC=60°,∴∠KBF=∠FBE=60°,在△KBF和△EBF中,∴△KBF≌△EBF,∴KF=EF,∴KC+CF=EF,即AE+CF=EF.图3不成立,AE、CF、EF的关系是AE﹣CF=EF.例1.1.2(1)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B=∠D=90°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD.求证:EF=BE+FD;(2)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?(3)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠ADC=180°,E、F分别是边BC、CD延长线上的点,且∠EAF=12∠BAD,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请写出它们之间的数量关系,并证明.【答案】(1)证明见解析(2)成立(3)EF=BE﹣FD 【解析】(1)延长EB到G,使BG=DF,连接AG.∵∠ABG=∠ABC=∠D=90°,AB=AD,∴△ABG≌△ADF.∴AG=AF,∠1=∠2.∴∠1+∠3=∠2+∠3=∠EAF=12∠BAD.∴∠GAE=∠EAF.又AE=AE,∴△AEG≌△AEF.∴EG=EF.∵EG=BE+BG.∴EF=BE+FD(2)(1)中的结论EF=BE+FD仍然成立.(3)结论EF=BE+FD不成立,应当是EF=BE﹣FD.证明:在BE上截取BG,使BG=DF,连接AG.∵∠B+∠ADC=180°,∠ADF+∠ADC=180°,∴∠B=∠ADF.∵AB=AD,∴△ABG≌△ADF.∴∠BAG=∠DAF,AG=AF.∴∠BAG+∠EAD=∠DAF+∠EAD=∠EAF=12∠BAD.∴∠GAE=∠EAF.∵AE=AE,∴△AEG≌△AEF.∴EG=EF∵EG=BE﹣BG∴EF=BE﹣FD.例 1.1.3如图,已知△BAD和△BCE均为等腰直角三角形,∠BAD=∠BCE=90°,点M为DE的中点,过点E与AD平行的直线交射线AM于点N.(1)当A,B,C三点在同一直线上时(如图1),求证:M为AN的中点;(2)将图1中的△BCE绕点B旋转,当A,B,E三点在同一直线上时(如图2),求证:△ACN为等腰直角三角形;(3)将图1中△BCE绕点B旋转到图3位置时,(2)中的结论是否仍成立?若成立,试证明之,若不成立,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)△ACN仍为等腰直角三角形【解析】(1)证明:如图1,∵EN∥AD,∴∠MAD=∠MNE,∠ADM=∠NEM.∵点M为DE的中点,∴DM=EM.在△ADM和△NEM中,∴△ADM≌△NEM.∴AM=MN.∴M为AN的中点.(2)证明:如图2,∵△BAD和△BCE均为等腰直角三角形,∴AB=AD,CB=CE,∠CBE=∠CEB=45°.∵AD∥NE,∴∠DAE+∠NEA=180°.∵∠DAE=90°,∴∠NEA=90°.∴∠NEC=135°.∵A,B,E三点在同一直线上,∴∠ABC=180°﹣∠CBE=135°.∴∠ABC=∠NEC.∵△ADM≌△NEM(已证),∴AD=NE.∵AD=AB,∴AB=NE.在△ABC和△NEC中,∴△ABC≌△NEC.∴AC=NC,∠ACB=∠NCE.∴∠ACN=∠BCE=90°.∴△ACN为等腰直角三角形.(3)△ACN仍为等腰直角三角形.证明:如图3,延长AB交NE于点F,∵AD∥NE,M为中点,∴易得△ADM≌△NEM,∴AD=NE.∵AD=AB,∴AB=NE.∵AD∥NE,∴AF⊥NE,在四边形BCEF中,∵∠BCE=∠BFE=90°∴∠FBC+∠FEC=360°﹣180°=180°∵∠FBC+∠ABC=180°∴∠ABC=∠FEC在△ABC和△NEC中,∴△ABC≌△NEC.∴AC=NC,∠ACB=∠NCE.∴∠ACN=∠BCE=90°.∴△ACN为等腰直角三角形.例1.1.4如图,△AEF中,∠EAF=45°,AG⊥EF于点G,现将△AEG沿AE折叠得到△AEB,将△AFG沿AF折叠得到△AFD,延长BE和DF相交于点C.(1)求证:四边形ABCD是正方形;(2)连接BD分别交AE、AF于点M、N,将△ABM绕点A逆时针旋转,使AB与AD重合,得到△ADH,试判断线段MN、ND、DH之间的数量关系,并说明理由.(3)若EG=4,GF=6,2,求AG、MN的长.【答案】(1)见解析(2)MN2=ND2+DH2;理由见解析(3)AG=12;2【解析】(1)证明:∵△AEB由△AED翻折而成,∴∠ABE=∠AGE=90°,∠BAE=∠EAG,AB=AG,∵△AFD由△AFG翻折而成,∴∠ADF=∠AGF=90°,∠DAF=∠FAG,AD=AG,∵∠EAG+∠FAG=∠EAF=45°,∴∠ABE=∠AGE=∠BAD=∠ADC=90°,∴四边形ABCD 是矩形,∵AB=AD ,∴四边形ABCD 是正方形;(2)MN 2=ND 2+DH 2,理由:连接NH ,∵△ADH 由△ABM 旋转而成,∴△ABM ≌△ADH ,∴AM=AH ,BM=DH ,∵由(1)∠BAD=90°,AB=AD ,∴∠ADH=∠ABD=45°,∴∠NDH=90°,∴△AMN ≌△AHN ,∴MN=NH ,∴MN 2=ND 2+DH 2;(3)设AG=BC=x ,则EC=x ﹣4,CF=x ﹣6,在Rt △ECF 中,∵CE 2+CF 2=EF 2,即(x ﹣4)2+(x ﹣6)2=100,x 1=12,x 2=﹣2(舍去)∴AG=12,∵AG=AB=AD=12,∠BAD=90°,∴22AB AD +221212+2,∵2,∴MD=BD ﹣2﹣22,设NH=y,在Rt△NHD中,∵NH2=ND2+DH2,即y2=(2y)2+(22,解得2,即2.题模二:旋转与相似例1.2.1如图1,点P在正方形ABCD的对角线AC上,正方形的边长是a,Rt△PEF的两条直角边PE、PF分别交BC、DC于点M、N.(1)操作发现:如图2,固定点P,使△PEF绕点P旋转,当PM⊥BC时,四边形PMCN是正方形.填空:①当AP=2PC时,四边形PMCN的边长是________;②当AP=nPC时(n是正实数),四边形PMCN的面积是___________.(2)猜想论证如图3,改变四边形ABCD的形状为矩形,AB=a,BC=b,点P在矩形ABCD的对角线AC上,Rt△PEF 的两条直角边PE、PF分别交BC、DC于点M、N,固定点P,使△PEF绕点P旋转,则PMPN=__________.(3)拓展探究如图4,当四边形ABCD满足条件:∠B+∠D=180°,∠EPF=∠BAD时,点P在AC上,PE、PF分别交BC,CD于M、N点,固定P点,使△PEF绕点P旋转,请探究PMPN的值,并说明理由.【答案】(1)①13a②()221an+(2)ab(3)见解析【解析】(1)①如图2,∵PM⊥BC,AB⊥BC ∴△PMC∽△ABC又∵AP=2PC∴PMAB=13,即PMa=13∴PM=13a,即正方形PMCN的边长是13a②当AP=nPC时(n是正实数),PMAB=11n+∴PM=11n+a∴四边形PMCN的面积=(11n+a)2=()221an+(2)如图3,过P作PG⊥BC于G,作PH⊥CD于H,则∠PGM=∠PHN=90°,∠GPH=90°∵Rt△PEF中,∠FPE=90°∴∠GPM=∠HPN∴△PGM∽△PHN由PG∥AB,PH∥AD可得,PG CP PH AB CA AD==∵AB=a,BC=b∴PG PHa b=,即PGPH=ab(3)如图4,过P作PG∥AB,交BC于G,作PH∥AD,交CD于H,则∠HPG=∠DAB ∵∠EPF=∠BAD∴∠EPF=∠GPH,即∠EPH+∠HPN=∠EPH+∠GPM∴∠HPN=∠GPM∵∠B+∠D=180°∴∠PGC+∠PHC=180°又∵∠PHN+∠PHC=180°∴∠PGC=∠PHN∴△PGM∽△PHN由PG∥AB,PH∥AD可得,PG CP PH AB CA AD==即PG AB PH AD=②∴由①②可得,PMPN=ABAD例1.2.2数学活动课上,小颖同学用两块完全一样的透明等腰直角三角板ABC、DEF进行探究活动.操作:使点D落在线段AB的中点处并使DF过点C(如图1),然后将其绕点D顺时针旋转,直至点E落在AC的延长线上时结束操作,在此过程中,线段DE与AC或其延长线交于点K,线段BC与DF相交于点G(如图2,3).探究1:在图2中,求证:△ADK∽△BGD.探究2:在图2中,求证:KD平分∠AKG.探究3:①在图3中,KD仍平分∠AKG吗?若平分,请加以证明;若不平分,请说明理由.②在以上操作过程中,若设AC=BC=8,KG=x,△DKG的面积为y,请求出y与x的函数关系式,并直接写出x的取值范围.【答案】探究1:见解析;探究2:见解析;探究3:①KD仍平分∠AKG②y=2x,其中≤≤4838x【解析】探究1,∵∠KAD=∠KDG=∠DBG=45°,∴∠KDA+∠BDG=135°.∵∠BDG+∠BGD=135°,∴∠KDA=∠BGD,∴△ADK∽△BGD;探究2,∵△ADK∽△BGD,∵点D是线段AB的中点,∴BD=AD,∵∠KAD=∠KDG=45°,∴△ADK∽△DCK,∴∠AKD=∠DKC,∴KD平分∠AKG.探究3,①KD仍平分∠AKG.理由如下:∵同探究1可得△ADK∽△BGD,同探究2可得,△ADK∽△DGK,∴∠AKD=∠DKG,∴KD仍平分∠AKG;②如图,过点D作DM⊥AC于点M,DN⊥KG于点N,由①知线段KD平分∠AKG,∴DM=DN.∵AC=BC=8,点D是线段AB的中点,∠KAD=45°,∴DM=DN=4.∵KG=x,∴S△DKG=y=12×4x=2x,对于图3的情况同理可得y=2x,综上所示,y=2x,其中38.题模三:旋转中的轨迹与最值问题例1.3.1如图,点P是平行四边形ABCD对角线BD上的动点,点M为AD的中点,已知AD=8,AB=10,∠ABD=45°,把平行四边形ABCD绕着点A按逆时针方向旋转,点P的对应点是点Q,则线段MQ的长度的最大值与最小值的差为.【答案】18﹣2【解析】如图,作AP1⊥BD垂足为P1,∵∠DBA=45°,AB=10,∴∠P1AB=∠DBA=45°,AP1=P12,∵AM=MD=12AD=4,当AP1旋转到与射线AD的重合时(点P1与点E重合),ME就是MQ最小值24,当点P2与B重合时,旋转到与DA的延长线重合时(点P2与点F重合),此时MF就是MQ最大值=AM+AF=14,∴MQ的最大值与最小值的差=14﹣(2﹣4)=18﹣2故答案为18﹣2例 1.3.2如图,菱形ABCD中,AB=2,∠C=60°,我们把菱形ABCD的对称中心O称作菱形的中心.菱形ABCD在直线l上向右作无滑动的翻滚,每绕着一个顶点旋转60°叫一次操作,则经过1次这样的操作菱形中心O所经过的路径长为______;经过3n(n为正整数)次这样的操作菱形中心O所经过的路径总长为______.(结果都保留π)【答案】3231+nπ【解析】∵菱形ABCD中,AB=2,∠C=60°,∴△ABD是等边三角形,BO=DO=1,223AD DO-第一次旋转的弧长6033ππ⨯=∵第一、二次旋转的弧长和60360323ππ⨯⨯=,第三次旋转的弧长为:601 1803ππ⨯=∵3n÷3=n,故经过3n(n为正整数)次这样的操作菱形中心O所经过的路径总长为:n 23π+3π)231+nπ.例1.3.3如图1,点O为正方形ABCD的中心.(1)将线段OE绕点O逆时针方向旋转90︒,点E的对应点为点F,连结EF,AE,BF,请依题意补全图1;(2)根据图1中补全的图形,猜想并证明AE与BF的关系;(3)如图2,点G是OA中点,△EGF是等腰直角三角形,H是EF的中点,90EGF∠=︒,22AB=2GE=,△EGF绕G点逆时针方向旋转α角度,请直接写出旋转过程中BH的最大值.【答案】(1)见解析(2)AE⊥BF(3)25+【解析】(1)正确画出图形;………………1分(2)延长EA 交OF 于点H ,交BF 于点G …2分∵O 为正方形ABCD 的中心,∴OB OA =,∠AOB =90……3分∵OE 绕点O 逆时针旋转90角得到OF∴∠AOB =∠EOF =90∴∠EOA =∠FOB ……4分在△EOA 和△FOB 中,∴BF AE =.……5分∴∠OFB +∠FHG =90∴AE ⊥BF ……6分(3)BH 的最大值为25+……8分随练1.1 在ABC ∆中,2AB BC ==,90ABC ∠=︒,BD 为斜边AC 上的中线,将ABD ∆绕点D 顺时针旋转α(0180α︒<<︒)得到EFD ∆,其中点A 的对应点为点E ,点B 的对应点为点F ,BE 与FC 相交于点H .(1)如图1,直接写出BE 与FC 的数量关系:____________;(2)如图2,M 、N 分别为EF 、BC 的中点.求证:MN =__________;(3)连接BF ,CE ,如图3,直接写出在此旋转过程中,线段BF 、CE 与AC 之间的数量关系:____________________________.【答案】 (1)BE FC =;(2)22FC ;(3)222BF CE AC +=. 【解析】 (1)BE FC =;(2)证明:如图,∵AB BC =,90ABC ∠=︒,BD 为斜边中线,∴12BD AD CD AC ===,BD AC ⊥ ∵EFD ∆是由ABD ∆旋转得到的,∴DE DF DB DC ===,90EDF ADB BDC ∠=∠=∠=︒∴EDF BDF BDC BDF ∠+∠=∠+∠,即BDE FDC ∠=∠,∴BDE FDC ∆∆≌,∴BE FC =且12∠=∠又∵34∠=∠,∴90FHE FDE ∠=∠=︒ ,即BE CF ⊥连接BF ,取BF 中点G ,连接MG 、NG .∵M 为EF 中点,G 为BF 中点,N 为BC 中点又∵EB FC =,BE FC ⊥∴MG NG =,90MGN ∠=︒,∴MGN ∆为等腰直角三角形,∴2MN =. (3)222BF CE AC +=.随练1.2 在菱形ABCD 中,120BAD ∠=︒,4AB =,把一个含60°角的三角板与这个菱形叠合,使三角板的60°角的顶点与点A 重合,两边分别落在AB 、AC 上.将三角板绕点A 按逆时针旋转,设旋转角为α.(1)如图①,当060α︒<<︒时,三角板的两边分别与菱形的两边BC 、CD 相交于点E 、F ,请你通过观察或测量写出图中现有的两组相等线段(菱形的边和对角线除外).(2)如图②,当60120α︒<<︒时,三角板的两边分别与BC 、CD 的延长线相交于点E 、F ,你在(1)中得到的结论还成立吗?若成立,请你选择一组加以证明;若不成立,请你说明理由.(3)当060α︒<<︒时,三角板的两边分别与菱形的两边BC 、CD 相交于点E 、F ,请你求出这个三角板与这个菱形重合部分的面积.【答案】 见解析【解析】 (1)BE CF =,AE AF =,CE DF =.写出两组即可.(2)(1)中的结论仍然成立.如图,BE CF =的结论仍然成立.证明如下:∵在菱形ABCD 中,120BAD ∠=︒,又由题意可知,60EAF ∠=︒,∴BAE CAF ∠=∠.在△BAE 和△CAF 中,∴△BAE ≌△CAF .∴BE CF =.(3)当060α︒<<︒时,三角板与这个菱形重合部分的面积就是四边形AECF 的面积.由题意可证△BAE ≌△CAF .∴四边形AECF 的面积就是△ABC 的面积.∵4AB =,∴所求图形的面积为43随练1.3如图1所示,在正方形ABCD和正方形CGEF中,点B、C、G在同一条直线上,M是线段AE的中点,DM的延长线交EF于点N,连接FM,易证:DM=FM,DM⊥FM(无需写证明过程)(1)如图2,当点B、C、F在同一条直线上,DM的延长线交EG于点N,其余条件不变,试探究线段DM与FM有怎样的关系?请写出猜想,并给予证明;(2)如图3,当点E、B、C在同一条直线上,DM的延长线交CE的延长线于点N,其余条件不变,探究线段DM与FM有怎样的关系?请直接写出猜想.【答案】(1)DM=FM,DM⊥FM(2)DM⊥FM,DM=FM【解析】(1)如图2,DM=FM,DM⊥FM,证明:连接DF,NF,∵四边形ABCD和CGEF是正方形,∴AD∥BC,BC∥GE,∴AD∥GE,∴∠DAM=∠NEM,∵M是AE的中点,∴AM=EM,在△MAD与△MEN中,∴△MAD≌△MEN,∴DM=MN,AD=EN,∵AD=CD,∴CD=NE,∵CF=EF,∠DCF=∠DCB=90°,在△DCF与△NEF中,∴△DCF≌△NEF,∴DF=NF,∠CFD=∠EFN,∵∠EFN+∠NFC=90°,∴∠DFC+∠CFN=90°,∴∠DFN=90°,∴DM⊥FM,DM=FM(2)猜想:DM⊥FM,DM=FM,证明如下:如图3,连接DF,NF,连接DF,NF,∵四边形ABCD是正方形,∴AD∥BC,∵点E、B、C在同一条直线上,∴AD∥CN,∴∠ADN=∠MNE,在△MAD与△MEN中,∴△MAD≌△MEN,∴DM=MN,AD=EN,∵AD=CD,∴CD=NE,∵CF=EF,∵∠DCF=90°+45°=135°,∠NEF=180°﹣45°=135°,∴∠DCF=∠NEF,在△DCF与△NEF中,∴△MAD≌△MEN,∴DF=NF,∠CFD=∠EFN,∵∠CFD+∠EFD=90°,∴∠NFE+∠EFD=90°,∴∠DFN=90°,∴DM ⊥FM ,DM=FM .随练 1.4 已知:在ABC △中,AB AC =,点D 为BC 边的中点,点F 在AB 上,连结DF 并延长到点E ,使BAE BDF ∠=∠,点M 在线段DF 上,且ABE DBM ∠=∠.(1)如图,当45ABC ∠=°时, 求证:2AE MD =;(2)如图,当60ABC ∠=°时,则线段AE MD 、之间的数量关系为____________;(3)在(2)的条件下,延长BM 到P ,使MP BM =,连接CP ,若727AB AE ==,,求tan EAB ∠的值.【答案】 (1)见解析(2)2AE MD =(33 【解析】 该题考查的是四边形综合.(1)如图,连结AD又∵45ABC ∠=°∴cos BD AB ABC =∠即2AB BD =∴△ABE ∽△DBM(2)与(1)类似可知△DBM ∽△ABE ,又60ABC ∠=︒,(3)如图2连结AD 、EP ,∵△ABE ∽△DBM又∵BM MP =∴△BEP 等边三角形∴EM BP ⊥即90BMD ∠=︒在Rt △AEB 中,27AE =7AB =, tan EAB ∠的值为3随练 1.5 在等边ABC ∆的两边AB ,AC 所在直线上分别有两点M N D ,,为ABC ∆外一点,且60MDN ∠=︒,120BDC ∠=︒,BD CD =,探究:当点M N ,分别在直线AB AC ,上移动时,BM NC MN ,,之间的数量关系及AMN ∆的周长Q 与等边ABC ∆的周长L 的关系.(1)如图①,当点M N ,在边AB AC ,上,且DM DN =时,BM NC MN ,,之间的数量关系式_________;此时Q L=__________ (2)如图②,当点M N ,在边AB AC ,上,且DM DN ≠时,猜想(1)问的两个结论还成立吗?写出你的猜想并加以证明;(3)如图③,当点M N ,分别在边AB CA ,的延长线上时,若AN x =,则Q =_________(用x L ,表示)【答案】 见解析【解析】 (Ⅰ)BM 、NC 、MN 之间的数量关系BM NC MN +=.此时23Q L =. (Ⅱ)猜想:结论仍然成立.证明:如图,延长AC 至E ,使CE BM =,连结DE .∵BD CD =,且120BDC ∠=︒.又△ABC 是等边三角形,∴90MBD NCD ∠=∠=︒.在△MBD 与△ECD 中,BM CE MBD ECD BD DC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△MBD ≌△ECD (SAS).∴DM DE =,BDM CDE ∠=∠.在△MDN 与△EDN 中,DM DE MDN EDN DN DN =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△MDN ≌△EDN (SAS).△AMN 的周长Q AM AN MN =++而等边△ABC 的周长3L AB =(Ⅲ)如图③,当M 、N 分别在AB 、CA 的延长线上时,若AN x =,则223Q x L=+(用x、L表示).随练1.6(1)正方形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,如图1,请直接猜想并写出AO与CD 之间的数量关系:;(2)如图2,将(1)中的△BOC绕点B逆时针旋转得到△BO1C1,连接AO1,DC1,请猜想线段AO1与DC1的数量关系,并证明你的猜想;(3)如图3,矩形ABCD和Rt△BEF有公共顶点,且∠BEF=90°,∠EBF=∠ABD=30°,则AEDF=______.【答案】(1)AO=2CD.理由如下:∵四边形ABCD为正方形,∴AO=OC=OD,∠ODC=∠OCD=45°,∠DOC=90°,∴AO=CO=2 CD,故答案为AO=2 CD;(2)∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC,AC=BD,OB=OC,∠OBC=∠ABO=45°,∠BOC=90°,∴△ABC和△OBC都是等腰直角三角形,∵△BOC绕点B逆时针方向旋转得到△BO1C1,∴∠O1BC1=∠OBC=45°,OB=O1B,BC1=BC,∴BC121,∵∠1+∠3=45°,∠2+∠3=45°,∴∠1=∠2,∴△BDC1∽△BAO1,(3)在R t△EBF中,cos∠EBF=EB FB在R t△ABD中,cos∠ABD=AD BD,∵∠EBF=∠ABD=30°,∵∠EBF+∠FBA=∠ABD+∠FBA,即∠EBA=∠FBD,∴△AEB∽△FBD,故答案为3【解析】(1)根据正方形的性质得AO=OC=OD,∠ODC=∠OCD=45°,∠DOC=90°,由勾股定理得到AO与CD之间的数量关系;(2)如图2根据正方形的性质得AB=BC,AC=BD,OB=OC,∠OBC=∠ABO=45°,∠BOC=90°,得到△ABC和△OBC都是等腰直角三角形,求出AC=2AB BC=2BO,得到BD=2AB,因为△BOC绕点B逆时针方向旋转得到△BO1C1,所以∠O1BC1=∠OBC=45°,OB=O1B,BC1=BC,BC1=2BO1,由∠1+∠3=45°,∠2+∠3=45°,得到∠1=∠2,于是得到△BDC1∽△BAO1,求出结论;(3)如图3在R t△ABD中,cos∠ABD=ABBD,在Rt△EBF中,cos∠EBF=EBFB因为∠EBF=∠ABD=30°得到BE ADBF BD=3,再由∠EBF+∠FBA=∠ABD+∠FBA,得到∠EBA=∠FBD,△AEB∽△FBD,由相似的性质得到解.解:(1)AO=2CD.理由如下:如图1,∵四边形ABCD为正方形,∴AO=OC=OD,∠ODC=∠OCD=45°,∠DOC=90°,∴AO=CO=2 CD,故答案为AO=2 CD;(2)如图2,∵四边形ABCD为正方形,∴AB=BC,AC=BD,OB=OC,∠OBC=∠ABO=45°,∠BOC=90°,∴△ABC和△OBC都是等腰直角三角形,∵△BOC绕点B逆时针方向旋转得到△BO1C1,∴∠O1BC1=∠OBC=45°,OB=O1B,BC1=BC,∴BC121,∵∠1+∠3=45°,∠2+∠3=45°,∴∠1=∠2,∴△BDC1∽△BAO1,(3)如图3 在R t△EBF中,cos∠EBF=EB FB在R t△ABD中,cos∠ABD=AD BD,∵∠EBF=∠ABD=30°,∵∠EBF+∠FBA=∠ABD+∠FBA,即∠EBA=∠FBD,∴△AEB∽△FBD,故答案为3.随练1.7如图,正方形OABC的边长为2,以O为圆心,EF为直径的半圆经过点A,连接AE,CF 相交于点P,将正方形OABC从OA与OF重合的位置开始,绕着点O逆时针旋转90°,交点P运动的路径长是______.【答案】2【解析】如图点P运动的路径是以G为圆心的弧EF,在⊙G上取一点H,连接EH、FH.∵四边形AOCB是正方形,∴∠AOC=90°,∴∠AFP=12∠AOC=45°,∵EF是⊙O直径,∴∠EAF=90°,∴∠APF=∠AFP=45°,∴∠H=∠APF=45°,∴∠EGF=2∠H=90°,∵EF=4,GE=GF,∴2,∴EF的长9022π•2.随练1.8已知△ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,D是边AB上一动点(A、B两点除外),将△CAD绕点C按逆时针方向旋转角α得到△CEF,其中点E是点A的对应点,点F是点D的对应点.(1)如图1,当α=90°时,G是边AB上一点,且BG=AD,连接GF.求证:GF∥AC;(2)如图2,当90°≤α≤180°时,AE与DF相交于点M.①当点M与点C、D不重合时,连接CM,求∠CMD的度数;②设D为边AB的中点,当α从90°变化到180°时,求点M运动的路径长.【答案】(1)见解析;(2)①∠CMD=135°②2π【解析】(1)如图1中,∵CA=CB,∠ACB=90°,∴∠A=∠ABC=45°,∵△CEF是由△CAD旋转逆时针α得到,α=90°,∴CB与CE重合,∴∠CBE=∠A=45°,∴∠ABF=∠ABC+∠CBF=90°,∵BG=AD=BF,∴∠BGF=∠BFG=45°,∴∠A=∠BGF=45°,∴GF∥AC.(2)①如图2中,∵CA=CE,CD=CF,∴∠CAE=∠CEA,∠CDF=∠CFD,∵∠ACD=∠ECF,∴∠ACE=∠CDF,∵2∠CAE+∠ACE=180°,2∠CDF+∠DCF=180°,∴∠CAE=∠CDF,∴A、D、M、C四点共圆,∴∠CMF=∠CAD=45°,∴∠CMD=180°﹣∠CMF=135°.②如图3中,O是AC中点,连接OD、CM.∵AD=DB,CA=CB,∴CD⊥AB,∴∠ADC=90°,由①可知A、D、M、C四点共圆,∴当α从90°变化到180°时,点M 在以AC 为直径的⊙O 上,运动路径是弧CD ,∵OA=OC ,CD=DA ,∴DO ⊥AC ,∴∠DOC=90°,∴CD ∧的长=901180π=2π. ∴当α从90°变化到180°时,点M 运动的路径长为2π. 随练1.9 如图1,点O 是正方形ABCD 两对角线的交点,分别延长OD 到点G ,OC 到点E ,使OG=2OD ,OE=2OC ,然后以OG 、OE 为邻边作正方形OEFG ,连接AG ,DE .(1)求证:DE ⊥AG ;(2)正方形ABCD 固定,将正方形OEFG 绕点O 逆时针旋转α角(0°<α<360°)得到正方形OE ′F ′G ′,如图2.①在旋转过程中,当∠OAG ′是直角时,求α的度数;②若正方形ABCD 的边长为1,在旋转过程中,求AF ′长的最大值和此时α的度数,直接写出结果不必说明理由.【答案】 (1)如图1,延长ED 交AG 于点H ,∵点O 是正方形ABCD 两对角线的交点,∴OA=OD ,OA ⊥OD ,∵OG=OE ,在△AOG 和△DOE 中,∴△AOG ≌△DOE ,∴∠AGO=∠DEO ,∵∠AGO+∠GAO=90°,∴∠GAO+∠DEO=90°,∴∠AHE=90°,即DE ⊥AG ;(2)①α=30°;②α=315°.【解析】 (1)如图1,延长ED 交AG 于点H ,∵点O 是正方形ABCD 两对角线的交点,∴OA=OD ,OA ⊥OD ,∵OG=OE ,在△AOG 和△DOE 中,∴△AOG ≌△DOE ,∴∠AGO=∠DEO ,∵∠AGO+∠GAO=90°,∴∠GAO+∠DEO=90°,∴∠AHE=90°,即DE ⊥AG ;(2)①在旋转过程中,∠OAG′成为直角有两种情况:(Ⅰ)α由0°增大到90°过程中,当∠OAG′=90°时,∵OA=OD=12OG=12OG′, ∴在Rt △OAG′中,sin ∠AG′O='OA OG =12, ∴∠AG′O=30°,∵OA ⊥OD ,OA ⊥AG′,∴OD ∥AG′,∴∠DOG′=∠AG′O=30°,即α=30°;(Ⅱ)α由90°增大到180°过程中,当∠OAG′=90°时,同理可求∠BOG′=30°,∴α=180°﹣30°=150°.综上所述,当∠OAG′=90°时,α=30°或150°.②如图3,当旋转到A、O、F′在一条直线上时,AF′的长最大,∵正方形ABCD的边长为1,∴2,∵OG=2OD,∴2∴OF′=2,∴2+2,∵∠COE′=45°,∴此时α=315°.作业1如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.(1)若点M为AC上的任意一点,过M作MN⊥BC于点N,取BM的中点D,连接AD、DM,求证:AD=DN.(2)如图2,若M为BC上的任意一点,以线段CM为底边作等腰Rt△MCN,此时,取BM的中点D,连接AD、DN,则AD与DN有怎样的数量关系?说明理由.(3)如图3,在(2)的条件下将Rt△MNC绕C点旋转任意角度,连接BM,取BM的中点D,再连接AD、DN,则(2)中的结论仍然成立吗,它们之间又有怎样的位置关系?请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)AD=DN;(3)AD=DN,AD⊥DN【解析】(1)证明:解法一:如图1中,延长AD到K,使得DK=AD,连接AN、KN、KM.在△ADB和△KDM中,∴△ADB≌△KDM,∴AB=KM=AC,∠BAD=∠MKD,∴AB∥KM,∴∠KMC=∠BAC=90°,∵AB=AC,∠BAC=90°,∴∠C=45°,∵MN⊥BC,∴∠MNC=90°,∠NMC=45°=∠KMC=∠C,∴MN=NC,在△ANC和△KNM中,∴△ANC≌△KNM,∴AN=KN,∠ANC=∠KNM,∴∠KNA=∠MNC=90°∵AD=DK,∴DN=AD=DK,即AD=DN.解法二:根据直角三角形斜边中线性质,可知AD=12BM,DN=12BM,由此即可证明.(2)如图2中,结论:AD=DN.理由:延长AD到K,使得DK=AD,连接AN、KN、KM.在△ADB和△KDM中,∴△ADB≌△KDM,∴AB=KM=AC,∠BAD=∠MKD,∴AB∥KM,∴∠KMN=∠B=45°,∵∠NMC=∠NCM=∠ACB=45°∴MN=NC,∠KMN=∠ACN=90°在△ANC和△KNM中,∴△ANC≌△KNM,∴AN=KN,∠ANC=∠KNM,∴∠KNA=∠MNC=90°∵AD=DK,∴DN=AD=DK,即AD=DN.(3)如图3中,结论:AD=DN,AD⊥DN.理由:延长AD到K,使得DK=AD,连接AN、KN、KM,延长KN交AC于G.在△ADB和△KDM中,∴△ADB≌△KDM,∴AB=KM=AC,∠BAD=∠MKD,∴AB∥KM,∴∠KGC=∠BAC=90°,∴∠ACN+∠NMG=180°,∵∠KMN+∠NMG=180°,∴∠ACN=∠NMK,在△ANC和△KNM中,∴△ANC≌△KNM,∴AN=KN,∠ANC=∠KNM,∴∠KNA=∠MNC=90°∵AD=DK,∴DN=AD=DK,DN⊥AK,即AD=DN.AD⊥DN.作业2已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF⊥BD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG.(1)求证:EG=CG;(2)将图①中△BEF绕B点逆时针旋转45°,如图②所示,取DF中点G,连接EG,CG.问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由;(3)将图①中△BEF绕B点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论(均不要求证明).【答案】(1)见解析(2)成立(3)见解析【解析】本题利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质、全等三角形的判定和性质.(1)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证出CG=EG.(2)结论仍然成立,连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点;再证明△DAG≌△DCG,得出AG=CG;再证出△DMG≌△FNG,得到MG=NG;再证明△AMG≌△ENG,得出AG=EG;最后证出CG=EG.(3)结论依然成立.还知道EG⊥CG.(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCF=90°,在Rt△FCD中,∵G为DF的中点,∴CG=12 FD,同理,在Rt△DEF中,EG=12 FD,∴CG=EG.(1)(1)中结论仍然成立,即EG=CG.证法一:连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点.在△DAG与△DCG中,∵AD=CD,∠ADG=∠CDG,DG=DG,∴△DAG≌△DCG(SAS),∴AG=CG;在△DMG与△FNG中,∵∠DGM=∠FGN,FG=DG,∠MDG=∠NFG,∴△DMG≌△FNG(ASA),∴MG=NG;∵∠EAM=∠AEN=∠AMN=90°,∴四边形AENM是矩形,在矩形AENM中,AM=EN,在△AMG与△ENG中,∵AM=EN,∠AMG=∠ENG,MG=NG,∴△AMG≌△ENG(SAS),∴AG=EG,∴EG=CG.证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC,在△DCG与△FMG中,∵FG=DG,∠MGF=∠CGD,MG=CG,∴△DCG≌△FMG.∴MF=CD,∠FMG=∠DCG,∴MF∥CD∥AB,∴EF⊥MF.在Rt△MFE与Rt△CBE中,∵MF=CB,∠MFE=∠EBC,EF=BE,∴△MFE≌△CBE∴∠MEF=∠CEB.∴∠MEC=∠MEF+∠FEC=∠CEB+∠CEF=90°,∴△MEC为直角三角形.∵MG=CG,∴EG=12 MC,∴EG=CG.(3)(1)中的结论仍然成立.理由如下:过F作CD的平行线并延长CG交于M点,连接EM、EC,过F作FN垂直于AB于N.由于G为FD中点,易证△CDG≌△MFG,得到CD=FM,又因为BE=EF,易证∠EFM=∠EBC,则△EFM≌△EBC,∠FEM=∠BEC,EM=EC∵∠FEC+∠BEC=90°,∴∠FEC+∠FEM=90°,即∠MEC=90°,∴△MEC是等腰直角三角形,∵G为CM中点,∴EG=CG,EG⊥CG.作业3在△ABC中,∠ACB=90°,∠A<45°,点O为AB中点,一个足够大的三角板的直角顶点与点O重合,一边OE经过点C,另一边OD与AC交于点M.(1)如图1,当∠A=30°时,求证:MC2=AM2+BC2;(2)如图2,当∠A≠30°时,(1)中的结论是否成立?如果成立,请说明理由;如果不成立,请写出你认为正确的结论,并说明理由;(3)将三角形ODE绕点O旋转,若直线OD与直线AC相交于点M,直线OE与直线BC相交于点N,连接MN,则MN2=AM2+BN2成立吗?答:____(填“成立”或“不成立”)【答案】(1)见解析;(2)不成立;(3)成立【解析】(1)证明:如图1,过A作AF⊥AC交CO延长线于F,连接MF,∵∠ACB=90°,∴BC∥AF,∴△BOC∽△AOF,∵O为AB中点,∴OA=OB,∴AF=BC,CO=OF,∵∠MOC=90°,∴OM是CF的垂直平分线,∴CM=MF,在Rt△AMF中,由勾股定理得:MF2=AM2+AF2=AM2+BC2,即MC2=AM2+BC2;(2)还成立,理由是:如图2,过A作AF⊥AC交CO延长线于F,连接MF,∵∠ACB=90°,∴BC∥AF,∴△BOC∽△AOF,∵OA=OB,∴AF=BC,CO=OF,∵∠MOC=90°,∴OM是CF的垂直平分线,∴CM=MF,在Rt△AMF中,由勾股定理得:MF2=AM2+AF2=AM2+BC2,即MC2=AM2+BC2;(3)成立.作业4在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,将△COD绕点O按逆时针方向旋转得到△C1OD1,旋转角为θ(0°<θ<90°),连接AC1、BD1,AC1与BD1交于点P.(1)如图1,若四边形ABCD是正方形.请直接写出AC1与BD1的数量关系和位置关系.(2)如图2,若四边形ABCD是菱形,AC=6,BD=8,判断AC1与BD1的数量关系和位置关系,并给出证明;(3)如图3,若四边形ABCD是平行四边形,AC=6,BD=12,连接DD1,设AC1=kBD1,请直接写出k 的值和AC12+(kDD1)2的值.【答案】(1)AC1⊥BD1(2)AC1=34BD1,AC1⊥BD1,理由见解析(3)AC12+(kDD1)2=36【解析】(1)AC1=BD1,AC1⊥BD1;理由:如图1,∵四边形ABCD是正方形,∴OC=OA=OD=OB,AC⊥BD,∴∠AOB=∠COD=90°,∵△COD绕点O按逆时针方向旋转得到△C1OD1,∴OC1=OC,OD1=OD,∠COC1=∠DOD1,∴OC1=OD1,∠AOC1=∠BOD1=90°+∠AOD1,在△AOC 1和△BOD 1中1111AO OB AOC BOD OC OD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩ ,∴△AOC 1≌△BOD 1(SAS );∴AC 1=BD 1,∵∠AOB=90°,∴∠OAB+∠ABP+∠OBD 1=90°,∴∠OAB+∠ABP+∠OAC 1=90°,∴∠APB=90°,则AC 1⊥BD 1;故AC 1 与BD 1的数量关系是:AC 1=BD 1;AC 1 与BD 1的位置关系是:AC 1⊥BD 1;(2)AC 1=34BD 1,AC 1⊥BD 1. 理由:∵四边形ABCD 是菱形,∴OC=OA=12AC ,OD=OB=12BD ,AC ⊥BD . ∵△C 1OD 1由△COD 绕点O 旋转得到,∴O C 1=OC ,O D 1=OD ,∠CO C 1=∠DO D 1.∴O C 1=OA ,O D 1=OB ,∠AO C 1=∠BO D 1,∴△AO C 1∽△BOD 1.∴∠O AC 1=∠OB D 1.又∵∠AOB=90°,∴∠O AB+∠ABP+∠OB D 1=90°.∴∠O AB+∠ABP+∠O AC 1=90°.∴∠APB=90°.∴AC 1⊥BD 1.∵△AO C 1∽△BOD 1,即AC 1=34BD 1,AC 1⊥BD 1.(3)如图3,与(2)一样可证明△AOC1∽△BOD1,∴k=12;∵△COD绕点O按逆时针方向旋转得到△C1OD1,∴OD1=OD,而OD=OB,∴OD1=OB=OD,∴△BDD1为直角三角形,在Rt△BDD1中,BD12+DD12=BD2=144,∴(2AC1)2+DD12=144,∴AC12+(kDD1)2=36.作业5在学习了图形的旋转知识后,数学兴趣小组的同学们又进一步对图形旋转前后的线段之间、角之间的关系进行了探究.(一)尝试探究如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,∠ABC=∠ADC=90°,点E、F分别在线段BC、CD 上,∠EAF=30°,连接EF.(1)如图2,将△ABE绕点A逆时针旋转60°后得到△A′B′E′(A′B′与AD重合),请直接写出∠E′AF=________度,线段BE、EF、FD之间的数量关系为________.(2)如图3,当但点E、F分别在线段BC、CD的延长线上时,其他条件不变,请探究线段BE、EF、FD之间的数量关系,并说明理由.(二)拓展延伸如图4,在等边△ABC中,E、F是边BC上的两点,∠EAF=30°,BE=1,将△ABE绕点A逆时针旋转60°得到△A′B′E′(A′B′与AC重合),连接EE′,AF与EE′交于点N,过点A作AM⊥BC于点M,连接MN,求线段MN的长度.【答案】解:(一)(1):30 ,BE+DF=EF(2)BE﹣DF=EF(二)3【解析】解:(一)(1)如图2,将△ABE绕点A逆时针旋转60°后得到△A′B′E′,则∠1=∠2,BE=DE′,AE=AE′,∵∠BAD=60°,∠EAF=30°,∴∠1+∠3=30°,∴∠2+∠3=30°,即∠FAE′=30°∴∠EAF=∠FAE′,在△AEF和△AE′F中,∴△AEF≌△AE′F(SAS),∴EF=E′F,即EF=DF+DE′,∴EF=DF+BE,即线段BE、EF、FD之间的数量关系为BE+DF=EF,故答案为:30,BE+DF=EF;(2)如图3,在BE上截取BG=DF,连接AG,在△ABG和△ADF中,∴△ABG≌△ADF(SAS),∴∠BAG=∠DAF,且AG=AF,∵∠DAF+∠DAE=30°,∴∠BAG+∠DAE=30°,∵∠BAD=60°,∴∠GAE=60°﹣30°=30°,∴∠GAE=∠FAE,在△GAE和△FAE中,∴△GAE≌△FAE(SAS),∴GE=FE,又∵BE﹣BG=GE,BG=DF,∴BE﹣DF=EF,即线段BE、EF、FD之间的数量关系为BE﹣DF=EF;(二)如图4,将△ABE 绕点A 逆时针旋转60°得到△A ′B ′E ′,则AE=AE ′,∠EAE ′=60°,∴△AEE ′是等边三角形,又∵∠EAF=30°,∴AN 平分∠EAF ,∴AN ⊥EE ′,∴直角三角形ANE 中,AN 3AE = ∵在等边△ABC 中,AM ⊥BC ,∴∠BAM=30°, ∴AM 3AB =,且∠BAE+∠EAM=30°, 又∵∠MAN+∠EAM=30°,∴∠BAE=∠MAN ,∴△BAE ∽△MAN , ∴MN AM =BE AB ,即MN 31= ∴3. 作业6 探索绕公用顶点的相似多边形的旋转:(1)如图1,已知:等边ABC ∆和ADE ∆,根据__________(指出三角形的全等或相似),可得到CE 与BD 的大小关系为:__________.(2)如图2,正方形ABCD 和正方形AEFG ,求:FCEB 的值;(3)如图3,矩形ABCD 和矩形AEFG ,AB kBC =,AE kEF =,求:FCEB 的值.【答案】 (1)全等,相等;(223)21k +.【解析】 解:(1)如图1,ABC ∆和ADE ∆都是等边三角形,在AEC ∆和ADB ∆中,AE ADCAE BADAC AB =⎧⎪∠=∠⎨=⎪⎩,AEC ADB ∴∆≅∆,CE BD ∴=;(2)如图2,四边形ABCD 和四边形AEFG 都是正方形,(3)连接FA 、CA ,如图3,四边形ABCD 和四边形AEFG 都是矩形,AB kBC =,AE kEF =,作业7 如图,边长为6的等边三角形ABC 中,E 是对称轴AD 上的一个动点,连接EC ,将线段EC 绕点C 逆时针转60°得到FC ,连接DF .则在点E 运动过程中,DF 的最小值是( )A . 6B . 3C . 2D . 1.5【答案】D【解析】 取线段AC 的中点G ,连接EG ,如图所示.∵△ABC 为等边三角形,且AD 为△ABC 的对称轴,∴CD=CG=12AB=3,∠ACD=60°, ∵∠ECF=60°,∴∠FCD=∠ECG .在△FCD 和△ECG 中,FC EC FCD ECG DC GC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△FCD ≌△ECG (SAS ),∴DF=GE .当EG ∥BC 时,EG 最小,∵点G 为AC 的中点,∴此时EG=DF=12CD=32. 作业8 已知等边△ABC 边长为2,放置在如图的水平桌面上,将△ABC 水平向右作无滑动翻滚,使△ABC 首次落回开始的位置,则等边△ABC 的中心O 经过的路径长为_________.【答案】433π.【解析】如图,过点C作CD⊥AB于D,则CD一定经过点O,∵CD=32BC=3,∴OC=23CD=233,根据等边三角形的性质,∠BCD=12∠ACB=12×60°=30°,∴每一次翻滚中心O旋转的角度为:180°﹣2×30°=120°,等边三角形翻滚3次翻滚一周,∴点O旋转的角度为:120°×3=360°,∴中心O经过的路径长是:2π•OC=2π×233=433π,故答案为:433π.作业9已知,点O是等边△ABC内的任一点,连接OA,OB,OC.(1)如图1,已知∠AOB=150°,∠BOC=120°,将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC.①∠DAO的度数是;②用等式表示线段OA,OB,OC之间的数量关系,并证明;(2)设∠AOB=α,∠BOC=β.①当α,β满足什么关系时,OA+OB+OC有最小值?请在图2中画出符合条件的图形,并说明理由;②若等边△ABC的边长为1,直接写出OA+OB+OC的最小值.【答案】(1)①90°;②OA2+OB2=OC2;证明见解析(2)①α=β=120°,OA+OB+OC有最小值;图形见解析【解析】(1)①∠AOB=150°,∠BOC=120°,∴∠AOC=360°﹣120°﹣150°=90°,。
2020—2021年九年级数学上第二十三章旋转测试题及答案解析
2020—2021年九年级数学上第二十三章旋转测试题及答案解析本检测题满分:100分,时刻:90分钟一、选择题(每小题3分,共30分)1.(2020·长沙中考)下列四个圆形图案中,分别以它们所在圆的圆心为旋转中心,顺时针旋转120°后,能与原图形完全重合的是( )2.(2020·广州中考)将如图所示的图案以圆心为中心,旋转180°后得到的图案是( )A. B. C. D. 第2题图3. 如图所示,将矩形ABCD 绕点A 顺时针旋转到矩形AB ′C ′D ′的位置,旋转角为(0°<<90°).若∠1=110°,则=( ) A.20°B.30°C.40°D.50°4. 已知0a <,则点(2,1a a --+)关于原点的对称点 在( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限5. △ABO 与△A 1B 1O 在平面直角坐标系中的位置如图所示,它们关于点O 成中心对称,其中点A (4,2),则点A 1的坐标是( ) A .(4,-2) B .(-4,-2) C .(-2,-3) D .(-2,-4)第6题图6. (2020·天津中考)如图,已知在□ABCD 中,AE ⊥BC 于点E ,以点B 为中心,取旋转角等于∠ABC ,把△BAE 顺时针旋转,得到△BA ′E ′,连接DA ′.若∠ADC =60°,∠ADA ′=50°,则第5题图∠DA′E′的大小为( )A.130°B.150°C.160°D.170°7. 四边形ABCD的对角线相交于点O,且AO BO CO DO===,则那个四边形()A.仅是轴对称图形B.仅是中心对称图形C.既是轴对称图形又是中心对称图形D.既不是轴对称图形,又不是中心对称图形8. 如图所示,A,B,C三点在正方形网格线的交点处.若将△绕着点A逆时针旋转到如图位置,得到△,使三点共线,则旋转角为( )A. 30°B. 60°C. 20°D. 45°9.如图,△AOB为等腰三角形,顶点A的坐标为(2,5),底边OB在x轴上.将△AOB绕点B按顺时针方向旋转一定角度后得△A'O'B,点A的对应点A'在x轴上,则点O'的坐标为()A.(203,103)B.(163,453)C.(203,453)D.(163,43)第9题图10. 如图所示,在正方形网格中,将△绕点旋转后得到△,则下列旋转方式中,符合题意的是()A.顺时针旋转90°B.逆时针旋转90°C.顺时针旋转45°D.逆时针旋转45°二、填空题(每小题3分,共24分)11. 如图所示,把一个直角三角尺绕着角的顶点顺时针旋转,使得点落在的延长线上的点处,则∠的度数为_____ .12. 正方形是中心对称图形,它绕它的中心旋转一周和原先的图形重合________次. 13.(2020·陕西中考)如图,在正方形ABCD 中,AD =1,将△ABD 绕点B 顺时针旋转45°得到 △A BD '',现在A D ''与CD 交于点E ,则DE 的长度为 .14. 边长为的正方形绕它的顶点旋转,顶点所通过的路线长为______.15. 如图所示,设是等边三角形内任意一点,△是由△旋转得到的,则_______().第16题图16. (2020·福州中考)如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,AB =BC =.将△ABC 绕点C 逆时针旋转60°,得到△MNC ,连接BM ,则BM 的长是________. 17. 已知点与点关于原点对称,则的值是_______.18.(2020·山东济宁中考)在平面直角坐标系中,以原点为中心,把点A (4,5)逆时针旋转90°,得到的点A ′的坐标为 三、解答题(共46分) 19.(6分)如图所示,在△中,90OAB ∠=︒,6OA AB ==,将△OAB 绕点O 沿逆时针方向旋转90︒得到△OA 1B 1.(1)线段1OA 的长是 ,1AOB ∠的度数是 ; (2)连接1AA ,求证:四边形11OAA B 是平行四边形.20.(6分)找出图中的旋转中心,说出旋转多少度能与原图形重合?并说出它是否是中心对称图形.O第20题图21.(6分)(2020·浙江金华中考)在平面直角坐标系中,点A的坐标是(0,3),点B在x轴上,将△AOB绕点A逆时针旋转90°得到△AEF,点O,B对应点分别是E,F.(1)若点B的坐标是(-4,0),请在图中画出△AEF,并写出点E,F的坐标;(2)当点F落在x轴上方时,试写出一个符合条件的点B的坐标.22.(6分)(2020·苏州中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,F分别在AB,AC上,CF=CB.连接CD,将线段CD绕点C按顺时针方向旋转90°后得CE,连接EF.(1)求证:△BCD≌△FCE;(2)若EF∥CD,求∠BDC的度数.的正方形网格,点A,B,C在格点23.(6分)图①②均为76上.(1)在图①中确定格点D,并画出以A,B,C,D为顶点的四边形,使其为轴对称图形.(画出一个即可)(2)在图②中确定格点E,并画出以A,B,C,E为顶点的四边形,使其为中心对称图形.(画出一个即可)24.(8分)如图所示,将正方形中的△绕对称中心旋转至△的位置,,交于.请猜想与有如何样的数量关系?并证明你的结论.25.(8分)如图所示,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的三个顶点分别是A(-3,2),B(0,4),C(0,2).(1)将△ABC以点C为旋转中心旋转180°,画出旋转后对应的△A1B1C;平移△ABC,若点A的对应点A2的坐标为(0,-4),画出平移后对应的△A2B2C2.(2)若将△A1B1C绕某一点旋转能够得到△A2B2C2,请直截了当写出旋转中心的坐标.(3)在x 轴上有一点P ,使得P A +PB 的值最小,请直截了当写出点P 的坐标.第二十三章 旋转检测题参考答案1.A 解析:依照旋转的性质,结合图形的特点,观看发觉选项A 以所在圆的圆心为旋转中心,顺时针旋转120°后能与原图形完全重合.2.D3.A 解析:本题考查了矩形的性质、对顶角和四边形的内角和.如图所示,设BC 与C ′D ′交于点E .因为∠D ′AD +∠BAD ′=90°,因此∠BAD ′=90°-α. 因为∠1=110°,因此∠BED ′=110°. 在四边形ABED ′中,因为∠BAD ′+∠B +∠BED ′+∠D ′=360°, 因此90°-α+90°+110°+90°=360°,因此α=20°. 4.D 解析:∵ 当时,∴ 点在第二象限,∴ 点关于原点的对称点在第四象限.第24题图GACBD E F ONM5.B 解析:∵点A 和点A 1关于原点对称,A (4,2),∴点A 1的坐标是(-4,-2).6. C 解析:在□ABCD 中,∵ ∠ADC =60°,∴ ∠ABC =60°. ∵ DC ∥AB ,∴ ∠C +∠ABC =180°, ∴ ∠C =180°-∠ABC =180°-60°=120°. ∵ AE ⊥BC ,∴ ∠EAB +∠ABE =90°, ∴ ∠EAB =90°-∠ABE =90°-60°=30°. 依照旋转的性质可得∠E ′A ′B =∠EAB =30°. 由∠ADC =60°,∠ADA ′=50°,得 ∠CDA ′=∠ADC -∠ADA ′=60°-50°=10°. ∵ ∠DA ′E =∠CDA ′+∠C =10+120°=130°, ∴ ∠DA ′E ′=∠DA ′E +∠E ′A ′B =130°+30°=160°.7.C 解析:因为AO BO CO DO ===,因此四边形ABCD 是矩形. 8.D 解析:由图易知旋转角为45°. 9.C 解析:如图所示,过点O '作x D O ⊥'轴,过点A 作x AE ⊥轴,第9题答图∵ 点A 的坐标为()52,,.325,2,52222=+=+=∴==∴)(OE AE AO OE AE∵ OB =O B '=2OE =4,∴.52542121=⨯⨯=•=AE OB S AOB △ ∵AB =AO =3,∴A 'B =AB =3.,354,5221='∴='•'=∴''D O D O B A S B O A △ ∴点O '的纵坐标为.354 ,38980144)354(42222=-=-='-'=D O O B BD 320384=+=+=∴BD OB OD ,∴ 点O '的坐标为.354,320)( 10.B 解析:依照图形可知:∠BAD =90°,因此将△绕点逆时针旋转90°可得到△.故选B . 11.解析:由题意得∠,,因此∠.12.4 解析:正方形的两条对角线的夹角为,且对角线分正方形所成的4个小三角形都全等. 13.22- 解析:依照旋转的性质得到A D CD ''=.又DA ED CE ''∠=∠,A ED CED ''∠=∠,∴ △A ED '≌△CED ',∴ DE D E '=,A E CE '=,由AD =1求出BD =2,设DE =x ,则1A E CE x '==-,21A D '=-,在Rt △A ED '中,依照勾股定理列出方程()()222211x x =-+-,解得22x =-.14.4π 解析:∵ ∴ 顶点绕顶点旋转所通过的路径是个半圆弧,∴ 顶点所通过的路线长为4π15.解析:连接由旋转的性质知,∠∠,因此∠∠,因此△, 因此,因此.16. +1 解析:连接BN ,设CA 与BM 相交于点D (如图所示),由题意易得:△BCN 为等边三角形, 因此BN =NC =NM ,∠BNM =60°+90°=150°, 因此∠NBM =∠NMB =15°, 因此∠CBM =60°-15°=45°. 又因为∠BCA =45°,因此∠CDB =90°. 因此△CBD 为等腰直角三角形, △CDM 为含30°,60°角的直角三角形, 再依照BC =可求得BD =CD =1,DM =, 最终求得BM =DM +BD =+1.第16题答图 17.2 解析:∵ 点与点关于原点对称,∴ 3,1b a ==-,∴ 2a b +=.18.(-5,4)解析: 依照点的坐标旋转的性质:点(a ,b )在平面直角坐标系中,以原点为中心,逆时针旋转90°,得到的对应点的坐标为(-b ,a ),可得点A ′的坐标为(-5,4). 19.(1)6,135° (2)证明:11190AOA OA B ∠=∠=︒,∴11//OA A B .又11OA AB A B ==,∴ 四边形11OAA B 是平行四边形.20.解:图中的旋转中心确实是该图的几何中心,即点O.该图绕旋转中心O旋转90180270360,,,,都能与原先的图形重合,因此,它是一个中心对称图形.21. 分析:(1)∵ 点A 的坐标是(0,3),点B 的坐标是(-4,0),∴ OA =3,OB =4, 当绕点A 逆时针旋转90°得到△AEF 时,AE =3,EF =4, 现在点E 的坐标是(3,3),点F 的坐标是(3,-1); (2)要使点F 落在x 轴的上方,线段EF 的长度小 于3,即OB3即可,故能够是(-2,0)(-1,0).解:(1)如图,△AEF 确实是所求作的三角形. 点E 的坐标是(3,3),点F 的坐标是(3,-1). (2)答案不唯独,如B (-2,0)等.22. (1)证明:∵ 将线段CD 绕点C 按顺时针方向旋转90°后得CE , ∴ CD =CE ,∠DCE =90°.∵∠ACB =90°,∴∠BCD =90°-∠ACD =∠FCE . 在△BCD 和△FCE 中,,,,CB CF BCD FCE CD CE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△BCD ≌△FCE .(2)解:由(1)可知△BCD ≌△FCE ,∴ ∠BDC =∠E . ∵ EF ∥CD ,∴ ∠E =180°-∠DCE =90°,∴ ∠BDC =90°. 23.解:(1)如图①所示; (2)如图②所示.24.解:.证明如下:在正方形中,为对角线,为对称中心,∴.∵△为△绕点旋转所得,∴,∴.在△和△中,∴△≌△,∴.25. 解:(1)画出△A1B1C与△A2B2C2如图所示.(2)旋转中心的坐标为(3)点P的坐标为(-2,0).提示:作点B关于x轴的对称点B′,其坐标为(0,-4),连接AB′,则与x轴的交点确实是所求的点P,求得通过A(-3,2),B′(0,-4)两点的直线的解析式为y=-2x-4,该直线与x轴的交点坐标为(-2,0),故点P的坐标为(-2,0).点拨:平移、旋转作图时,只需把多边形的各个顶点等关键点的对应点作出,再顺次连成多边形即可.。
小升初真题汇编操作题(二)-2022-2023学年六年级下册数学必考易错题苏教版(江苏专用)
小升初真题汇编操作题(二)2022-2023学年六年级下册数学必考易错题苏教版(江苏专用)1.(2021•邗江区)下面每个小方格表示边长1厘米的正方形,请根据要求作图并在横线上填上合适的答案。
(1)如果将图中的原长方形先向平移格,再向平移格,那么平移后长方形的顶点A就位于(8,1)处。
(不画图)(2)将图中的三角形绕B点逆时针旋转90°,画出旋转后的图形。
(3)如果将三角形按2:1的比放大,放大后三角形的面积是平方厘米。
(4)图中C点在B点的偏方向。
2.(2021•盐都区)李红在方格纸上探索平行四边形面积的计算方法。
在平行四边形中画了一条高,将平行四边形分成一个三角形和一个梯形(如图)。
(1)用数对表示垂足A的位置(,)。
(2)将三角形向右平移5格,画出平移后的三角形。
(3)在方格图中画一个梯形,使它与平行四边形的面积相等。
3.(2021•淮安)填空并作图。
(1)把图中的长方形绕B点按逆时针方向旋转90°,画出旋转后的图形。
旋转后D点的位置,用数对表示是。
(2)在三角形的右边,按1:2的比画出三角形缩小后的图形。
(3)把圆O向先右平移4格,再向下平移3格,画出平移后的图形。
4.(2021•仪征市)(1)把图中圆的圆心平移到(10,7)的位置,画出按2:1放大后的圆。
(2)把长方形绕A点逆时针旋转90°,画出旋转后的图形。
(3)画出最右边图形的另一半,使它成为一个轴对称图形。
5.(2021•灌南县)顾英收集了本班20名女生50米跑的测试成绩并制成了条形统计图,请你根据的信息在答题卡上完成一幅扇形统计图。
6.(2022•伊川县)小明家在学校的北偏东45°方向1500米处。
(1)在如图中表示出小明家的位置。
(2)学校北面1千米处是“公园路”,与学院路垂直,在图中画出公园路的位置。
7.(2022•宝应县)下面是小丽以自己家为观测点,画出的一张平面图。
(1)商店在小丽家偏(,)°方向米处。
人教版五年级数学下册第5单元 图形的运动(三)专项试卷 附答案
人教版五年级数学下册单元综合素质评价第5单元图形的运动(三)一、认真审题,填一填。
(每空1分,共27分)1.图形旋转有三个关键要素,一是旋转的(),二是旋转的(),三是旋转的()。
2.(1)指针从“2”绕O点顺时针旋转180°后指向“()”。
(2)指针从“2”绕O点顺时针旋转120°后指向“()”。
(3)指针从“7”绕O点顺时针旋转90°后指向“()”。
3.如图,等边三角形ABC绕点C顺时针旋转120°后,得到三角形A'B'C,那么点A的对应点是点(),线段AB的对应线段是线段(),∠B的对应角是(),∠BCB'=()°。
4.(1)图①绕()点按()时针方向旋转了()°。
(2)图②绕()点按()时针方向旋转了()°。
(3)图③绕()点按()时针方向旋转了90°。
(4)图④绕()点按()时针方向旋转了()°。
5.一块正方形地板砖的图案如图,这块地板砖绕点O按()时针方向旋转,最少旋转()°,能够与原图案重合。
6.如图,台秤的指针指向“1”表示3个梨的质量是()kg。
如果将这3个梨拿掉,指针会按()方向旋转()°指向“()”。
二、仔细推敲,选一选。
(将正确答案的序号填在括号里)(每小题3分,共15分)1.将下面右边的图案绕点O按顺时针方向旋转90°,得到的图案是()。
A.B.C.D.2.设计下列美丽的图案,既运用平移又运用旋转的是()。
A.B.C.D.3.将下面右边的正方形图案绕中心点O旋转180°后,得到的图形是()。
A.B.C.D.4.如图,②号长方形通过()得到①号长方形。
A.绕A点顺时针旋转90°B.绕C点顺时针旋转90°C.绕B点顺时针旋转90°D.绕D点顺时针旋转90°5.下面有关图形运动的说法正确的是()。
九年级数学上册第二十三章旋转知识点汇总(带答案)
九年级数学上册第二十三章旋转知识点汇总单选题1、下列图形中,是中心对称图形但不是轴对称图形的是()A.B.C.D.答案:B分析:根据中心对称图形和轴对称图形的定义判断即可.解:∵A中的图形旋转180°后不能与原图形重合,∴A中的图象不是中心对称图形,∴选项A不正确;∵B中的图形旋转180°后能与原图形重合,∴B中的图形是中心对称图形,但不是轴对称图形,∴选项B正确;∵C中的图形旋转180°后能与原图形重合,∴C中的图形是中心对称图形,也是轴对称图形,∴选项C不正确;∵D中的图形旋转180°后不能与原图形重合,∴D中的图形不是中心对称图形,∴选项D不正确;故选:B.小提示:本题考查了轴对称图形和中心对称图形的定义,熟练掌握轴对称图形和中心对称图形的定义是解题的关键.2、有一个正n边形旋转90∘后与自身重合,则n为()A.6B.9C.12D.15答案:C分析:根据选项求出每个选项对应的正多边形的中心角度数,与90∘一致或有倍数关系的则符合题意.如图所示,计算出每个正多边形的中心角,90∘是30∘的3倍,则可以旋转得到.A.B.C.D.观察四个正多边形的中心角,可以发现正12边形旋转90°后能与自身重合故选C.小提示:本题考查正多边形中心角与旋转的知识,解决本题的关键是求出中心角的度数并与旋转度数建立关系.3、如图,在边长为6的正方形ABCD中,点E是边CD的中点,F在BC边上,且∠EAF=45°,连接EF,则BF 的长为()A.2B.3√2C.3D.2√22答案:A分析:把△ABF绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,首先证明△AFE≌△AGE,进而得到EF=FG,问题即可解决.解:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∴把△ABF绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,如图:∴∠BAF=∠DAG,AB=AG∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,∴∠BAF+∠DAE=∠DAG+∠DAE=45°,∴∠EAF=∠EAG,∵∠ADG=∠ADC=∠B=90°,∴∠EDG=180°,点E、D、G共线,在△A FE和△AGE中,AG=AF,∠FAE=∠EAG,AE=AE,∴△AFE≌△AGE(SAS),∴EF=EG,即:EF=EG=ED+DG,∵E为CD的中点,边长为6的正方形ABCD,∴CD=BC=6,DE=CE=3,∠C=90°,∴设BF=x,则CF=6−x,EF=3+x,在Rt△CFE中,由勾股定理得:EF2=CE2+CF2,∴(3+x)2=32+(6−x)2,解得:x=2,即BF=2,故选:A.小提示:本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定及其性质的应用,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形.4、如图,将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB′C′,点B′恰好落在CA的延长线上,∠B=30°,∠C= 90°,则∠BAC′为()A.90°B.60°C.45°D.30°答案:B分析:根据直角三角形两锐角互余,求出∠BAC的度数,由旋转可知∠BAC=∠B′AC′,在根据平角的定义求出∠BAC′的度数即可.∵∠B=30°,∠C=90°,∴∠BAC=90°−∠B=90°−30°=60°,∵由旋转可知∠BAC=∠B′AC′=60°,∴∠BAC′=180°−∠BAC−∠B′AC′=180°−60°−60°=60°,故答案选:B.小提示:本题考查直角三角形的性质以及图形的旋转的性质,找出旋转前后的对应角是解答本题的关键.5、将△AOB绕点O旋转180∘得到△DOE,则下列作图正确的是()A.B.C.D.答案:D分析:把一个图形绕某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转.解:观察选项中的图形,只有D选项为△ABO绕O点旋转了180°.小提示:本题考察了旋转的定义.6、如图,在方格纸中,将Rt△AOB绕点B按顺时针方向旋转90°后得到Rt△A′O′B,则下列四个图形中正确的是()A.B.C.D.答案:B分析:根据绕点B按顺时针方向旋转90°逐项分析即可.A、Rt△A′O′B是由Rt△AOB关于过B点与OB垂直的直线对称得到,故A选项不符合题意;B、Rt△A′O′B是由Rt△AOB绕点B按顺时针方向旋转90°后得到,故B选项符合题意;C、Rt△A′O′B与Rt△AOB对应点发生了变化,故C选项不符合题意;D、Rt△AOB是由Rt△AOB绕点B按逆时针方向旋转90°后得到,故D选项不符合题意.故选:B.小提示:本题考查旋转变换.解题的关键是弄清旋转的方向和旋转的度数.7、如图,先将该图沿着它自己的右边缘翻折,再绕着右下角的一个端点按顺时针方向旋转180°,之后所得到的图形是()A.B.C.D.答案:A分析:将图沿着它自己的右边缘翻折,则圆在正方形图形的右上角,然后绕着右下角的一个端点按顺时针方向旋转180°,则圆在正方形的左下角,利用此特征可对四个选项进行判断.先将图沿着它自己的右边缘翻折,得到,再绕着右下角的一个端点按顺时针方向旋转180°,之后所得到的图形为.故选:A小提示:本题考查了利用旋转设计图案:由一个基本图案可以通过平移、旋转和轴对称以及中心对称等方法变换一些复合图案.8、在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系叫做极坐标系.如图,在平面上取定一点O称为极点;从点O出发引一条射线Ox称为极轴;线段OP的长度称为极径.点P的极坐标就可以用线段OP的长度以及从Ox转动到OP的角度(规定逆时针方向转动角度为正)来确定,即P(3,60°)或P(3,-300°)或P(3,420°)等,则点P关于点O成中心对称的点Q的极坐标表示不正确的是()A.Q(3,240°)B.Q(3,−450°)C.Q(3,600°)D.(3,−120°)答案:B分析:根据中心对称的性质解答即可.解:∵P(3,60°)或P(3,-300°)或P(3,420°),由点P关于点O成中心对称的点Q可得:点Q的极坐标为(3,240°),(3,-120°),(3,600°),故选:B.小提示:本题考查了中心对称的问题,关键是根据中心对称的性质解答.9、如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A'B'C,连接AA',若∠1=25°,则∠BAA'的度数是()A.70°B.65°C.60°D.55°答案:B分析:根据旋转的性质可得AC=A′C,然后判断出△ACA′是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得∠CAA′=45°,再根据三角形的内角和定理可得结果.∵Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°得到△A′B′C,∴AC=A′C,∴△ACA′是等腰直角三角形,∴∠CA′A=45°,∠CA′B′=20°=∠BAC∴∠BAA′=180°-70°-45°=65°,故选:B.小提示:本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定与性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,熟记各性质并准确识图是解题的关键.10、如图,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转100°,得到△ADE,若点D恰好在BC的延长线上,则∠BDE的度数为()A.100°B.80°C.70°D.60°答案:B分析:由旋转的性质可知∠B=∠ADE,AB=AD,由等腰三角形的性质和三角形的内角和定理可求得∠B=∠BDA=∠ADE=40°,从而可求得∠BDE=80°.解:由旋转的性质可知:∠B=∠ADE,AB=AD,∠BAD=100°.∵AB=AD,∠BAD=100°,∴∠B=∠BDA=40°,∴∠ADE=40°,∴∠BDE=∠BDA+∠ADE=40°+40°=80°.故选B.小提示:本题考查旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理.由旋转的性质得到△ABD为等腰三角形是解题的关键.填空题11、如图,△ODC是由△OAB绕点O顺时针旋转31°后得到的图形,若点D恰好落在AB上,且∠AOC的度数为100°,则∠DOB的度数是__.答案:38°分析:根据旋转变换的性质得到∠AOD=31°,∠BOC=31°,结合图形,计算即可.解:由旋转的性质可知,∠AOD=31°,∠BOC=31°,∴∠DOB=∠AOC−∠AOD−∠BOC=38°,所以答案是:38°.小提示:本题考查的是旋转变换的性质,掌握对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角是解题的关键.12、在平面直角坐标系内,点P(−3,2)关于原点的对称点Q的坐标为______.答案:(3,−2)分析:根据平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(−x,−y),即可直接作答.根据中心对称性质可知:点P (−3,2)关于原点的对称点Q 的坐标为(3,−2),故答案为(3,−2).小提示:本题考查了关于原点对称点的坐标,属于基础问题,熟记知识点是解题关键.13、点O 是平行四边形ABCD 的对称中心,AD >AB ,E 、F 分别是AB 边上的点,且EF =12AB ;G 、H 分别是BC 边上的点,且GH =13BC ;若S 1,S 2分别表示∆EOF 和∆GOH 的面积,则S 1,S 2之间的等量关系是______________答案:2S 1=3S 2分析:过点O 分别作OM ⊥BC ,垂足为M ,作ON ⊥AB ,垂足为N ,根据点O 是平行四边形ABCD 的对称中心以及平行四边形的面积公式可得AB•ON=BC•OM ,再根据S 1=12EF•ON ,S 2=12GH•OM ,EF =12AB ,GH =13BC ,则可得到答案.过点O 分别作OM ⊥BC ,垂足为M ,作ON ⊥AB ,垂足为N ,∵点O 是平行四边形ABCD 的对称中心,∴S 平行四边形ABCD =AB •2ON , S 平行四边形ABCD =BC•2OM ,∴AB•ON=BC•OM ,∵S 1=12EF•ON ,S 2=12GH•OM ,EF =12AB ,GH =13BC ,∴S 1=14AB•ON ,S 2=16BC•OM , ∴2S 1=3S 2,故答案为2S 1=3S 2.小提示:本题考查了平行四边形的面积,中心对称的性质,正确添加辅助线、准确表示出图形面积是解题的关键.14、如图,在直角坐标系中,边长为2个单位长度的正方形ABCO绕原点O逆时针旋转75°,再沿y轴方向向上平移1个单位长度,则点B″的坐标为___________.答案:(−√2,√6+1)##(−√2,1+√6)分析:连接OB,OB′由题意可得∠BOB′=75°,可得出∠COB′=30°,可求出B′的坐标,即可得出点B″的坐标.解:如图:连接OB,OB′,作B′M⊥y轴∵ABCO是正方形,OA=2∴∠COB=45°,OB=2√2∵绕原点O逆时针旋转75°∴∠BOB′=75°∴∠COB′=30°∵OB′=OB=2√2∴MB′=√2,MO=√6∴B′(−√2,√6)∵沿y轴方向向上平移1个单位长度∴B″(−√2,√6+1)所以答案是:(−√2,√6+1)小提示:本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,坐标与图形变化﹣平移,熟练掌握网格结构,准确确定出对应点的位置是解题的关键.15、如图,P是正△ABC内的一点,若将△PAB绕点A逆时针旋转到△P1AC,则∠PAP1等于________度.答案:60分析:利用旋转的性质即可得出答案.解:∵△ABC是正三角形,∴∠CAB=60°,由旋转的性质可知,∠PAP1=∠CAB=60°.所以答案是:60.小提示:本题考查正三角形的性质和旋转的性质,由旋转的性质得出∠PAP1=∠CAB是解题的关键.解答题16、如图1,二次函数y=a(x+3)(x﹣4)的图象交坐标轴于点A,B(0,﹣2),点P为x轴上一动点.(1)求该二次函数的解析式;(2)过点P作PQ⊥x轴,分别交线段AB、抛物线于点Q,C,连接AC.若OP=1,求△ACQ的面积;(3)如图2,连接PB,将线段PB绕点P逆时针旋转90°得到线段PD.当点D在抛物线上时,求点D的坐标.答案:(1)y=16x2−16x−2;(2)SΔACQ=34;(3)D(3,−1)或D(−8,10)分析:(1)将B(0,−2)代入y=a(x+3)(x−4),即可求解;(2)先求直线AB的解析式为y=12x−2,则Q(1,−32),C(1,−2),可求SΔACQ=SΔACP−SΔAPQ=34;(3)设P(t,0),过点D作x轴垂线交于点N,可证明ΔPND≅ΔBOP(AAS),则D(t+2,−t),将D点代入抛物线解析式得−t=16(t+2+3)(t+2−4),求得D(3,−1)或D(−8,10).解:(1)将B(0,−2)代入y=a(x+3)(x−4),∴a=16,∴y=16(x+3)(x−4)=16x2−16x−2;(2)令y=0,则16(x+3)(x−4)=0,∴x=−3或x=4,∴A(4,0),设直线AB的解析式为y=kx+b,∴{b=−24k+b=0,∴{k=1 2b=−2,∴y=12x−2,∵OP=1,∴P(1,0),∵PQ⊥x轴,∴Q(1,−32),C(1,−2),∴AP=3,∴SΔACQ=SΔACP−SΔAPQ=12×3×2−12×3×32=34;(3)设P(t,0),如图2,过点D作x轴垂线交于点N,∵∠BPD=90°,∴∠OPB+∠NPD=90°,∠OPB+∠OBP=90°,∴∠NPD=∠OBP,∵BP=PD,∴ΔPND≅ΔBOP(AAS),∴OP=ND,BO=PN,∴D(t+2,−t),∴−t=16(t+2+3)(t+2−4),解得t=1或t=−10,∴D(3,−1)或D(−8,10).小提示:本题是二次函数综合题,考查了二次函数图象和性质,待定系数法求抛物线解析式,三角形面积,全等三角形判定和性质,旋转的性质等,解题的关键是熟练掌握二次函数的图象及性质,分类讨论,数形结合.17、如图1,正方形ABCD的边长为4,点P在边AD上(P不与A,D重合),连接PB,PC.将线段PB绕点P顺时针旋转90°得到PE,将线段PC绕点P逆时针旋转90°得到PF.连接EF,EA,FD.(1)求证:PD2;①ΔPDF的面积S=12②EA=FD;(2)如图2,EA.FD的延长线交于点M,取EF的中点N,连接MN,求MN的取值范围.答案:(1)①见详解;②见详解;(2)4≤MN<2√5分析:(1)①过点F作FG⊥AD交AD的延长线于点G,证明△PFG≌△CPD,即可得到结论;②过点E作EH⊥DA交DA的延长线于点H,证明△PEH≌△BPA,结合△PFG≌△CPD,可得GD=EH,同理:FG=AH,从而得△AHE≌△FGD,进而即可得到结论;(2)过点F作FG⊥AD交AD的延长线于点G,过点E作EH⊥DA交DA的延长线于点H,可得∠AMD=90°,EF,HG= 2AD=8,EH+FG=AD=4,然后求出当点P与点D重合时,EF最大值=4√5,当点P与AD的中点重合MN=12时,EF最小值= HG=8,进而即可得到答案.(1)①证明:过点F作FG⊥AD交AD的延长线于点G,∵∠FPG+∠PFG=90°,∠FPG+∠CPD=90°,∴∠FPG=∠CPD,又∵∠PGF=∠CDP=90°,PC=PF,∴△PFG≌△CPD(AAS),∴FG=PD,∴ΔPDF的面积S=12PD⋅FG=12PD2;②过点E作EH⊥DA交DA的延长线于点H,∵∠EPH+∠PEH=90°,∠EPH +∠BPA=90°,∴∠PEH =∠BPA,又∵∠PHE=∠BAP=90°,PB=PE,∴△PEH≌△BPA(AAS),∴EH=PA,由①得:FG=PD,∴EH+FG=PA+PD=AD=CD,由①得:△PFG≌△CPD,∴PG=CD,∴PD+GD= CD= EH+FG,∴FG+GD= EH+FG,∴GD=EH,同理:FG=AH,又∵∠AHE=∠FGD,∴△AHE≌△FGD,∴EA=FD;(2)过点F作FG⊥AD交AD的延长线于点G,过点E作EH⊥DA交DA的延长线于点H,由(1)得:△AHE≌△FGD,∴∠HAE=∠GFD,∵∠GFD+∠GDF=90°,∴∠HAE+∠GDF=90°,∵∠HAE=∠MAD,∠GDF=∠MDA,∴∠MAD+∠MDA=90°,∴∠AMD=90°,∵点N是EF的中点,∴MN=1EF,2∵EH=DG=AP,AH=FG=PD,∴HG=AH+DG+AD=PD+AP+AD=2AD=8,EH+FG=AP+PD=AD=4,当点P与点D重合时,FG=0,EH=4,HG=8,此时EF最大值=√42+82=4√5,当点P与AD的中点重合时,FG=2,EH=2,HG=8,此时EF最小值= HG=8,∴MN的取值范围是:4≤MN<2√5.小提示:本题主要考查全等三角形的判定和性质,正方形的性质,勾股定理,旋转的性质,添加辅助线,构造直角全等的直角三角形,是解题的关键.18、如图,△AOB中,OA=OB=6,将△AOB绕点O逆时针旋转得到△COD.OC与AB交于点G,CD分别交OB、AB 于点E、F.(1)∠A与∠D的数量关系是:∠A______∠D;(2)求证:△AOG≌△DOE;(3)当A,O,D三点共线时,恰好OB⊥CD,求此时CD的长.答案:(1)=(2)证明见解析(3)6√3,详见解析分析:(1)根据旋转性质及等腰三角形性质即可得答案;(2)由旋转性质知∠AOB=∠DOC,可证得∠AOG=∠DOE,结合OA=OB及(1)中结论,得证;(3)分两种情况讨论,设∠A=x°,先利用三角形内角和求出x的值,再借助勾股定理求出CD的长度即可.(1)解:由旋转知,∠A=∠C,∠B=∠D,∵OA=OB,∴OC=OD,∠A=∠B=∠C=∠D∴∠A=∠D,所以答案是:=.(2)证明:由旋转知,OA=OC,OB=OD,∠AOB=∠COD,∴∠AOB-∠BOC=∠COD-∠BOC,即∠AOG=∠DOE,∵OA=OB,∴OA=OB=OC=OD,又∵∠A=∠D,∴△AOG≌△DOE.(3)解:分两种情况讨论,①如图所示,设∠A=∠B=∠C=∠D=x°,则∠DOB=2x°,∵OB⊥CD,∴∠OED=90°,∴x+2x=90°,解得:x=30,即∠D=30°,在Rt△ODE中,OE=3,由勾股定理得:DE=√62−32=3√3,∵OC=OD,OE⊥CD,∴CD=2DE=6√3.②当D与A重合时,如图所示,同理,得:CD=6√3.综上所述,当A,O,D三点共线时,OB⊥CD,此时CD的长为6√3.小提示:本题考查了旋转的性质、等腰三角形性质、全等三角形的判定、勾股定理等知识点,解题关键是利用旋转性质得到边、角的关系.。
2022-2023学年苏教版四年级数学下册第一单元平移、旋转和轴对称测试卷含答案
苏教版小学数学四年级下册第一单元质量调研卷一、选择题(16分)1.把长方形绕O点,逆时针方向旋转90度,得到的图形是()。
A .B .C .2.下图中,图②是图①()得到的,图③是图②()得到的。
A.向下平移4格,向右平移6格B.向上平移4格,向右平移6格C.向上平移4格,向右平移7格3.将左图绕点O顺时针旋转90°得到的图形是()。
A .B .C .4.下图是一个台秤(单位:千克),在上面放2千克的物品,指针会()。
A.顺时针旋转60°B.顺时针旋转90°C.逆时针旋转120°5.正六边形有()条对称轴。
A.3 B.4 C.66.下面图形中,()的对称轴条数最多。
A .B .C .7.下面的图形中,可以通过旋转得到的是()。
A .B .C .8.下面各组图形,通过平移或旋转,能形成长方形的是()。
A .B .C .二、填空题(45分)9.钟面上从1:00到1:25,分针按( )(填“顺时针”或“逆时针”)方向旋转了( )°。
10.下图中,指针从A开始,( )时针旋转( )°到D。
指针从A 开始,逆时针旋转180°到( )。
11.钟面上,从3:00到3:15,分针旋转了( )°。
从6时起,时针旋转90°后是( )时。
从9时到11时,时针旋转了( )°。
12.在中,能剪出的是( )号,能剪出的是( )号。
13.某校为了错峰就餐,安排四年级同学午餐时间从12:00开始到12:30结束,这段时间分针按( )时针方向旋转了( )°。
14.一个正方形有( )条对称轴,对折一次后可能是( )形,有( )条对称轴,也可能是( )形,有( )条对称轴。
15.再给下图中的一个小方格涂色,使涂色部分成为一个轴对称图形,共有( )种不同的涂法。
16.折叠手机在第二届进博会精彩亮相,折叠起来是一部手机,展开后就变成平板电脑,折叠和展开的运动是( )。
2021年中考数学真题汇编—旋转(含解析)
2021年中考数学真题汇编—旋转一.选择题(共23小题)1.(2021•西宁)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.三角形B.等边三角形C.平行四边形D.菱形2.(2021•青岛)如图,将线段AB先绕原点O按逆时针方向旋转90°,再向下平移4个单位,得到线段A'B',则点A的对应点A'的坐标是()A.(1,﹣6)B.(﹣1,6)C.(1,﹣2)D.(﹣1,﹣2)3.(2021•济南)以下是我国部分博物馆标志的图案,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.4.(2021•河池)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.5.(2021•鞍山)下列四幅图片上呈现的是垃圾类型及标识图案,其中标识图案是中心对称图形的是()A.B.C.D.6.(2021•梧州)下列图形既是轴对称图形,也是中心对称图形的是()A.B.C.D.7.(2021•毕节市)下列城市地铁标志图案中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.8.(2021•大连)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=α,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△A'B'C,点B的对应点B'在边AC上(不与点A,C重合),则∠AA'B'的度数为()A.αB.α﹣45°C.45°﹣αD.90°﹣α9.(2021•遵义)下列美术字中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.10.(2021•牡丹江)如图,△AOB中,OA=4,OB=6,AB=2,将△AOB绕原点O旋转90°,则旋转后点A的对应点A′的坐标是()A.(4,2)或(﹣4,2)B.(2,﹣4)或(﹣2,4)C.(﹣2,2)或(2,﹣2)D.(2,﹣2)或(﹣2,2)11.(2021•牡丹江)下列美术字中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.12.(2021•哈尔滨)下列图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.13.(2021•徐州)下列图形,是轴对称图形但不是中心对称图形的是()A.B.C.D.14.(2021•黔东南州)如图,在边长为2的正方形ABCD中,若将AB绕点A逆时针旋转60°,使点B落在点B′的位置,连接BB′,过点D作DE⊥BB′,交BB′的延长线于点E,则B′E 的长为()A.B.C.D.15.(2021•黑龙江)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是()A.B.C.D.16.(2021•营口)中国剪纸是一种用剪刀或刻刀在纸上剪刻花纹,用于装点生活或配合其他民俗活动的民间艺术.下列四个剪纸图案中,是中心对称图形的是()A.B.C.D.17.(2021•益阳)以下有关勾股定理证明的图形中,不是中心对称图形的是()A.B.C.D.18.(2021•常州)观察如图所示脸谱图案,下列说法正确的是()A.它是轴对称图形,不是中心对称图形B.它是中心对称图形,不是轴对称图形C.它既是轴对称图形,也是中心对称图形D.它既不是轴对称图形,也不是中心对称图形19.(2021•烟台)下列数学符号中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.20.(2021•本溪)下列漂亮的图案中似乎包含了一些曲线,其实它们这种神韵是由多条线段呈现出来的,这些图案中既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.21.(2021•黄石)如图,△ABC的三个顶点都在方格纸的格点上,其中A点的坐标是(﹣1,0),现将△ABC绕A点按逆时针方向旋转90°,则旋转后点C的坐标是()A.(2,﹣3)B.(﹣2,3)C.(﹣2,2)D.(﹣3,2)22.(2021•永州)如图,在平面内将五角星绕其中心旋转180°后所得到的图案是()A.B.C.D.23.(2021•贺州)在平面直角坐标系中,点A(3,2)关于原点对称的点的坐标是()A.(﹣3,2)B.(3,﹣2)C.(﹣2,﹣3)D.(﹣3,﹣2)二.填空题(共5小题)24.(2021•巴中)如图,把边长为3的正方形OABC绕点O逆时针旋转n°(0<n<90)得到正方形ODEF,DE与BC交于点P,ED的延长线交AB于点Q,交OA的延长线于点M.若BQ:AQ=3:1,则AM=.25.(2021•抚顺)在平面直角坐标系中,点M(﹣2,4)关于原点对称的点的坐标是.26.(2021•桂林)如图,正方形OABC的边长为2,将正方形OABC绕点O逆时针旋转角α(0°<α<180°)得到正方形OA′B′C′,连接BC′,当点A′恰好落在线段BC′上时,线段BC′的长度是.27.(2021•吉林)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,3),点B的坐标为(4,0),连接AB,若将△ABO绕点B顺时针旋转90°,得到△A′BO′,则点A′的坐标为.28.(2021•鄂州)如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标为(﹣1,0),点A的坐标为(﹣3,3),将点A绕点C顺时针旋转90°得到点B,则点B的坐标为.三.解答题(共4小题)29.(2021•绵阳)如图,点M是∠ABC的边BA上的动点,BC=6,连接MC,并将线段MC绕点M逆时针旋转90°得到线段MN.(1)作MH⊥BC,垂足H在线段BC上,当∠CMH=∠B时,判断点N是否在直线AB 上,并说明理由;(2)若∠ABC=30°,NC∥AB,求以MC、MN为邻边的正方形的面积S.30.(2021•淮安)如图,方格纸上每个小正方形的边长均为1个单位长度,△ABC的顶点A、B、C都在格点上(两条网格线的交点叫格点).请仅用无刻度的直尺按下列要求画图,并保留画图痕迹(不要求写画法).(1)将△ABC绕点A按顺时针方向旋转90°,点B的对应点为B1,点C的对应点为C1,画出△AB1C1;(2)连接CC1,△ACC1的面积为;(3)在线段CC1上画一点D,使得△ACD的面积是△ACC1面积的.31.(2021•阜新)下面是小明关于“对称与旋转的关系”的探究过程,请你补充完整.(1)三角形在平面直角坐标系中的位置如图1所示,简称G,G关于y轴的对称图形为G1,关于x轴的对称图形为G2.则将图形G1绕点顺时针旋转度,可以得到图形G2.(2)在图2中分别画出G关于y轴和直线y=x+1的对称图形G1,G2.将图形G1绕点(用坐标表示)顺时针旋转度,可以得到图形G2.(3)综上,如图3,直线l1:y=﹣2x+2和l2:y=x所夹锐角为α,如果图形G关于直线l1的对称图形为G1,关于直线l2的对称图形为G2,那么将图形G1绕点(用坐标表示)顺时针旋转度(用α表示),可以得到图形G2.32.(2021•桂林)如图,在平面直角坐标系中,线段AB的两个端点的坐标分别是A(﹣1,4),B(﹣3,1).(1)画出线段AB向右平移4个单位后的线段A1B1;(2)画出线段AB绕原点O旋转180°后的线段A2B2.第23章旋转—2021年数学中考真题汇编参考答案与试题解析一.选择题(共23小题)1.(2021•西宁)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.三角形B.等边三角形C.平行四边形D.菱形【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.【解答】解:A.三角形不一定是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;B.等边三角形是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;C.平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;D.菱形既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意.故选:D.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.2.(2021•青岛)如图,将线段AB先绕原点O按逆时针方向旋转90°,再向下平移4个单位,得到线段A'B',则点A的对应点A'的坐标是()A.(1,﹣6)B.(﹣1,6)C.(1,﹣2)D.(﹣1,﹣2)【分析】先求出A点绕O点逆时针旋转90°后的坐标为(﹣1,2),再求向下平移4个单位后的点的坐标即可.【解答】解:A点绕O点逆时针旋转90°,得到点A''(﹣1,2),A''向下平移4个单位,得到A'(﹣1,﹣2),故选:D.【点评】本题考查坐标与图形变化,能够根据题意画出线段AB旋转、平移后的图形是解题的关键.3.(2021•济南)以下是我国部分博物馆标志的图案,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】中心对称图形是在平面内,把一个图形绕某一定点旋转180°,能够与自身重合的图形.轴对称图形是在平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.依据定义判断.【解答】解:A.是轴对称图形,又是中心对形,符合题意;B.是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;C.不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;D.不是轴对称图形,又不是中心对称图形,不符合题意.故选:A.【点评】本题考查了中心对称图形和轴对称图形的定义,能熟记中心对称图形和轴对称图形的定义是解此题的关键.4.(2021•河池)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;B.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意.故选:B.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.5.(2021•鞍山)下列四幅图片上呈现的是垃圾类型及标识图案,其中标识图案是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】把一个图形绕某一点旋转180°后与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.据此判断即可.【解答】解:A.不是中心对称图形,故本选项不合题意;B.不是中心对称图形,故本选项不合题意;C.不是中心对称图形,故本选项不合题意;D.是中心对称图形,故本选项符合题意.故选:D.【点评】本题考查了中心对称图形的概念.中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.6.(2021•梧州)下列图形既是轴对称图形,也是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】中心对称图形的定义:把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;轴对称图形的定义:如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形.【解答】解:A.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;D.既是轴对称图形又是中心对称图形,故此选项符合题意.故选:D.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.7.(2021•毕节市)下列城市地铁标志图案中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行解答.【解答】解:A.既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不合题意;B.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;D.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项符合题意;故选:D.【点评】此题主要考查了中心对称图形和轴对称图形,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.8.(2021•大连)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=α,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△A'B'C,点B的对应点B'在边AC上(不与点A,C重合),则∠AA'B'的度数为()A.αB.α﹣45°C.45°﹣αD.90°﹣α【分析】由旋转知AC=A'C,∠BAC=∠CA'B',∠ACA'=90°,从而得出△ACA'是等腰直角三角形,即可解决问题.【解答】解:∵将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△A'B'C,∴AC=A'C,∠BAC=∠CA'B',∠ACA'=90°,∴△ACA'是等腰直角三角形,∴∠CA'A=45°,∵∠BAC=α,∴∠CA'B'=α,∴∠AA'B'=45°﹣α.故选:C.【点评】本题主要考查了旋转的性质、等腰直角三角形的性质,明确旋转前后对应角相等、对应线段相等是解题的关键.9.(2021•遵义)下列美术字中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意;B.是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意;D.既是轴对称图形又是中心对称图形.故本选项符合题意.故选:D.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.10.(2021•牡丹江)如图,△AOB中,OA=4,OB=6,AB=2,将△AOB绕原点O旋转90°,则旋转后点A的对应点A′的坐标是()A.(4,2)或(﹣4,2)B.(2,﹣4)或(﹣2,4)C.(﹣2,2)或(2,﹣2)D.(2,﹣2)或(﹣2,2)【分析】如图,过点A作AH⊥OB于H,设OH=m,则BH=6﹣m,利用勾股定理构建方程求出m,再分两种情形求解即可.【解答】解:如图,过点A作AH⊥OB于H,设OH=m,则BH=6﹣m,∵AH2=OA2﹣OH2=AB2﹣BH2,∴42﹣m2=(2)2﹣(6﹣m)2,∴m=2,∴AH==2,∴A(2,2),若将△AOB绕原点O顺时针旋转90°,则旋转后点A的对应点A′(2,﹣2),若将△AOB绕原点O逆时针旋转90°,则旋转后点A的对应点A′(﹣2,2),故选:C.【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,解直角三角形等知识,解题的关键是求出点A 的坐标,属于中考常考题型.11.(2021•牡丹江)下列美术字中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意;B.不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项不合题意;C.既是轴对称图形又是中心对称图形.故本选项符合题意;D.是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意.故选:C.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.12.(2021•哈尔滨)下列图形中既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行解答.【解答】解:A.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项符合题意;B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;故选:A.【点评】此题主要考查了中心对称图形和轴对称图形,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.13.(2021•徐州)下列图形,是轴对称图形但不是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解答】解:A.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意;B.是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项不符合题意;C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项符合题意.故选:D.【点评】此题主要考查了中心对称图形与轴对称图形,轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.14.(2021•黔东南州)如图,在边长为2的正方形ABCD中,若将AB绕点A逆时针旋转60°,使点B落在点B′的位置,连接BB′,过点D作DE⊥BB′,交BB′的延长线于点E,则B′E 的长为()A.B.C.D.【分析】分别延长AD和BE交于点F,利用特殊角三角函数求出EF的长,根据△ABB'是等边三角形,求出B'E=BF﹣BB'﹣EF即可.【解答】解:分别延长AD和BE交于点F,由题知,AB=2,∠ABF=60°,∴BF=AB÷cos60°=2÷=4,AF=BF•sin60°=4×=2,∠F=90°﹣∠ABF=30°,∴DF=AF﹣AD=2﹣2,∴EF=DF•cos∠F=(2)×=3﹣,由题知,△ABB'是等边三角形,∴B'E=BF﹣BB'﹣EF=4﹣2﹣(3﹣)=﹣1,故选:A.【点评】本题主要考查旋转的性质,等边三角形的性质,正方形的性质等知识点,根据旋转判断△ABB'是等边三角形及特殊角三角函数的应用是解题的关键.15.(2021•黑龙江)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的定义判断即可.【解答】解:A选项是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;B选项是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;C选项既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;D选项不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;故选:C.【点评】本题考查了轴对称图形和中心对称图形的定义,牢记轴对称图形和中心对称图形的定义是解题的关键.如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.16.(2021•营口)中国剪纸是一种用剪刀或刻刀在纸上剪刻花纹,用于装点生活或配合其他民俗活动的民间艺术.下列四个剪纸图案中,是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.根据中心对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.【解答】解:A、不是中心对称图形,故本选项不合题意;B、不是中心对称图形,故本选项不合题意;C、不是中心对称图形,故本选项不合题意;D、是中心对称图形,故本选项符合题意;故选:D.【点评】本题考查了中心对称图形的概念,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.17.(2021•益阳)以下有关勾股定理证明的图形中,不是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据中心对称图形的概念求解.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.【解答】解:A.不是中心对称图形,符合题意;B.是中心对称图形,不符合题意;C.是中心对称图形,不符合题意;D.是中心对称图形,不符合题意.故选:A.【点评】此题考查了中心对称图形的概念.熟记定义是解答本题的关键.18.(2021•常州)观察如图所示脸谱图案,下列说法正确的是()A.它是轴对称图形,不是中心对称图形B.它是中心对称图形,不是轴对称图形C.它既是轴对称图形,也是中心对称图形D.它既不是轴对称图形,也不是中心对称图形【分析】把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.据此判断即可.【解答】解:该图是轴对称图形,不是中心对称图形.故选:A.【点评】此题主要考查了中心对称图形和轴对称图形,熟记相关定义是解答本题的关键.19.(2021•烟台)下列数学符号中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的定义进行判断,即可求出答案.【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;B.不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;D.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意.故选:D.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念,判断轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合,判断中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后和原图形重合.20.(2021•本溪)下列漂亮的图案中似乎包含了一些曲线,其实它们这种神韵是由多条线段呈现出来的,这些图案中既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.【解答】解:A.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;C.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意.故选:A.【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.21.(2021•黄石)如图,△ABC的三个顶点都在方格纸的格点上,其中A点的坐标是(﹣1,0),现将△ABC绕A点按逆时针方向旋转90°,则旋转后点C的坐标是()A.(2,﹣3)B.(﹣2,3)C.(﹣2,2)D.(﹣3,2)【分析】利用旋转变换的性质分别作出B,C的对应点B′,C′可得结论.【解答】解:观察图像,可知C′(﹣2,3),故选:B.【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,平移等知识,解题的关键是熟练掌握旋转变换的性质,属于中考常考题型.22.(2021•永州)如图,在平面内将五角星绕其中心旋转180°后所得到的图案是()A.B.C.D.【分析】根据旋转的性质,旋转前后,各点的相对位置不变,得到的图形全等,找到关键点,分析选项可得答案.【解答】解:根据旋转的性质,旋转前后,各点的相对位置不变,得到的图形全等,五角星图案绕中心旋转180°后,阴影部分的等腰三角形的顶点向下,得到的图案是C.故选:C.【点评】本题考查了利用旋转设计图案的知识,图形的旋转是图形上的每一点在平面上绕某个固定点旋转固定角度的位置移动,其中对应点到旋转中心的距离相等,旋转前后图形的大小和形状没有改变.23.(2021•贺州)在平面直角坐标系中,点A(3,2)关于原点对称的点的坐标是()A.(﹣3,2)B.(3,﹣2)C.(﹣2,﹣3)D.(﹣3,﹣2)【分析】两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y).【解答】解:点(3,2)关于原点对称的点的坐标是:(﹣3,﹣2).故选:D.【点评】此题主要考查了关于原点对称点的性质,正确记忆横纵坐标的符号是解题关键.二.填空题(共5小题)24.(2021•巴中)如图,把边长为3的正方形OABC绕点O逆时针旋转n°(0<n<90)得到正方形ODEF,DE与BC交于点P,ED的延长线交AB于点Q,交OA的延长线于点M.若BQ:AQ=3:1,则AM=.【分析】连接OQ,OP,利用HL证明Rt△OAQ≌Rt△ODQ,得QA=DQ,同理可证:CP=DP,设CP=x,则BP=3﹣x,PQ=x+,在Rt△BPQ中,利用勾股定理列出方程(3﹣x)2+()2=(x+)2,解方程得x=,再利用△AQM∽△BQP可求解.【解答】解:连接OQ,OP,∵将正方形OABC绕点O逆时针旋转n°(0<n<90)得到正方形ODEF,∴OA=OD,∠OAQ=∠ODQ=90°,在Rt△OAQ和Rt△ODQ中,,∴Rt△OAQ≌Rt△ODQ(HL),∴QA=DQ,同理可证:CP=DP,∵BQ:AQ=3:1,AB=3,∴BQ=,AQ=,设CP=x,则BP=3﹣x,PQ=x+,在Rt△BPQ中,由勾股定理得:(3﹣x)2+()2=(x+)2,解得x=,∴BP=,∵∠AQM=∠BQP,∠BAM=∠B,∴△AQM∽△BQP,∴,∴,∴AM=.故答案为:.【点评】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,利用全等证明QA=DQ,CP=DP是解题的关键.25.(2021•抚顺)在平面直角坐标系中,点M(﹣2,4)关于原点对称的点的坐标是(2,﹣4).【分析】根据关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数,可得答案.【解答】解:点(﹣2,4)关于原点对称的点的坐标为(2,﹣4).故答案为:(2,﹣4).【点评】本题考查了关于原点对称的点的坐标,解决本题的关键是掌握好对称点的坐标规律:关于原点对称的点,横坐标与纵坐标都互为相反数.26.(2021•桂林)如图,正方形OABC的边长为2,将正方形OABC绕点O逆时针旋转角α(0°<α<180°)得到正方形OA′B′C′,连接BC′,当点A′恰好落在线段BC′上时,线段BC′的长度是+.【分析】如图,作辅助线,构建直角三角形,利用勾股定理分别计算OB,OE,EC'和BE 的长,根据线段的和可得结论.【解答】解:如图,连接OB,过点O作OE⊥C'B于E,则∠OEC'=∠OEB=90°,∵将正方形OABC绕点O逆时针旋转角α(0°<α<180°)得到正方形OA′B′C′,点A′恰好落在线段BC′上,∴∠OC'E=45°,OA=OC'=AB=2,∠A=90°,∴OB=2,OE=EC'=,在Rt△OBE中,由勾股定理得:BE===,∴BC'=BE+EC'=+.故答案为:+.【点评】本题考查了旋转的性质,勾股定理,正方形的性质,等腰直角三角形,解题的关键是:作辅助线,构建等腰直角三角形OEC'和直角三角形OEB.27.(2021•吉林)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,3),点B的坐标为(4,。
空劲气功中级功法
空劲气功中级功法第一尊罗汉功法(螺旋功)出处:摘自《中级功法》作者:黄仁忠第一尊罗汉功法(螺旋功)动作一:马步站桩五分钟后(图1),亦可在其它动作如双臂揽月、双臂抱球等复原成马步站桩后再接做第一尊罗汉功法。
动作二:双脚脚后跟微向上抬起,以前足掌为轴心,随即左脚脚后跟向右逆时针方向旋转90度左右,右脚脚后跟向左顺时针方向旋转90度左右,便成左脚脚后跟在前,右脚脚后跟在后(图2),左脚跟部紧贴右脚脚踝骨后凹陷处(图3)。
在转脚的同时,双手也一起移动(图4),左手边移动前臂(以大拇指为准,顺时针方向移动),边向右慢慢推进,直推至右手下方,同时翻掌成阳掌,掌心向上并离右手肘尖三寸许,手掌平面与带脉(图A)齐平,靠近肝区下方,离开身体二寸许,使掌心对准右手肘尖。
在移动左手的同时,右手微向左边移动,即右小臂向左上方旋转移动(以食指为准)使右手掌心逐渐转向左侧,右小臂旋转上抬,使食指高与鼻尖下方相对为准(图5),食指离开面部三寸许。
此时,成第一尊罗汉桩法。
此桩站立从十分钟逐步增加至四十五分钟左右。
screen.width-333)this.width=screen.width-333"border=0>screen.width-333)this.width=screen.width-3 33"border=0>screen.width-333)this.width=screen.width-3 33"border=0>screen.width-333)this.width=screen.width-3 33"border=0>screen.width-333)this.width=screen.width-3 33" border=0>动作三:罗汉收势。
双脚脚后跟微上抬,以前足掌为轴心(同图2),右脚脚后跟向后向右逆时针转动90度左右,左脚脚后跟向后向左顺时针转动90度左右。
初中数学旋转问题必考题型
网红“旋转”问题必考题型梳理题型1 旋转的概念旋转的定义:在平面内,把一个图形绕着某一个点O旋转一个角度的图形变换叫做旋转.旋转对称图形:如果某一个图形围绕某一点旋转一定的角度(小于360°)后能与原图形重合,那么这个图形就叫做旋转对称图形.例题1下面是4个能完全重合的正六边形,请仔细观察A、B、C、D四个图案,其中与所给图形不相同的是()A.B.C.D.【分析】将选项中的图形绕正六边形的中心旋转,与题干的图形不相同的即为所求.【解析】观察图形可知,只有选项B中的图形旋转后与图中的正六边形不相同.选B.变式1如图是一个标准的五角星,若将它绕旋转中心旋转一定角度后能与自身重合,则至少应将它旋转的度数是()A.144°B.90°C.72°D.60°【分析】如图,由于是正五角星,设O的是五角星的中心,那么∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠AOE,所以要使正五角星旋转后与自身重合,那么它们就是旋转角,而它们的和为360°,由此即可求出绕中心顺时针旋转的角度.【解析】如图,设O的是五角星的中心,∵五角星是正五角星,∴∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠AOE,∵它们都是旋转角,而它们的和为360°,∴至少将它绕中心顺时针旋转360÷5=72°,才能使正五角星旋转后与自身重合.选C.变式2如图,在6×4的方格纸中,格点三角形甲经过旋转后得到格点三角形乙,则其旋转中心是()A.点M B.点N C.点P D.点Q【解析】∵△ABC经过旋转后得到△EFD,∴点A与点E为对应点,点B和点F为对应点,∴旋转中心在AE的垂直平分线上,也在BF的垂直平分线上,作AE的垂直平分线和BF的垂直平分线,它们的交点为N点,如图,即旋转中心为N点.选B.变式3规定:在平面内,如果一个图形绕一个定点旋转一定的角度α(0°<α≤180°)后能与自身重合,那么就称这个图形是旋转对称图形,转动的这个角度α称为这个图形的一个旋转角.例如:正方形绕着两条对角线的交点O旋转90°或180°后,能与自身重合(如图1),所以正方形是旋转对称图形,且有两个旋转角.根据以上规定,回答问题:(1)下列图形是旋转对称图形,但不是中心对称图形的是;A.矩形B.正五边形C.菱形D.正六边形(2)下列图形中,是旋转对称图形,且有一个旋转角是60度的有:(填序号);(3)下列三个命题:①中心对称图形是旋转对称图形;②等腰三角形是旋转对称图形;③圆是旋转对称图形.其中真命题的个数有个;A.0 B.1 C.2 D.3(4)如图2的旋转对称图形由等腰直角三角形和圆构成,旋转角有45°,90°,135°,180°,将图形补充完整.【解析】(1)是旋转图形,不是中心对称图形是正五边形,故选B.(2)是旋转对称图形,且有一个旋转角是60度的有(1)(3)(5).故答案为(1)(3)(5).(3)命题中①③正确,故选C.(4)图形如图所示:题型2 利用旋转求角度解决此类问题的关键是掌握旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.例题2如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=40°.将△ABC绕点B逆时针旋转得到△A′BC′,使点C的对应点C′恰好落在边AB上,则∠CAA′的度数是()A.50°B.70°C.110°D.120°【解析】∵∠ACB=90°,∠ABC=40°,∴∠CAB=90°﹣∠ABC=90°﹣40°=50°,∵将△ABC 绕点B 逆时针旋转得到△A ′BC ′,使点C 的对应点C ′恰好落在边AB 上,∴∠A ′BA =∠ABC =40°,A ′B =AB ,∴∠BAA ′=∠BA ′A =12(180°﹣40°)=70°,∴∠CAA '=∠CAB +∠BAA ′=50°+70°=120°.选D .变式4 如图,将△OAB 绕点O 逆时针旋转70°,得到△OCD ,若∠A =2∠D =100°,则∠a 的度数是( )A .50°B .60°C .40°D .30°【解析】∵将△OAB 绕点O 逆时针旋转70°,∴∠A =∠C ,∠AOC =70°,∴∠DOC =70°﹣α,∵∠A =2∠D =100°,∴∠D =50°,∵∠C +∠D +∠DOC =180°,∴100°+50°+70°﹣α=180°,解得α=40°,选C .变式5 如图,将△ABC 绕点A 顺时针旋转角α,得到△ADE ,若点E 恰好在CB 的延长线上,则∠BED 等于( )A .α2B .23αC .αD .180°﹣α【解析】∵∠ABC =∠ADE ,∠ABC +∠ABE =180°,∴∠ABE +∠ADE =180°,∴∠BAD +∠BED =180°,∵∠BAD =α,∴∠BED =180°﹣α.选D .变式6 Rt △ABC ,已知∠C =90,∠B =50°,点D 在边BC 上,BD =2CD (如图).把△ABC 绕着点D 逆时针旋转m (0<m <180)度后,如果点B 恰好落在初始Rt △ABC 的边上,那么m =( )A .80B .80或120C .60或120D .80或100【解析】当把△ABC绕着点D逆时针旋转m(0<m<180)度后,点B恰好落在AB边上的B′点,如图1,∴∠BDB′=m,DB′=DB,∴∠1=∠B=50°,∴∠BDB′=180°﹣∠1﹣∠B=80°,即m=80°;当把△ABC绕着点D逆时针旋转m(0<m<180)度后,点B恰好落在AC边上的B′点位置,如图2,∴∠BDB′=m,DB′=DB,∵BD=2CD,∴DB′=2CD,∴∠CB′D=30°,则∠B′DC=60°,∴∠BDB′=180°﹣∠B′DC=120°,即m=120°,综上所述,m的值为80°或120°.选B.题型3 旋转作图(坐标系)例题3在如图所示平面直角坐标系中(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形),解答下列问题:(1)画出与△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;(2)画出以C1为旋转中心,将△A1B1C1顺时针旋转90°后的△A2B2C1;(3)连接A1A2,则△C1A1A2是三角形,并直接写出△C1A1A2的面积.【解析】(1)如图,△A1B1C1为所作;(2)如图,△A2B2C2为所作;(3)∵C1A12=12+22=5,C1A22=12+22=5,A1A22=12+32=10,∴C1A12+C1A22=A1A22,∴△C1A1A2是直角三角形,而C1A1=C1A2,∴△C1A1A2是等腰直角三角形,它的面积=12×√5×√5=52.故答案为等腰直角.变式7在平面直角坐标系中,△ABC的点坐标分别是A(2,4)、B(1,2)、C(5,3),如图:(1)以点(0,0)为旋转中心,将△ABC顺时针转动90°,得到△A1B1C1,在坐标系中画出△A1B1C1,写出A1、B1、C1的坐标;(2)在(1)中,若△ABC上有一点P(m,n),直接写出对应点P1的坐标.(3)作出△ABC关于点O的中心对称图形△A2B2C2.【解析】(1)如图所示,△A1B1C1即为所求,A1(4,﹣2)、B1(2,﹣1)、C1(3,﹣5);(2)若△ABC上有一点P(m,n),则对应点P1的坐标为(n,﹣m).(3)如图所示,△A2B2C2即为所求.变式8如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点均在格点上,坐标分别为A(2,2),B(1,0),C(3,1).(1)画出△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;(2)画出将△ABC绕原点O顺时针旋转90°所得的△A2B2C2;(3)△A1B1C1与△A2B2C2成中心对称图形吗?若成中心对称图形,直接写出对称中心的坐标.【分析】(1)利用利用y轴对称的点的坐标特征写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可;(2)利用网格特点和旋转的性质画出A2、B2、C2,从而得到△A2B2C2;(3)根据中心对称的定义进行判断.【解析】(1)如图,△A1B1C1为所作;(2)如图,△A2B2C2为所作;(3)△A1B1C1与△A2B2C2成中心对称图形,对称中心的坐标为(−12,−12).变式9如图,在平面直角坐标系中,A(1,1).(1)若△ABC和△A1B1C1关于原点O成中心对称图形,画出△A1B1C1,并写出点B1的坐标;(2)点C绕O点逆时针方向旋转90°后所对应点C2的坐标为;(3)在x轴上存在一点P,且满足点P到点B1和点C1距离之和最小,请直接写出PB1+PC1的最小值.【解析】(1)如图,△A1B1C1即为所求,点B1的坐标为(﹣4,﹣4);(2)点C2的坐标为(﹣1,5);(3)点P即为所求,PB1+PC1的最小值为√26:题型4 与旋转有关的点的坐标例题4如图,在平面直角坐标系中,A(1,0),B(﹣2,4),AB绕点A顺时针旋转90°得到AC,则点C的坐标是()A.(4,3)B.(4,4)C.(5,3)D.(5,4)【分析】如图,过点B作BE⊥x轴于E,过点C作CF⊥x轴于F.利用全等三角形的性质求出AF,CF即可解决问题.【解析】如图,过点B作BE⊥x轴于E,过点C作CF⊥x轴于F.∵A(1,0),B(﹣2,4),∴OA=1,BE=4,OE=2,AE=3,∵∠AEB=∠AFC=∠BAC=90°,∴∠B+∠BAE=90°,∠BAE+∠CAF=90°,∴∠B=∠CAF,∵AB=AC,∴△BEA≌△AFC(AAS),∴CF=AE=3,AF=BE=4,OF=1+4=5,∴C(5,3),选C.变式10如图,等边△OAB的边OB在x轴上,点B坐标为(2,0),以点O为旋转中心,把△OAB逆时针旋转90°,则旋转后点A的对应点A'的坐标是()A.(﹣1,√3)B.(√3,﹣1)C.(−√3,1)D.(﹣2,1)【解析】如图,过点A作AE⊥OB于E,过点A′作A′H⊥x轴于H.∵B(2,0),△AOB是等边三角形,∴OA=OB=AB=2,∵AE⊥OB,∴OE=EB=1,∴AE=√AO2−OE2√22−12=√3,∵A′H⊥OH,∴∠A′HO=∠AEO=∠AOA′=90°,∴∠A′OH+∠AOE=90°,∠AOE+∠OAE=90°,∴∠A′OH=∠OAE,∴△A′OH≌△OAE(AAS),∴A′H=OE=1,OH=AE=√3,∴A′(−√3,1),选C.【小结】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,等边三角形的性质,解直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.变式11如图,在平面直角坐标系中,△AOB的顶点B在第一象限,点A在y轴的正半轴上,AO=AB=2,∠OAB=120°,将△AOB绕点O逆时针旋转90°,点B的对应点B′的坐标是()A.(﹣2−√32,√3)B.(﹣2−√32,2−√32)C.(﹣3,2−√32)D.(﹣3,√3)【解析】作B′H⊥x轴于H.由题意:OA′=A′B′=2,∠B′A′H=60°,∴∠A′B′H=30°,∴AH′=12A′B′=1,B′H=√3,∴OH=3,∴B′(﹣3,√3),选D.变式12如图,在平面直角坐标系中,长方形ABCD的顶点B在坐标原点,顶点A、C分别在y轴、x轴的负半轴上,其中A(0,﹣4),C(﹣2,0),将矩形ABCD绕点D逆时针旋转得到矩形A'B'C'D,点B'恰好落在x轴上,线段B'A'与CD交于点E的坐标为()A.(﹣2,−32)B.(﹣2,−34)C.(﹣2,﹣2)D.(﹣2,−54)【解析】如图,连接BD,B'D,∵矩形ABCD绕点D逆时针旋转得到矩形A'B'C'D,∴BD=B'D,又∵DC⊥BB',A(0,﹣4),C(﹣2,0),∴BC=B'C=2=A'D,又∵∠B 'CE =∠DA 'E =90°,∠B 'EC =∠DEA ',∴△B 'EC ≌△DEA ',∴B 'E =DE ,设CE =x ,则B 'E =DE =4﹣x ,∵Rt △B 'EC 中,CE 2+B 'C 2=B 'E 2,∴x 2+22=(4﹣x )2,解得x =32,∴E (﹣2,−32),选A . 题型5 与旋转有关的点的坐标(周期规律)例题5 如图,Rt △AOB 中,∠AOB =90°,OA =3,OB =4,将△AOB 沿x 轴依次以三角形三个顶点为旋转中心顺时针旋转,分别得图②,图③,则旋转到图⑩时直角顶点的坐标是( )A .(28,4)B .(36,0)C .(39,0)D .(912,32√3)【解析】∵∠AOB =90°,OA =3,OB =4,∴AB =√OA 2+OB 2=√32+42=5,根据图形,每3个图形为一个循环组,3+5+4=12,所以,图⑨的直角顶点在x 轴上,横坐标为12×3=36, 所以,图⑨的顶点坐标为(36,0),又∵图⑩的直角顶点与图⑨的直角顶点重合,∴图⑩的直角顶点的坐标为(36,0).选B .变式13 如图,在平面直角坐标系中,将正方形OABC 绕点O 逆时针旋转45°后得到正方形OA 1B 1C 1,依此方式,绕点O 连续旋转2020次得到正方形OA 2020B 2020C 2020,如果点A 的坐标为(1,0),那么点B 2020的坐标为( )A .(﹣1,1)B .(−√2,0)C .(﹣1,﹣1)D .(0,−√2)【分析】根据图形可知:点B 在以O 为圆心,以OB 为半径的圆上运动,由旋转可知:将正方形OABC 绕点O 逆时针旋转45°后得到正方形OA 1B 1C 1,相当于将线段OB 绕点O 逆时针旋转45°,可得对应点B 的坐标,根据规律发现是8次一循环,可得结论.【解析】∵四边形OABC 是正方形,且OA =1,∴B (1,1),连接OB ,由勾股定理得:OB =√2,由旋转得:OB =OB 1=OB 2=OB 3=⋯=√2,∵将正方形OABC 绕点O 逆时针旋转45°后得到正方形OA 1B 1C 1,相当于将线段OB 绕点O 逆时针旋转45°,依次得到∠AOB =∠BOB 1=∠B 1OB 2=…=45°,∴B 1(0,√2),B 2(﹣1,1),B 3(−√2,0),B (﹣1,﹣1),…,发现是8次一循环,所以2020÷8=252…4,∴点B 2020的坐标为(﹣1,﹣1),选C .变式14 如图,在平面直角坐标系中,点P 1的坐标为(√22,√22),将线段OP 1绕点O 按顺时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OP 1的2倍,得到线段OP 2;又将线段OP 2绕点O 按顺时针方向旋转45°,长度伸长为OP 2的2倍,得到线段OP 3;如此下去,得到线段OP 4,OP 5,…,OP n (n 为正整数),则点P 2020的坐标是 .【解析】∵点P 1的坐标为(√22,√22),将线段OP 1绕点O 按逆时针方向旋转45°,再将其长度伸长为OP 1的2倍,得到线段OP 2;∴OP 1=1,OP 2=2,∴OP 3=4,如此下去,得到线段OP 4=23,OP 5=24…,∴OP n =2n ﹣1, 由题意可得出线段每旋转8次旋转一周,∵2020÷8=252…4,∴点P 2020的坐标与点P 4的坐标在同一直线上,正好在y 轴的负半轴上,∴点P 2020的坐标是(0,﹣22019).故答案为:(0,﹣22019).变式15如图,在平面直角坐标系xOy中,有一个等腰直角三角形AOB,∠OAB=90°,直角边AO在x 轴上,且AO=1.将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°得到等腰直角三角形A1OB1,且A1O=2AO,再将Rt△A1OB1绕原点O顺时针旋转90°得到等腰直角三角形A2OB2,且A2O=2A1O,…,依此规律,得到等腰直角三角形A2020OB2020,则点B2020的坐标为.【解析】∵△AOB是等腰直角三角形,OA=1,∴AB=OA=1,∴B(1,1),将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°得到等腰直角三角形A1OB1,且A1O=2AO,再将Rt△A1OB1绕原点O顺时针旋转90°得到等腰三角形A2OB2,且A2O=2A1O…,依此规律,∴每4次循环一周,B1(2,﹣2),B2(﹣4,﹣4),B3(﹣8,8),B4(16,16),∵2020÷4=505,∴点B2020与B同在一个象限内,∵﹣4=﹣22,8=23,16=24,∴点B2020(22020,22020).题型6 与旋转有关的最值问题例题6如图,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=3,AC=4,D为AC中点,P为AB上的动点,将P绕点D逆时针旋转90°得到P1,连CP1的最小值为()A.1.6B.2.4C.2D.2√2【解析】如图,过点P′作P′E⊥AC于点E,则∠A=∠P′ED=90°,由旋转可知:DP=DP′,∠PDP′=90°,∴∠ADP=∠EP′D,∴△DAP≌△P′ED(AAS)∴P′E=AD=2,∴当AP=DE=2时,DE=DC,即点E与点C重合,此时CP′=EP′=2,∴线段CP′的最小值为2.选C.变式16如图,△ABC是等边三角形,AB=4,E是AC的中点,D是直线BC上一动点,线段ED绕点E 逆时针旋转90°,得到线段EF,当点D运动时,则AF的最小值为()A.2B.2√3C.√3D.√3+1【分析】作DM⊥AC于M,FN⊥AC于N,如图,设DM=x,则CM=√33x,可计算出EM=−3√3x+2,再利用旋转的性质得到ED=EF,∠DEF=90°,证明△EDM≌△FEN,当D在BC上时,DM=EN=x,EM=NF=−√33x+2,接着利用勾股定理得到AF2=(−√33x+2)2+(2+x)2,配方得到AF2=43(x+3−√32)2+4+2√3,此时AF2没有最小值,当D在BC的延长线上时,DM=EN=x,EM=NF=√33x+2,在Rt△AFN中,AF2=(√33x+2)2+(2﹣x)2=43(x−3−√32)2+4+2√3,然后利用非负数的性质得到AF的最小值.【解析】作DM⊥AC于M,FN⊥AC于N,如图,设DM=x,在Rt△CDM中,CM=√33DM=√33x,而EM+√33x=2,∴EM=−√33x+2,∵线段ED绕点E逆时针旋转90°,得到线段EF,∴ED=EF,∠DEF=90°,易得△EDM≌△FEN,当D在BC上时,∴DM=EN=x,EM=NF=−√33x+2,在Rt△AFN中,AF2=(−√33x+2)2+(2+x)2=43(x+3−√32)2+4+2√3,此时AF2没有最小值,当D在BC的延长线上时,∴DM=EN=x,EM=NF=√33x+2,在Rt △AFN 中,AF 2=(√33x +2)2+(2﹣x )2=43(x −√33)2+4+2√3, 当x =3−√32时,AF 2有最小值4+2√3,∴AF 的最小值为√4+2√3=√3+1.选D . 变式17 如图,△ABC 是边长为12的等边三角形,D 是BC 的中点,E 是直线AD 上的一个动点,连接EC ,将线段EC 绕点C 逆时针旋转60°得到FC ,连接DF .则在点E 的运动过程中,DF 的最小值是 .【解析】取线段AC 的中点G ,连接EG ,如图所示.∵△ABC 为等边三角形,且AD 为△ABC 的对称轴,∴CD =CG =12AB =6,∠ACD =60°,∵∠ECF =60°,∴∠FCD =∠ECG .在△FCD 和△ECG 中,{FC =EC∠FCD =∠ECG DC =GC,∴△FCD ≌△ECG (SAS ),∴DF =GE .当EG ∥BC 时,EG 最小,∵点G 为AC 的中点,∴此时EG =DF =12CD =14BC =3.变式18 如图,等腰直角△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =4,M 为AB 中点,D 是射线BC 上一动点,连接AD ,将线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到线段AE ,连接ED 、ME ,则点D 在运动过程中ME 的最小值为 .【解析】如图,连接BE ,过点M 作MG ⊥BE 的延长线于点G ,过点A 作AK ⊥AB 交BD 的延长线于点K ,∵等腰直角△ABC 中,∠ACB =90°,∴∠B =45°,∴∠K =45°,∴△AKB 是等腰直角三角形. ∵线段AD 绕点A 逆时针旋转90°得到线段AE ,∴△ADE 是等腰直角三角形,∴∠KAD +∠DAB =∠BAE +∠DAB =90°,∴∠KAD =∠BAE ,在△ADK和△AEB中,{AD=AE∠KAD=∠BAEAK=AB∴△ADK≌△AEB(SAS),∴∠ABE=∠K=45°,∴△BMG是等腰直角三角形,∵AC=BC=4,∴AB=4√2,∵M为AB中点,∴BM=2√2,∴MG=BG=2,∠G=90°,∴BM>MG,∴当ME=MG时,ME的值最小,∴ME=BE=2.题型7 旋转综合变换例题7已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时旋转,它的两边分别交CB,DC(或它们的延长线)于点M,N.当∠MAB绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN旋转到BM≠DN时(如图2),线段BM,DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明.(2)当∠MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM,DN和MN之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,并加以证明.【解析】(1)BM+DN=MN成立.证明:如图,把△ADN绕点A顺时针旋转90°,得到△ABE,则可证得E、B、M三点共线(图形画正确).∴∠EAM=90°﹣∠NAM=90°﹣45°=45°,又∵∠NAM=45°,∴在△AEM与△ANM中,{AE=AN∠EAM=∠NAMAM=AM,∴△AEM≌△ANM(SAS),∴ME=MN,∵ME=BE+BM=DN+BM,∴DN+BM=MN;(2)DN﹣BM=MN.在线段DN上截取DQ=BM,在△ADQ与△ABM中,∵{AD=AB∠ADQ=∠ABMDQ=MB,∴△ADQ≌△ABM(SAS),∴∠DAQ=∠BAM,∴∠QAN=∠MAN.在△AMN和△AQN中,{AQ=AM∠QAN=∠MANAN=AN,∴△AMN≌△AQN(SAS),∴MN=QN,∴DN﹣BM=MN.变式19在△ABC和△DCE中,∠ACB=∠DCE=90°,AC=BC,DC=EC.(1)如图1,点D在BC上,求证:AD=BE,AD⊥BE.(2)将图1中的△DCE绕点C按逆时针方向旋转到图2所示的位置,旋转角为α(α为锐角),线段DE,AE,BD的中点分别为P,M,N,连接PM,PN.①请直接写出线段PM,PN之间的关系,不需证明;②若AE=2PM,求α.【解答】(1)证明:如图1,延长AD交BE于F.在△ACD和△BCE中,{AC=BC∠ACD=∠BCECD=CE,∴△ACD≌△BCE(SAS).∴AD=BE,∠CAD=∠CBE.∵∠ACB=90°,∴∠CEB+∠CBE=∠ACB=90°,∴∠AFB=∠CEB+∠CAD=∠CEB+∠CBE=90°,∴AD⊥BE.(2)①PM=PN,PM⊥PN.理由是:如图2,连接BE,AD,交于点Q,∵∠ACB=∠ECD=90°,∴∠ACB+∠BCD=∠BCD+∠ECD,即∠ACD=∠BCE,在△ACD和△BCE中,∵{AC=BC∠ACD=∠BCECD=CE,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴AD=BE,∠CAD=∠OBQ,∵∠AOC=∠BOQ,∴∠BQO=∠ACO=90°,∴AD⊥BE,∵M是AE的中点,P是ED的中点,∴PM=12AD,PM∥AD,同理得:PN=12BE,PN∥BE,∴PM=PN,PM⊥PN.②由①知PM=PN,又∵AE=2PM,∴AE=BE.在△ACE和△BCE中,{AC=BCAE=BECE=CE,∴△ACE≌△BCE(SSS),∴∠ACE=∠BCE.∵∠ACB=∠DCE=90°,∴∠ACE=∠BCE=(360°﹣∠ACB)÷2=135°,∴α=∠BCD=∠BCE﹣∠DCE=135°﹣90°=45°.变式20【操作发现】如图1,△ABC为等边三角形,点D为AB边上的一点,∠DCE=30°,将线段CD 绕点C顺时针旋转60°得到线段CF,连接AF、EF,请直接写出下列结果:①∠EAF的度数为;②DE与EF之间的数量关系为;【类比探究】如图2,△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,点D为AB边上的一点,∠DCE=45°,将线段CD绕点C顺时针旋转90°得到线段CF,连接AF、EF.①则∠EAF的度数为;②线段AE,ED,DB之间有什么数量关系?请说明理由;【实际应用】如图3,△ABC是一个三角形的余料,小张同学量得∠ACB=120°,AC=BC,他在边BC上取了D、E两点,并量得∠BCD=15°、∠DCE=60°,这样CD、CE将△ABC分成三个小三角形,请求△BCD、△DCE、△ACE这三个三角形的面积之比.【解析】操作发现:①∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC,∠BAC=∠B=60°,由旋转知,CD=CF,∠DCF=60°,∴∠ACF=∠BCD,在△ACF和△BCD中,{AC=BC∠ACF=∠BCDCF=CD,∴△ACF≌△BCD(SAS),∴∠CAF=∠B=60°,∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°;②DE=EF;理由如下:∵∠DCF=60°,∠DCE=30°,∴∠FCE=60°﹣30°=30°,∴∠DCE=∠FCE,在△DCE和△FCE中,{CD=CF∠DCF=∠FCECE=CE,∴△DCE≌△FCE(SAS),∴DE=EF;类比探究:①∵△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,∴AC=BC,∠BAC=∠B=45°,由旋转知,CD=CF,∠DCF=90°,∴∠ACF=∠BCD,在△ACF和△BCD中,{AC=BC∠ACF=∠BCDCF=CD,∴△ACF≌△BCD(SAS),∴∠CAF=∠B=45°,AF=DB,∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=90°;②AE2+DB2=DE2,理由如下:∵∠DCF=90°,∠DCE=45°,∴∠FCE=90°﹣45°=45°,∴∠DCE=∠FCE,在△DCE和△FCE中,{CD=CF∠DCE=∠FCECE=CE,∴△DCE≌△FCE(SAS),∴DE=EF,在Rt△AEF中,AE2+AF2=EF2,又∵AF=DB,∴AE2+DB2=DE2.实际应用:如图3,将△BCD绕点C顺时针旋转120°,连接AF,EF,∵△ABC是等腰三角形,∠ACB=120°,又∴AC=BC,∠BAC=∠B=30°,由旋转知,CD=CF,∠DCF=120°,∴∠ACF=∠BCD,在△ACF和△BCD中,{AC=BC∠ACF=∠BCDCF=CD,∴△ACF≌△BCD(SAS),∴∠CAF=∠B=30°,AF=DB,∠AFC=∠BDC=180°﹣∠B﹣∠BCD=135°∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=60°,∵∠DCF=120°,∠DCE=60°,∴∠FCE=120°﹣60°=60°,∴∠DCE=∠FCE,在△DCE和△FCE中,{CD=CF∠DCE=∠FCECE=CE,∴△DCE≌△FCE(SAS),∴DE=EF,∠CFE=∠ADE=∠B+∠BCD=45°,∴∠AFE=90°,在Rt△AEF中,∠EAF=60°,∴∠AEF=30°,∴EF=√3AF,AE=2AF,∴DE=EF=√3AF,BD=AF.∴S△BCD:S△CDE:S△ACE=BD:DE:AE=AF:√3AF:2AF=1:√3:2.【小结】本题是几何变换综合题目,考查旋转性质、等边三角形性质、全等三角形判定与性质、等腰直角三角形判定与性质、勾股定理等知识;综合性强,有一定难度,证明三角形全等是解决问题的关键.变式21阅读下面材料:小伟遇到这样一个问题:如图1,在△ABC(其中∠BAC是一个可以变化的角)中,AB=2,AC=4,以BC 为边在BC的下方作等边△PBC,求AP的最大值.小伟是这样思考的:利用变换和等边三角形将边的位置重新组合.他的方法是以点B为旋转中心将△ABP 逆时针旋转60°得到△A′BC,连接A′A,当点A落在A′C上时,此题可解(如图2).(1)请你回答:AP的最大值是.(2)参考小伟同学思考问题的方法,解决下列问题:如图3,等腰Rt△ABC.边AB=4,P为△ABC内部一点,请写出求AP+BP+CP最小值长解题思路.提示:要解决AP+BP+CP最小值问题,可仿照题目给出做法.把△ABP绕B点逆时针旋转60,得到△A′BP′①请画出旋转后的图形②请写出求AP+BP+CP的最小值的解题思路(结果可以不化简).【解析】(1)∵△ABP逆时针旋转60°得到△A′BC,∴∠A′BA=60°,A′B=AB,AP=A′C∴△A′BA是等边三角形,∴A′A=AB=BA′=2,在△AA′C中,A′C<AA′+AC,即AP<6,则当点A′A、C三点共线时,A′C=AA′+AC,即AP=6,即AP的最大值是:6;(2)①旋转后的图形如图1;②如图2,∵Rt △ABC 是等腰三角形,∴AB =BC .以B 为中心,将△APB 逆时针旋转60°得到△A 1P 1B .则A 1B =AB =BC =4,P A =P 1A 1,PB =P 1B , ∴P A +PB +PC =P 1A 1+P 1B +PC .∵当A 1、P 1、P 、C 四点共线时,(P 1A +P 1B +PC )最短,即线段A 1C 最短,∴A 1C =P A +PB +PC ,∴A 1C 长度即为所求.过A 1作A 1D ⊥CB 延长线于D .∵∠A 1BA =60°(由旋转可知),∴∠A 1BD =30°.∵A 1B =4,∴A 1D =2,BD =2√3∴CD =4+2√3;在Rt △A 1DC 中,A 1C =√A 1D 2+DC 2=√22+(4+2√3)2=2√2+2√6.题型8 关于原点对称的点的坐标解答此类题需熟悉:两个点关于x 轴对称,则横坐标不变,纵坐标互为相反数;两个点关于y 轴对称,则横坐标互为相反数,纵坐标不变;两个点关于原点对称,则横坐标、纵坐标都是互为相反数.例题8 在平面直角坐标系中,若点M (m ,n )与点Q (﹣2,3)关于原点对称,则点P (m ﹣n ,n )所在象限是( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【解析】∵点M (m ,n )与点Q (﹣2,3)关于原点对称,∴m =2,n =﹣3,∴m ﹣n =2﹣(﹣3)=5, 则点P (m ﹣n ,n )为(5,﹣3),故P 点所在象限是:第四象限.选D .变式22 已知点P (2a +1,a ﹣1)关于原点对称的点在第一象限,则a 的取值范围是( )A .a <−12或a >1B .a <−12C .−12<a <1D .a >1【分析】直接利用关于原点对称点的性质分析得出答案.【解析】点P (2a +1,a ﹣1)关于原点对称的点(﹣2a ﹣1,﹣a +1)在第一象限,则{−2a −1>0−a +1>0,解得:a <−12.选B .变式23 在平面直角坐标系中,若点A (x +1,2y +1)与点A '(y ﹣2,x )关于原点O 对称,则代数式x 2﹣y 2的值为 .【分析】直接利用关于原点对称点的性质得出关于x ,y 的方程组进而得出x ,y 的值,即可得出答案.【解析】∵点A (x +1,2y +1)与点A '(y ﹣2,x )关于原点O 对称,∴{x +1+y −2=02y +1+x =0,解得:{x =3y =−2,故x 2﹣y 2=9﹣4=5. 变式24 直角坐标系中,已知A (3,2),作点A 关于y 轴对称点A 1,点A 1关于原点对称点A 2,点A 2关于x 轴对称点A 3,A 3关于y 轴对称点A 4,……,按此规律,则点A 2019的坐标为 .【解析】作点A 关于y 轴的对称点为A 1,是(﹣3,2);作点A 1关于原点的对称点为A 2,是(3,﹣2);作点A 2关于x 轴的对称点为A 3,是(3,2).显然此为一循环,按此规律,2019÷3=673,则点A 2019的坐标是(3,2),题型9 中心对称的性质例题9 如图,在矩形ABCD 中,把∠A 沿DF 折叠,点A 恰好落在矩形的对称中心E 处,则∠ADF 的度数为( )A .15°B .20°C .25°D .30°【解析】如图,连接AE ,∵把∠A 沿DF 折叠,点A 恰好落在矩形的对称中心E 处,∴AD =ED =AE ,∠ADF =∠EDF =12∠ADE ,∴△DAE 的等边三角形,∴∠ADE =60°,∴∠ADF =30°,选D .变式25 如图,点O 是▱ABCD 的对称中心,AD >AB ,E 、F 是AB 边上的点,且EF =12AB ;G 、H 是BC 边上的点,且GH =13BC ,若S 1,S 2分别表示△EOF 和△GOH 的面积,则S 1与S 2之间的等量关系是( )A .S 1S 2=23 B .S 1S 2=32 C .S 1S 2=21 D .S 1S 2=12【解析】如图,连接OA ,OB ,OC .设平行四边形的面积为4s .∵点O 是平行四边形ABCD 的对称中心,∴S △AOB =S △BOC =14S 平行四边形ABCD =s ,∵EF =12AB ,GH =13BC ,∴S 1=12s ,S 2=13s ,∴S 1S 2=12s 13s =32,选B . 变式26 如图,点O 是矩形ABCD 的对称中心,点E 在AB 边上,连接CE .若点B 与点O 关于CE 对称,则CB :AB 为( )A .12B .√5−12C .√33D .√32【分析】连接DB ,利用对称得出OE =EB ,进而利用全等三角形的判定和性质得出OC =BC ,进而解答.【解析】连接DB ,AC ,OE ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AC =DB ,∠ABC =90°,OC =OA =OB =OD , ∵点B 与点O 关于CE 对称,∴OE =EB ,∠OEC =∠BEC ,在△COE 与△CBE 中,{OE =BE∠OEC =∠BEC CE =CE,∴△COE ≌△CBE (SAS ),∴OC =CB ,∴AC =2BC ,∵∠ABC =90°,∴AB =√3CB ,即CB :AB =√33,选C .变式27 如图,点E 在正方形ABCD 的边CD 上,以CE 为边向正方形ABCD 外部作正方形CEFG ,O 、O ′分别是两个正方形的对称中心,连接OO ′.若AB =3,CE =1,则OO ′= .【分析】如图,过点O 作OH ⊥BC 于H ,O ′T ⊥OH 于T ,利用勾股定理即可解决问题.【解析】如图,过点O作OH⊥BC于H,O′T⊥OH于T.由题意在Rt△O′OT中,OT=32−12=1,O′T=32+12=2,∴OO′=√OT2+O′T2=√12+22=√5,故答案为√5旋转问题巩固练习1.下列图中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是()A.B.C.D.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解析】A、不是轴对称图形,也不是中心对称图形.故本选项不合题意;B、是轴对称图形,不是中心对称图形.故本选项不合题意;C、不是轴对称图形,是中心对称图形.故本选项不合题意;D、既是轴对称图形又是中心对称图形.故本选项符合题意.选D.2.已知点A(x﹣2,3)与点B(x+4,y﹣5)关于原点对称,则()A.x=﹣1,y=2B.x=﹣1,y=8C.x=﹣1,y=﹣2D.x=1,y=8【解析】∵点A(x﹣2,3)与点B(x+4,y﹣5)关于原点对称,∴x﹣2+x+4=0,y﹣5=﹣3,解得:x=﹣1,y=2,选A.3.下列四组图形中,左边的图形与右边的图形成中心对称的有()A.1组B.2组C.3组D.4组【分析】分析两个图形是否中心对称,主要把一个图形绕一个点旋转180°,观察是否能和另一个图形重合【解析】根据中心对称的概念,知②③④都是中心对称.选C.【小结】考查中心对称定义.如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,叫做轴对称图形,直线叫做对称轴.如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,叫做中心对称图形,点叫做对称中心.4.如图,该图形在绕点O按下列角度旋转后,不能与其自身重合的是()A.72°B.108°C.144°D.216°【解析】该图形被平分成五部分,旋转72°的整数倍,就可以与自身重合,因而A、C、D选项都与自身重合,不能与其自身重合的是B选项.选B.5.如图,已知点A(2,1),B(0,2),将线段AB绕点M逆时针旋转到A1B1,点A与A1是对应点,则点M的坐标是()A.(0,﹣2)B.(1,﹣1)C.(0,0)D.(﹣1,﹣1)【解析】如图,点M的坐标是(1,﹣1),选B.6. 如图P是正方形ABCD内一点,△ABP经过旋转后到达△CBQ的位置,连结PQ,则∠BQP的度数为()A.90°B.60°C.45°D.30°【分析】由旋转的性质可得BP=BQ,∠ABC=∠PBQ=90°,由等腰三角形的性质可得∠BQP=45°.【解析】∵△ABP经过旋转后到达△CBQ的位置,∴BP=BQ,∠ABC=∠PBQ=90°,∴∠BQP=45°,选C.7.如图,在4×4的网格纸中,△ABC的三个顶点都在格点上,现要在这张网格纸的四个格点M,N,P,Q中找一点作为旋转中心.将△ABC绕着这个中心进行旋转,旋转前后的两个三角形成中心对称,且旋转后的三角形的三个顶点都在这张4×4的网格纸的格点上,那么满足条件的旋转中心有()A.点M,点N B.点M,点Q C.点N,点P D.点P,点Q【解析】观察图象可知,点P.点N满足条件.选C.8.如图,线段OA,OB分别从与x轴和y轴重合的位置出发,绕着原点O顺时针转动,已知OA每秒转动45°,OB的转动速度是每秒转动30°,则第2020秒时,OA与OB之间的夹角的度数为()A.90°B.145°C.150°D.165°【分析】首先求出第一次相遇的时间,再求出第二次相遇所用的时间,探究规律利用规律解决问题即可.【解析】设t秒第一次相遇.由题意:270+30t=45t,解得t=18,相遇后设m秒第二次相遇,则有45t﹣30t=360,解得t=24,以后每过24秒相遇一次,(2020﹣18)÷24=83…10,∴2020秒时,10×45°﹣10×30°=150°,选C.【小结】本题考查坐标与图形的变化﹣旋转,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.9.如图,已知AB是线段MN上的两点,MN=12,MA=3,MB>3,以A为中心顺时针旋转点M,以点B 为中心顺时针旋转点N,使M、N两点重合成一点C,构成△ABC,当△ABC为直角三角形时AB的长是()A.3B.5C.4或5D.3或51【分析】应该分情况讨论,因为不知道在三角形中哪一个是作为斜边存在的.所以有三种情况,即:①若AC为斜边,则32=x2+(9﹣x)2,即x2﹣9x+36=0,方程无解;②若AB为斜边,则x2=(9﹣x)2+32,且满3<x<6,③若BC为斜边,则(9﹣x)2=32+x2,且满足3<x<6.【解析】∵在△ABC中,AC=AM=3,设AB=x,BC=9﹣x.由三角形两边之和大于第三边得到下列不等式组:{3+x>9−x3+9−x>x,解得3<x<6;①AC为斜边,则32=x2+(9﹣x)2,即x2﹣9x+36=0,方程无解,即AC为斜边不成立.②若AB为斜边,则x2=(9﹣x)2+32,解得x=5,满足3<x<6,③若BC为斜边,则(9﹣x)2=32+x2,解得x=4,满足3<x<6,∴x=5或x=4;选C.【小结】本题考查了旋转的性质.解此题的关键是进行全方面分析,注意一题多解.难易程度适中.10.已知等边△ABC的边长为8,点P是边BC上的动点,将△ABP绕点A逆时针旋转60°得到△ACQ,点D是AC边的中点,连接DQ,则DQ的最小值是()A.2√2B.4C.2√3D.不能确定【分析】根据旋转的性质,即可得到∠BCQ=120°,当DQ⊥CQ时,DQ的长最小,再根据勾股定理,即可得到DQ的最小值.【解析】如图,由旋转可得∠ACQ=∠B=60°,又∵∠ACB=60°,∴∠BCQ=120°,∵点D是AC边的中点,∴CD=4,当DQ⊥CQ时,DQ的长最小,此时,∠CDQ=30°,∴CQ=12CD=2,∴DQ=√42−22=2√3,∴DQ的最小值是2√3,选C.11.如图,将△OAB绕点O顺时针旋转70°到△OCD位置,若∠AOB=40°,则∠AOD的大小为30度.【解析】∵将△OAB绕点O顺时针旋转70°到△OCD,∴∠DOB=70°,∵∠AOB=40°,∴∠AOD=∠BOD﹣∠AOB=30°12.如图,已知点A(2,0),B(0,4),C(2,4),D(6,6),连接AB,CD,将线段AB绕着某一点旋转一定角度,使其与线段CD重合(点A与点C重合,点B与点D重合),则这个旋转中心的坐标为(4,2).【分析】画出平面直角坐标系,作出线段AC,BD的垂直平分线的交点P,点P即为旋转中心.【解析】平面直角坐标系如图所示,旋转中心是P点,P(4,2).故答案为(4,2).【小结】考查坐标与图形变化﹣旋转,解题的关键是理解对应点连线段的垂直平分线的交点即为旋转中心.13.图1和图2中所有的小正方形都全等,将图1的正方形放在图2中①②③④的某一位置,使它与原来7个小正方形组成的图形是中心对称图形,这个位置是③.【解析】当正方形放在③的位置,即是中心对称图形.故答案为:③.14.如图,正方形ABCD的边长为a,对角线AC和BD相交于点O,正方形A1B1C1O的边OA1交AB于点E,OC1交BC于点F,正方形A1B1C1O绕O点转动的过程中,与正方形ABCD重叠部分的面积为14a2(用含a的代数式表示)【解析】在正方形ABCD中,AO=BO,∠AOB=90°,∠OAB=∠OBC=45°,∵∠AOE+∠EOB=90°,∠BOF+∠EOB=90°,∴∠AOE=∠BOF.在△AOE和△BOF中{∠OAE=∠OBFOA=OB∠AOE=∠BOF,∴△AOE≌△BOF(ASA),∴S△AOE=S△BOF,∴重叠部分的面积=S△AOB=14S正方形ABCD=14a2,故答案为:14a2.15.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕顶点C顺时针旋转得到△A′B′C′,点M是BC的中点,点P是A′B′的中点,连接PM.若BC=2,∠A=30°,线段PM长度的最大值是3.【分析】如图连接PC.思想求出PC=2,根据PM≤PC+CM,可得PM≤3,由此即可解决问题.。
旋转》画图练习
旋转》画图练习一、实践操作画图练1.画出将图形向上平移3格、向右平移8格后得到的图形。
2.画出顺时针旋转90度后的三角形图形。
3.画出长方形向右平移3格后再绕点34旋转的图形。
画出下面图形的另一半,使它成为轴对称图形。
4.画出顺时针旋转90度后的“O”图形。
画出逆时针旋转90度后的“A”图形。
5.画出逆时针旋转90度后的小旗图形。
二、旋转练题1.在右图中,指针从A开始,逆时针方向旋转90度到B;指针从A开始,顺时针方向旋转90度到D。
2.指针从B开始,顺时针方向旋转90度到C;指针从B到A,顺时针旋转了90度;指针从B到C,顺时针旋转了90度。
指针从C到D,顺时针旋转了90度;指针从C开始,逆时针方向旋转90度到B。
3.没有第三个问题。
三、旋转练题1.将①号图形绕A点按顺时针方向旋转90度;将②号图形绕A点按逆时针方向旋转90度;将③号图形绕A点按逆时针方向旋转90度;将④号图形绕A点按顺时针方向旋转90度;将⑤号图形绕A点按逆时针方向旋转90度;将⑥号图形绕A点按逆时针方向旋转90度。
2.将①号图形绕A点按逆时针方向旋转90度;将②号图形绕A点按顺时针方向旋转90度;将③号图形绕A点按顺时针方向旋转90度;将④号图形绕A点按逆时针方向旋转90度;将⑤号图形绕A点按顺时针方向旋转90度;将⑥号图形绕A点按顺时针方向旋转90度。
3.将①号图形绕A点按顺时针方向旋转90度;将②号图形绕B点按顺时针方向旋转90度;将③号图形绕C点按顺时针方向旋转90度;将④号图形绕D点按顺时针方向旋转90度;将⑤号图形绕O点按顺时针方向旋转90度;将⑥号图形绕O点按顺时针方向旋转90度。
将上述9个图形全部绕O点按顺时针方向旋转90度。
学魔方的口诀魔方有什么技巧
学魔⽅的⼝诀魔⽅有什么技巧魔法⼝诀是上右上右逆左顺,上左顺下逆下,上左下左上左左下左左,上左上左上右下右下右。
上代表右⾯顺时针旋转90°,左代表上⾯顺时针旋转90°,顺代表正⾯顺时针旋转90°,下代表右⾯逆时针旋转90°,右代表上⾯逆时针旋转90°。
学魔⽅的⼝诀有哪些1、魔⽅⼝诀⼀:“上左下右上”将底部⼗字对齐之后,再找到任意两⾯相邻的侧⾯,每个⾯上⾯部分两个颜⾊⼀样,应⽤这个⼝诀可以将四⾯,每⼀个⾯上⾯部分的两个颜⾊都变成⼀样,主要是处理棱块颜⾊。
2、魔⽅⼝诀⼆:“上左下右”,底⾯⼗字做好之后,将⽴⽅体转180度,底⾯朝下,通过这个⼝诀,将底⾯的颜⾊全部做好。
3、魔⽅⼝诀三:上⾯左移,右⼿做“上左下右”,⽴⽅体向左转90度,左⼿做“上右下左”。
这是找顶层没有浅黄⾊的块⼉,将其中⼀⾯⾊长条对齐,看另⼀⾯的颜⾊,如果这个颜⾊和右⾯中⼼块的颜⾊⼀样的话,可以⽤这个⼝诀。
4、魔⽅⼝诀四:上⾯右移,左⼿做“上右下左”,⽴⽅体向右转90度,右⼿做“上左下右”。
这是找顶层没有浅黄⾊的块⼉,将其中⼀⾯⾊长条对齐,看另⼀⾯的颜⾊,如果这个颜⾊和左⾯中⼼块的颜⾊⼀样的话,可以⽤这个⼝诀。
5、魔⽅⼝诀五:前⾯顺时针旋转90度,应⽤⼝诀“上左下右”再将前⾯逆时针旋转90度。
这个⼝诀⽤于做出“顶层⼗字”。
6、魔⽅⼝诀六:“下右上右下右右上”这个⼝诀主要做出顶层⼩鱼形状,再继续做出顶⾯全部颜⾊。
7、魔⽅⼝诀七:“上右上,下⾯顺时针转180度,下左上,下⾯顺时针旋转180度,右侧⾯逆时针旋转180”这个⼝诀主要⽤于做好侧⾯棱块。
8、魔⽅⼝诀⼋:“下左下右下右下左上左,逆时针旋转180度”,这个⼝诀是将其中⼀个好的侧⾯,对着⾃⼰,顶⾯是做好的状态,做好这个⼝诀,魔⽅就还原了。
魔⽅有什么技巧魔⽅拼⼗字公式:公式1右-上-前-上+前+右+公式2右-前-上-前+上+右+⽤这两个公式时。
2023年湖北省中考数学高频压轴题突破——旋转
2023年湖北省中考数学高频压轴题突破——旋转1.如图1,ABC ∆与ADE ∆是共顶点A 的两个等腰三角形,其中AB AC =,AD AE =,BAC DAE ∠=∠,连接CE 、BD .(1)求证:CE BD =;(2)如图2,固定ABC ∆,将ADE ∆绕点A 旋转,若25AD =,20BC =,240ABC S ∆=,当点D 旋转到线段BC 上时,求CE 的长;(3)如图3,设F 为BD 、CE 的交点,G 、H 分别为BD 、CE 的中点,BFC α∠=,AGH β∠=,试探究α与β的数量关系,并说明理由.2.阅读下面材料.小明遇到这样一个问题:如图1,△ABC 是等边三角形,点D 在△ABC 外,∠ADC =120°,连接BD .用等式表示线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系,并证明.小明经过思考,发现解决问题的方法:如图2,延长CD 至E ,使ED =AD ,连接AE .证△ADE 是等边三角形,△ACE ≌△ABD ,问题得到解决.(1)填空:线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系为 ;(2)用学过的知识或参考小明的方法解决下面的问题:①如图3,△ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D 是△ABC 外一点,∠ADC =135°,连接BD .用等式表示线段AD ,BD ,CD 之间的数量关系,并证明.②如图4,△ABC 是等边三角形,点D 在△ABC 内,∠DAB =∠DBA =15°,将线段BD 绕着点D 顺时针旋转30°,得到线段B 'D ,连接B 'D .直接写出B C B D''的值.3.在锐角△ABC 中,AD ⊥BC 于点D ,E 为AD 上一点,且DE =CD ,连接BE .(1)如图1,若∠DBE =30°,BE =6,AE =4,求△ACD 的面积;(2)如图2,E 为AD 中点,F 为BE 上一点,连接AF ,若∠DBE =∠CAD =∠AFE ,求证AF =2CD ;(3)如图3,若∠DBE =∠CAD ,M 是直线BC 上一动点,连接AM 并绕A 点逆时针旋转90°,得到AN ,连接DN ,EN .当DN 长度最小时,请直接写出∠ABE 与∠DNE 所满足的等量关系4.已知在ABC 中,点D 是AB 边上一点,连接CD ,AC CD =,点E 是直线CD 上的一个动点,连接AE 并延长交直线BC 于F ,AF BF =.(1)如图1,若75BAC ∠=︒,=AC 2CE =,求点A 到CD 的距离;(2)如图2,若点E 是线段CD 的中点,求证:2AB AD =;(3)如图3,若45BAC ∠=︒,AD =AE 绕点A 旋转45°,点E 的对应点为点G ,连接EG ,求CG 的最小值.5.(1)如图1,矩形CEFG 是由矩形ABCD 绕点C 旋转所得,已知2BC =,AB =2,当点F 落在AD 的延长线上,连接BD 、CF ,试判断四边形BCFD 的形状,并证明你的判断;(2)如图3,当EF 过点D 时,求点E 到AB 的距离;(3)如图4,连接AF 、DG ,延长GD 交AF 于点H ,在旋转的过程中,试证明H 为AF 的中点.6.已知等边三角形ABC ,过A 点作AC 的垂线l ,点P 为l 上一动点(不与点A 重合),连接CP ,把线段CP 绕点C 逆时针方向旋转60︒得到CQ ,连QB .(1)如图1,AP ______BQ (填“>”,“=”或“<”);(2)如图2,当点P 、B 在AC 同侧且AP AC =时,连接PB 并延长交CQ 于点D ,求线段CD 与CP 的数量关系;(3)如图3,若等边三角形ABC 的边长为P 、B 分别位于直线AC 异侧,点A ,P ,Q 不在同一直上且APQ △AP 的长度. 7.如图①,在ABC ∆中,90A ∠=︒,AB AC =,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,且AD AE =.则CE BD =.现将ADE ∆绕点A 顺时针方向旋转,旋转角为()0180αα︒<<︒.如图②,连接CE ,BD .(1)如图②,请直接写出CE 与BD 的数量关系.(2)将ADE ∆旋转至如图③所示位置时,请判断CE 与BD 的数量关系和位置关系,并加以证明.(3)在旋转的过程中,当BCD ∆的面积最大时,α=______.(直接写出答案即可)8.如图,两个等腰直角△ABC 和△CDE 中,∠ACB =∠DCE =90°.(1)观察猜想如图1,点E 在BC 上,线段AE 与BD 的数量关系是 ,位置关系是 .(2)探究证明把△CDE 绕直角顶点C 旋转到图2的位置,(1)中的结论还成立吗?说明理由;(3)拓展延伸:把△CDE 绕点C 在平面内自由旋转,若AC =BC =13,DE =10,当A 、E 、D 三点在同一条直线上时,请直接写出AD 的长.9.已知:等边ABC 边长为3,点D 、点E 分别在射线AB 、射线BC 上,且(03)BD CE a a ==<<,将直线DE 绕点E 顺时针旋转60°,得到直线EF 交直线AC 于点F .(1)如图,当点D 在线段AB 上,点E 在线段BC 上时,说明3BD CF +=的理由.(2)如图,当点D 在线段AB 上,点E 在线段BC 的延长线上时,请判断线段BD ,CF 之间的数量关系并说明理由.(3)当点D在线段AB延长线上时,线段BD,CF之间的数量关系又如何?请在备用图中画图探究,并直接写出线段BD,CF之间的数量关系.10.在等腰直角三角形ABC,∠BAC=90°,AB=AC.点D,E分别为AB,AC中点,F线段DE上一动点(不与点D,E重合),将线段AF绕点A逆时针方向旋转90°得到线段AG,连接GC,FB..(1)如图①,证明:AFB AGC(2)如图②,连接GF,GE,GF交AE于点H.①证明:在点F的运动过程中,总有∠FEG=90°.②若AB=AC=8,当DF的长度为多少时,△AHG等腰三角形?请直接写出DF的长度.11.如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线BC⊥AC,∠ABC=30°,点C(1,,(1)请直接写出点B 的坐标________;点A 的坐标:________;(2)点P 为直线BC 上位于第一象限内一点,且△P AC 的面积为P 的坐标;(3)如图2,将△ACB 绕点B 顺时针方向旋转60°,得到∆BGH ,使点A 与点H 重合,点C 与点G 重合,将△BGH 沿直线BC 平移,记平移中的△BGH 为∆B ′G ′H ′,在平移过程中,设直线B ′H ′与x 轴交于点M ,是否存在这样的点M ,使得△B ′MG ′为等腰三角形?若存在,求出此时点M 的坐标;若不存在,说明理由. 12.已知,如图1,直线AB CD ∥,E 为直线AB 上方一点,连接ED BE 、,ED 与AB 交于P 点.(1)若110,70ABE CDE ∠=∠=︒︒,则E ∠=_________︒(2)如图1所示,作CDE ∠的平分线交AB 于点F ,点M 为CD 上一点,BFM ∠的平分线交CD 于点H ,过点H 作HG FH ⊥交FM 的延长线于点G ,GF BE ∥,且2320E DFH ∠=∠+︒,求EDF G ∠+∠的度数.(3)如图2,在(2)的条件下,25FDC ∠=︒,将FHG △绕点F 顺时针旋转,速度为每秒钟3︒,记旋转中的FHG △为FH G '',同时FDE ∠绕着点D 顺时针旋转,速度为每秒钟5︒,记旋转中的FDE ∠为F DE ∠'',当FDE ∠旋转一周时,整个运动停止.设运动时间为t (秒),则当FH G ''其中一条边与F DE ∠''的边DF′互相垂直时,直接写出t 的值.13.在平面直角坐标系中,点(0,0)O ,点A ,点)(0),30B m m AOB >∠=︒.以点O 为中心,逆时针旋转OAB ,得到OCD ,点,A B 的对应点分别为,C D .记旋转角为α.(1)如图①,当点C 落在OB 上时,求点D 的坐标;(2)如图②,当45α=︒时,求点C 的坐标;(3)在(2)的条件下,求点D 的坐标(直接写出结果即可).14.如图1,点A 的坐标为()4,0,点B 为y 轴正半轴上一个动点,将点A 绕着点B 顺时针旋转90°到C 的位置.(1)若点C 的横坐标为:-2,求直线AB 的函数表达式;(2)如图2,若x 轴恰好平分BAC ∠,BC 与x 轴相交于点E ,过点C 作CD AE ⊥于点D ,试探究AE 与CD 的数量关系;(3)如图3,将点O 绕着点B 逆时针旋转90°到点D ,连接DC ,在点B 的运动过程中,CD 与y 轴相交于点F ,则线段BF 的长度是否改变?若不变,求出BF 的长度,若改变,请说明理由.15.如图1,已知直线AB 的解析式为()20y kx k =+>,且AOB 的面积为直线CD 的解析式为y x b =+,点C 与点B 关于x 轴对称.(1)求k 和b 的值;(2)如图1,点E 、F 分别为直线AB 和x 轴上的动点,当OE EF CF ++的值最小时,求此时点F 的坐标,及OE EF CF ++的值;(3)如图2,将AOB 绕着点C 旋转()0180αα︒<<︒得到A O B ''',直线A O ''分别与x 轴和直线AB 交于点M 、点N ,当AMN 是以AM 为底的等腰三角形时,请直接写出线段AM 的长度.16.如图,ABC 是等腰直角三角形,90ACB ∠=︒,2CA CB ==,D 是射线AB 上的一动点,将CD 绕点C 逆时针旋转90°得到CE ,连接BE ,DE .(1)如图1,CDE 是______三角形.(2)如图2,猜想BC ,BD ,BE 之间的数量关系,并证明你的结论.(3)在点D 移动过程中,当30DEB ∠=︒时,求BD 的长.17.在ABC 中,AB AC =,()CE CD BC CE CA ==≥,180ACB ECD ∠+∠︒=,点P 为直线DE 上一点,且=.PB PD(1)如图1,点D在线段BC延长线上,若50∠的度数;ACB,求ABP∠=°∠;(2)如图2,ABC与CDE在图示位置时,求证:BP平分ABC(3)如图3,若60∠=︒,4ABCAB=,将图3中的CDE(从CE与CA重合时开始)绕点C按顺时针方向旋转一周,且点B与点D不重合,当EPC为等腰三角形时,求2BE的值.18.如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,点E、F分别是AB、BC上的动点,连接DE、DF、EF.(1)如图1,连接AF,若AF⊥BC,E为AB的中点,且EF=5,求DF的长;(2)如图2,若BE=BF,G为DE的中点,连接AF、AG、FG,求证:AG⊥FG;(3)如图3,若AB=7,将△BEF沿EF翻折得到△EFP(始终保持点P在菱形ABCD的内部),连接AP、BP 及CP,请直接写出当P A+PB+PC值最小时PB的长.。
2023学年人教中考数学重难点题型分类 专题05 旋转重难点题型分类
专题05 旋转重难点题型分类专题简介:本份资料包含《旋转》这一章在各次期中、期末考试中常考的填空、选则题和主流中档大题,具体包含的题型有中心对称图形、利用旋转的性质求角度和边长、坐标系中的图形旋转、旋转的中档大题、旋转的综合压轴题这五类题型。
题型一:中心对称图形1.随着人民生活水平的提高,我国拥有汽车的居民家庭也越来越多,下列汽车标志中,是中心对称图形的是()A. B. C.D.【解答】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项正确;B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项错误;C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项错误;D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项错误.故选:A.2.下列美丽的图案中,既是轴对称图形又是中心对称图形的个数有()A.1个B.2个C.3个D.4个【解答】解:从左数第一、四个是轴对称图形,也是中心对称图形.第二是轴对称图形,不是中心对称图形,第三个图形是中心对称图形不是轴对称图形.故选:B.3.下列图案中既是中心对称图形,又是轴对称图形的是()A. B.C. D.【解答】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;B、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;C、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意.故选:C.4.下列图形中,既是轴对称又是中心对称的图形是()A.正三角形B.矩形C.平行四边形D.正五边形【解答】解:A、正三角形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;B、矩形既是中心对称图形也是轴对称图形,故此选项正确;C、平行四边形不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;D、正五边形是轴对称图形,但不是中心对称图形,故此选项错误.故选:B.题型二:利用旋转的性质求角度和边长5.如图,D是等腰Rt△ABC内一点,BC是斜边,如果将△ABD绕点A按逆时针方向旋转到△ACD′的位置,则∠ADD′的度数是()A.25°B.30°C.35°D.45°【解答】解:∵将△ABD绕点A按逆时针方向旋转到△ACD′的位置,∴AD=AD′,∠DAD′=∠BAC=90°,即△ADD′是等腰直角三角形,∴∠ADD′=45°.故选:D.6.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转一定角度,得到△ADE.若∠CAE=65°,∠E=70°,且AD⊥BC,∠BAC的度数为()A.60°B.75°C.85°D.90°【解答】解:根据旋转的性质知,∠EAC=∠BAD=65°,∠C=∠E=70°.如图,设AD⊥BC于点F.则∠AFB=90°,∴在Rt△ABF中,∠B=90°﹣∠BAD=25°,∴在△ABC中,∠BAC=180°﹣∠B﹣∠C=180°﹣25°﹣70°=85°,即∠BAC的度数为85°.故选:C.7.如图,在正方形ABCD中,E为DC边上的点,连接BE,将△BCE绕点C顺时针方向旋转90°得到△DCF,连接EF,若∠BEC=60°,则∠EFD的度数为()A.15°B.10°C.20°D.25°【解答】解:∵△BCE绕点C顺时针方向旋转90°得到△DCF,∴CE=CF,∠DFC=∠BEC=60°,∠EFC=45°,∴∠EFD=60°﹣45°=15°.故选:A.8.如图,在△ABC中,AB=1,AC=2,现将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△A′B′C′,连接AB′,并有AB′=3,则∠A′的度数为.【解答】解:如图,连接AA′.由题意得:AC=A′C,A′B′=AB,∠ACA′=90°,∴∠AA′C=45°,AA′2=22+22=8;∵AB′2=32=9,A′B′2=12=1,∴AB′2=AA′2+A′B′2,∴∠AA′B′=90°,∠A′=135°,故答案为135°.9.一个正三角形至少绕其中心旋转度,就能与本身重合,一个正六边形至少绕其中心旋转度,就能与其自身重合.【解答】解:∵正三角形的中心角为120°,正六边形的中心角为60°,∴一个正三角形至少绕其中心旋转120度,就能与本身重合,一个正六边形至少绕其中心旋转60度,就能与其自身重合.故答案为:120;60.10.一个平行四边形ABCD,如果绕其对角线的交点O旋转,至少要旋转度,才可与其自身重合.【解答】解:平行四边形是中心对称图形,绕对角线的交点旋转180度能与原图形重合.故答案是:180.11.如图,把边长为1的正方形ABCD绕顶点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,则它们的公共部分的面积等于()A.B.C.D.【解答】解:如图,设B′C′与CD相交于点E,在Rt△ADE和Rt△AB′E,,∴Rt△ADE≌Rt△AB′E(HL),∴∠EAB′=∠EAD,∵旋转角为30°,∴∠BAB′=30°,∴∠EAD=(90°﹣30°)=30°,在Rt△ADE中,ED=AD tan30°=1×=,∴这个风筝的面积=2×S△ADE=2××1×=;故选:B.题型三:坐标系中的图形旋转12.以原点为中心,把点P(1,3)顺时针旋转90°,得到的点P′的坐标为()A.(3,﹣1)B.(﹣3,1)C.(1,﹣3)D.(﹣1,﹣3)【解答】解:如图,点P(1,3)绕原点顺时针旋转90°后坐标变为(3,﹣1).故选:A.13.以原点为中心,将点P(4,5)按逆时针方向旋转90°,得到的点Q的坐标为()A.(﹣4,5)B.(4,﹣5)C.(﹣5,4)D.(5,﹣4)【解答】解:如图所示,建立平面直角坐标系,点Q的坐标为(﹣5,4).故选:C.14.已知点A(3,n)关于y轴对称的点的坐标为(﹣3,2),那么n的值为,点A关于原点对称的点的坐标是.【解答】解:根据对称的性质,得已知点A(3,n)关于y轴对称的点的坐标为(﹣3,2),那么n=2;则点A的坐标是(3,2),所以点A关于原点对称的点的坐标是(﹣3,﹣2).15.若点A(2,a)关于原点的对称点是B(b,﹣3),则ab的值是.【解答】解:∵点A(2,a)关于原点的对称点是B(b,﹣3),∴a=3,b=﹣2,则ab的值是:﹣6.故答案为:﹣6.16.如图,已知△ABC的顶点A、B、C的坐标分别是A(﹣1,﹣1),B(﹣4,﹣3),C(﹣4,﹣1).(1)作出△ABC关于原点O的中心对称图形△A1B1C1;(2)将△ABC绕原点O按顺时针方向旋转90°后得到△A2B2C2,画出△A2B2C2;(3)在(2)的条件下,请直接写出点A1、C2的坐标,并求出旋转过程中线段OC所扫过的面积.【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.(2)如图,△A2B2C2即为所求.(3)A1(1,1),C2(﹣1,4).∵OC==,∠COC2=90°,∴线段OC所扫过的面积==17.如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位的正方形,在建立平面直角坐标系后,△ABC的顶点均在格点上,点B的坐标为(1,0).(1)画出△ABC关于x轴对称的△A1B1C1;(2)画出将△ABC绕原点O按逆时针旋转90°所得的△A2B2C2,求出A运动经过的路径的长度.【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求作.(2)如图,△A2B2C2即为所求作,点A运动经过的路径的长==π.18.如图,在平面直角坐标系中,A(﹣1,3),B(﹣3,﹣1),C(﹣3,3),已知△A1AC1是由△ABC 旋转得到的.(1)请写出旋转中心的坐标是,旋转角是度;(2)以(1)中的旋转中心为对称中心,画出△A1AC1的中心对称图形.【解答】解:(1)如图所示:旋转中心的坐标是:(0,0),旋转角是:90°或270°,故答案为:(0,0),90或270;(2)如图所示:△A2B2C2即为所求.题型四:旋转的中档大题19.如图,点E是正方形ABCD的边DC上一点,把△ADE顺时针旋转△ABF的位置.(1)旋转中心是点,旋转角度是度;(2)若连接EF,则△AEF是三角形;并证明;(3)若四边形AECF的面积为25,DE=2,求AE的长.【解答】解:(1)如图,由题意得:旋转中心是点A,旋转角度是90度.(2)由题意得:AF=AE,∠EAF=90°,∴△AEF为等腰直角三角形.(3)由题意得:△ADE≌△ABF,∴S四边形AECF=S正方形ABCD=25,∴AD=5,而∠D=90°,DE=2,∴.20.如图,四边形ABCD是正方形,△ADF旋转一定角度后得到△ABE,如果AF=4,AB=7.(1)求BE的长;(2)在图中作出延长BE与DF的交点G,并说明BG⊥DF.【解答】解:(1)∵△ADF旋转一定角度后得到△ABE,AF=4,∴AE=AF=4,∵∠BAE=90°,∴Rt△ABE中,BE===;(2)如图,延长BE与DF的交点G,由旋转得,∠F=∠AEB,∵Rt△ABE中,∠AEB+∠ABE=90°,∴∠F+∠ABE=90°,∴∠BGF=90°,即BG⊥DF.21.如图,点E是正方形ABCD边CD的中点,△ADE绕着点A旋转后到达△ABF的位置,其中点F落在了边CB的延长线上,连接EF.(1)求证:△AEF是等腰直角三角形.(2)若AB=4,求△AEF的面积.【解答】(1)证明:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD,∠BAD=90°,∵△ADE绕着点A旋转后到达△ABF的位置,其中点F落在了边CB的延长线上,∴AE=AF,∠EAF=∠BAD=90°,∴△AEF为等腰直角三角形;(2)解:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=CD=AD=4,∠ADE=90°,∵点E是正方形ABCD边CD 的中点,∴DE=CD=AB=2,∴AE===2,∴S△AEF=AE2=×(2)2=10.22.如图,正方形ABCD,E,F分别为BC、CD边上一点.①若∠EAF=45°,求证:EF=BE+DF;②若△AEF绕A点旋转,保持∠EAF=45°,问△CEF的周长是否随△AEF位置的变化而变化?【解答】①证明:∵四边形ABCD为正方形,∴AB=AD=CB=CD,∠BAD=∠B=90°,∵把△ABE绕点A逆时针旋转90°可得到△ADE′,∴AE′=AE,DE′=BE,∠E′AE=90°,∠ADE′=∠ADC=90°,∵∠EAF=45°,∴∠E′AF=∠E′AE﹣∠EAF=45°,∴∠E′AF=∠EAF,在△E′AF和△EAF中,,∴△E′AF≌△EAF(SAS),∴E′F=EF,∵E′F=DE′+DF=BE+DF,∴EF=BE+DF;②解:不变化;理由如下:△CEF的周长=CE+CF+EF=CE+CF+BE+DF=CB+CD.∴△CEF的周长不随△AEF位置的变化而变化.题型五:旋转的综合压轴题23.如图,点O是等边△ABC内一点,∠AOB=110°,∠BOC=α.将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC,连接OD.(1)求证:△COD是等边三角形;(2)当α=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由;(3)探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形?(直接写出答案)【解答】(1)证明:∵将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC,∴CO=CD,∠OCD=60°,∴△COD是等边三角形.(2)解:当α=150°时,△AOD是直角三角形.理由是:∵将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC,∴△BOC≌△ADC,∴∠ADC=∠BOC=150°,又∵△COD是等边三角形,∴∠ODC=60°,∴∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=90°,∵∠α=150°,∠AOB=110°,∠COD=60°,∴∠AOD=360°﹣∠α﹣∠AOB﹣∠COD=360°﹣150°﹣110°﹣60°=40°,∴△AOD不是等腰直角三角形,即△AOD是直角三角形.(3)解:①要使AO=AD,需∠AOD=∠ADO,∵∠AOD=360°﹣110°﹣60°﹣α=190°﹣α,∠ADO =α﹣60°,∴190°﹣α=α﹣60°,∴α=125°;②要使OA=OD,需∠OAD=∠ADO.∵∠OAD=180°﹣(∠AOD+∠ADO)=180°﹣(190°﹣α+α﹣60°)=50°,∴α﹣60°=50°,∴α=110°;③要使OD=AD,需∠OAD=∠AOD.∵∠AOD=360°﹣110°﹣60°﹣α=190°﹣α,∠OAD==120°﹣,∴190°﹣α=120°﹣,解得α=140°.综上所述:当α的度数为125°或110°或140°时,△AOD是等腰三角形.24.如图,正方形ABCD,E、F分别为BC、CD边上一点.(1)若∠EAF=45°.求证:EF=BE+DF.(2)若△AEF绕A点旋转,保持∠EAF=45°,问△CEF的周长是否随△AEF位置的变化而变化?(3)已知正方形ABCD的边长为1,如果△CEF的周长为2.求∠EAF的度数.【解答】(1)证明:如图,延长CD至E',使DE'=BE,连接AE',∵四边形ABCD 为正方形,∴AB=AD=CB=CD,∠BAD=∠B=90°,∴∠ADE'=90°=∠ABE,在△ADE'和△ABE中,,∴△ADE'≌△ABE(SAS),∴AE'=AE,∠DAE'=∠BAE,∵∠EAF=45°,∴∠DAF+∠BAE=45°,∴∠DAF+∠DAE'=∠E'AF=45°=∠EAF,在△E′AF和△EAF中,,∴△E′AF≌△EAF(SAS),∴E′F=EF,∵E′F=DE′+DF=BE+DF,∴EF=BE+DF;(2)解:不变化;理由如下:由(1)知,EF=BE+DF,∴△CEF的周长=CE+CF+EF=CE+CF+BE+DF =CB+CD=2BC.∴△CEF的周长不随△AEF位置的变化而变化;(3)延长CD至E'使DE'=BE,连接AE',由(1)知,△ADE'≌△ABE(SAS),∴AE'=AE,∠DAE'=BAE,设BE=x,DF=y,∵正方形ABCD的边长为1,∴CE=1﹣x,CF=1﹣y,∵△CEF的周长为2,∴CE+CF+EF=2,∴1﹣x+1﹣y+EF=2,∴EF=x+y=BE+DF=DE'+DF=E'F,在△E'AF和△EAF中,,∴△E'AF≌△EAF(SSS),∴∠E'AF=∠EAF,∴∠DAE'+∠DAF=∠BAE+∠DAF=∠EAF,∵∠DAF+∠EAF+∠BAE=90°,∴∠EAF=45°.25.问题:如图①,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF =45°,试判断BE、EF、DF之间的数量关系.(1)发现证明小文把△ADF绕点A顺时针旋转90°至△ABG,从而发现BE、EF、DF之间的数量关系为;若正方形ABCD的边长为a,则△CEF的周长为;(2)类比探究如图②,在等腰△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=120°,以BC为边向BC下方作等边△DBC,点E,F分别是边BD,DC上的动点,且∠EAF=60°.①试判断BE、EF、CF之间的数量关系,并说明理由.②试判断当点E,F的位置变化时,△EDF的周长是否发生变化,若变化,试说明怎么变化;若无变化,请直接写出△DEF的周长.(3)拓展延伸在(2)的条件下,以BC为边向BC上方作等边△DBC,点E,F分别是边BD,DC上的动点,且∠EAF=60°,当△DEF是直角三角形时,请直接写出DE的长度.【解答】解:(1)如图①中,∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD=a,∠BAD=90°,∵△ADF≌ABG,∴AF=AG,∠DAF=∠BAG,∵∠EAF=45°,∴∠DAF+∠BAE=∠BAG+∠BAE=45°,∴∠EAF=∠EAG=45°,∵AE=AE,∴△EAF≌△EAG(SAS),∴EF=EB,∴EF=GB+BE=DF+BE,∴△ECF的周长=EF+EC+CF=BE+EC+CF+DF=BC+CD=2a,故答案为EF=BE+DF,2a.(2)①结论:EF=BE+CF.理由:如图,延长FC到T,使得CT=BE,连接AT.∵AB=AC,∠BAC=120°,∴∠ABC=∠ACB=30°,∵△BCD是等边三角形,∴∠DBC=∠DCB=60°,∴∠ABD=∠ACD=90°,∴∠ABE=∠ACT=90°,∵AB=AC,BE=CT,∴△ABE≌△ACT(SAS),∴BE=CT,∠BAE=∠CAT,AE=AT,∴∠EAT=∠BAC=120°,∵∠EAF =60°,∴∠AEF=∠TAF=60°,∵AF=AF,∴△AFE≌△AFT(SAS),∴EF=FT,∴EF=CF+CT =BE+CF.②△DEF的周长不变.理由:∵AB=AC=2,∠BAC=120°,∴BC=2AB•cos30°=6,∵△DEF的周长=EF+DE+DF=BE+CF+DE+DF=BD+CD=2BC=12.(3)如图③中,连接EF,当∠EFD=90°时,延长F A交BC于M,延长EA交BC于N.∵∠EAF=60°,∠BAC=120°,∴∠EAF+∠BAC=180°,∴∠BAE+∠CAF=180°,∵∠CAF+∠CAM=180°,∴∠BAE=∠CAM,∵AB=AC,∠BAC=120°,∴∠ABC=∠ACB =30°,∵△DBC是等边三角形,∴∠DBC=60°,∴∠ABE=∠ACM=30°,∴△BAE≌△CAM(ASA),∴BE=CM,AE=AM,∵BD=BC,∴DE=BM,同法可证,DF=CN,AF=AN,∵∠EAF=∠MAN,∴△EAF≌△MAN(SAS),∴EF=NM,∴DE+DF+EF=BM+CN+MN=6,∵∠D=60°,∠EFD=90°,∴∠DEF=30°,∴DE=2DF,设DF=x,则DE=2x,EF=x,∴3x+x=6,∴x=3﹣,∴DE=2x=6﹣2.当∠DEF=90°时,同法可得DE=3﹣,综上所述,满足条件的DE的值为3﹣或6﹣2.26.定义:有一组对角互补的四边形叫做互补四边形.(1)互补四边形ABCD中,若∠B:∠C:∠D=2:3:4,求∠A的度数;(2)如图1,在四边形ABCD中,BD平分∠ABC,AD=CD,BC>BA.求证:四边形ABCD是互补四边形;(3)如图2,互补四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,AB=AD=,点E,F分别是边BC,CD 的动点,且∠EAF=∠BAD=60°,△CEF周长是否变化?若不变,请求出不变的值;若有变化,说明理由;(4)如图3,互补四边形ABCD中,∠A=∠C=90°,AB=BC,∠B=150°,将纸片先沿直线BD对折,再将对折后的图形沿从一个顶点出发的直线裁剪,剪开后的图形打开铺平,若铺平后的图形中有一个是面积为2的平行四边形,求CD的长.【解答】(1)解:∵四边形ABCD是互补四边形,∴∠B+∠D=180°,∵∠B:∠C:∠D=2:3:4,∴∠B=60°,∠C=90°,又∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,∴∠A=180°﹣∠C=90°;(2)证明:在BC上截取BE=BA,连接DE,如图1所示:在△BAD和△BED中,,∴△BAD≌△BED(SAS),∴∠A=∠DEB,AD=DE.∵AD=CD,∴DE=DC.∴∠C=∠DEC.∵∠BED+∠DEC=180°,∴∠A+∠C=180°,∴四边形ABCD是互补四边形;(3)解:不变.理由如下:延长CB到G,使BG=DF,连接AG,AC,如图2所示:∵∠EAF=∠BAD=60°,∴∠BAD=120°,∵四边形ABCD是互补四边形,∠B=∠D=90°,∴∠BCD=180°﹣∠BAD=60°,在Rt△ACD和Rt△ACB中,,∴Rt△ACD≌Rt△ACB(HL),∴∠ACD=∠ACB=30°,CD=BC=AB=6,∵∠ABE=∠D=90°,∴∠ABG=∠D=90°,在△ABG 和△ADF中,∴△ABG≌△ADF(SAS),∴∠BAG=∠DAF,AG=AF,∵∠EAF=∠BAD,∴∠DAF+∠BAE=∠EAF,∴∠EAF=∠EAG,在△AEF和△AEG中,,∴△AEF≌△AEG(SAS),∴EF=EG=EB+BG=EB+DF.∴EF+CE+CF=BC+CD=6+6=12,即△CEF的周长为12;(4)解:分两种情况:①如图3所示:四边形BMDN是平行四边形,∴BM∥AD,∴∠MBD=∠NDB,同(3)得:Rt△BCD≌Rt△BAD(HL),∴∠MDB=∠NDB,∴∠MBD=∠MDB,∴BM=DM,∴四边形BMDN是菱形,∴BN=BM=DM,∠MBN=∠ADC=30°,设BM=BN=DM=2x,作NH⊥BM于H,则NH=BN=x,∵菱形BMDN的面积=BM•NH=2x•x=2,解得:x=1,或x=﹣1(舍去),∴BM=DM=2,∵∠BMC=∠ADC=30°,∠BCD=90°,∴BC=BM=1,CM=BC=,∴CD=DM+CM=2+;②如图4所示:同①得:△BAD≌△BCD,四边形ABCE是菱形,AB=AE=2,∴AD=CD,∠ABD=∠AEB=75°,∴∠BAE=30°,∵∠BAD=90°,∴∠DAE=60°,作EF⊥CE交CD于F,则∠CFE=30°,∴CF=2CE=4,∴EF=AE=2,由三角形的外角性质得:∠FED=∠FDE=15°,∴DF=EF=2,∴CD=CF+DF=4+2;综上所述:CD的长为2+或4+2.。
2020年江苏省中考数学试题分类汇编(8)——图形的变化(含答案)
2020年江苏省中考数学试题分类(8)——图形的变化一.翻折变换(折叠问题)(共3小题) 1.(2020•无锡)如图,在四边形ABCD 中(AB >CD ),∠ABC =∠BCD =90°,AB =3,BC =√3,把Rt △ABC 沿着AC 翻折得到Rt △AEC ,若tan ∠AED =√32,则线段DE 的长度( )A .√63B .√73C .√32D .2√752.(2020•南通)矩形ABCD 中,AB =8,AD =12.将矩形折叠,使点A 落在点P 处,折痕为DE . (1)如图①,若点P 恰好在边BC 上,连接AP ,求AA AA的值;(2)如图②,若E 是AB 的中点,EP 的延长线交BC 于点F ,求BF 的长.3.(2020•无锡)如图,在矩形ABCD 中,AB =2,AD =1,点E 为边CD 上的一点(与C 、D 不重合),四边形ABCE 关于直线AE 的对称图形为四边形ANME ,延长ME 交AB 于点P ,记四边形P ADE 的面积为S . (1)若DE =√33,求S 的值;(2)设DE =x ,求S 关于x 的函数表达式.二.平移的性质(共1小题) 4.(2020•镇江)如图,在△ABC 中,BC =3,将△ABC 平移5个单位长度得到△A 1B 1C 1,点P 、Q 分别是AB 、A 1C 1的中点,PQ 的最小值等于 .三.旋转的性质(共1小题)5.(2020•苏州)如图,在△ABC中,∠BAC=108°,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△AB'C'.若点B'恰好落在BC边上,且AB'=CB',则∠C'的度数为()A.18°B.20°C.24°D.28°四.旋转对称图形(共1小题)6.(2020•镇江)点O是正五边形ABCDE的中心,分别以各边为直径向正五边形的外部作半圆,组成了一幅美丽的图案(如图).这个图案绕点O至少旋转°后能与原来的图案互相重合.五.中心对称图形(共1小题)7.(2020•徐州)下列垃圾分类标识的图案既是轴对称图形,又是中心对称图形的是()A.B.C.D.六.关于原点对称的点的坐标(共1小题)8.(2020•淮安)在平面直角坐标系中,点(3,2)关于原点对称的点的坐标是()A.(2,3)B.(﹣3,2)C.(﹣3,﹣2)D.(﹣2,﹣3)七.坐标与图形变化-旋转(共1小题)9.(2020•南通)以原点为中心,将点P(4,5)按逆时针方向旋转90°,得到的点Q所在的象限为()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限八.作图-旋转变换(共1小题) 10.(2020•常州)如图1,点B 在线段CE 上,Rt △ABC ≌Rt △CEF ,∠ABC =∠CEF =90°,∠BAC =30°,BC =1.(1)点F 到直线CA 的距离是 ;(2)固定△ABC ,将△CEF 绕点C 按顺时针方向旋转30°,使得CF 与CA 重合,并停止旋转. ①请你在图1中用直尺和圆规画出线段EF 经旋转运动所形成的平面图形(用阴影表示,保留画图痕迹,不要求写画法).该图形的面积为 ;②如图2,在旋转过程中,线段CF 与AB 交于点O ,当OE =OB 时,求OF 的长.九.几何变换综合题(共1小题) 11.(2020•淮安)[初步尝试](1)如图①,在三角形纸片ABC 中,∠ACB =90°,将△ABC 折叠,使点B 与点C 重合,折痕为MN ,则AM 与BM 的数量关系为 ; [思考说理](2)如图②,在三角形纸片ABC 中,AC =BC =6,AB =10,将△ABC 折叠,使点B 与点C 重合,折痕为MN ,求AA AA的值;[拓展延伸](3)如图③,在三角形纸片ABC 中,AB =9,BC =6,∠ACB =2∠A ,将△ABC 沿过顶点C 的直线折叠,使点B 落在边AC 上的点B ′处,折痕为CM . ①求线段AC 的长;②若点O 是边AC 的中点,点P 为线段OB ′上的一个动点,将△APM 沿PM 折叠得到△A ′PM ,点A 的对应点为点A ′,A ′M 与CP 交于点F ,求AA AA的取值范围.一十.平行线分线段成比例(共1小题) 12.(2020•无锡)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AB =4,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,且DB =2AD ,AE =3EC ,连接BE ,CD ,相交于点O ,则△ABO 面积最大值为 .一十一.相似三角形的判定(共1小题)13.(2020•南京)如图,在△ABC 和△A 'B 'C '中,D 、D '分别是AB 、A 'B '上一点,AA AA=A′A′A′A′.(1)当AAA′A′=AA A′A′=AAA′A′时,求证△ABC ∽△A 'B 'C '.证明的途径可以用下面的框图表示,请填写其中的空格.(2)当AAA′A′=AA A′A′=AAA′A′时,判断△ABC 与△A 'B 'C ′是否相似,并说明理由.一十二.相似三角形的判定与性质(共6小题)14.(2020•无锡)如图,等边△ABC 的边长为3,点D 在边AC 上,AD =12,线段PQ 在边BA 上运动,PQ =12,有下列结论: ①CP 与QD 可能相等;②△AQD 与△BCP 可能相似; ③四边形PCDQ 面积的最大值为31√316;④四边形PCDQ 周长的最小值为3+√372. 其中,正确结论的序号为( )A .①④B .②④C .①③D .②③ 15.(2020•南通)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长均为1,△ABC 和△DEF 的顶点都在网格线的交点上.设△ABC 的周长为C 1,△DEF 的周长为C 2,则A 1A 2的值等于 .16.(2020•盐城)如图,BC∥DE,且BC<DE,AD=BC=4,AB+DE=10.则AAAA的值为.17.(2020•泰州)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,P为BC边上的动点(与B、C不重合),PD∥AB,交AC于点D,连接AP,设CP=x,△ADP的面积为S.(1)用含x的代数式表示AD的长;(2)求S与x的函数表达式,并求当S随x增大而减小时x的取值范围.18.(2020•苏州)如图,在矩形ABCD中,E是BC的中点,DF⊥AE,垂足为F.(1)求证:△ABE∽△DF A;(2)若AB=6,BC=4,求DF的长.19.(2020•无锡)如图,DB过⊙O的圆心,交⊙O于点A、B,DC是⊙O的切线,点C是切点,已知∠D =30°,DC=√3.(1)求证:△BOC∽△BCD;(2)求△BCD的周长.一十三.相似形综合题(共2小题)20.(2020•宿迁)【感知】如图①,在四边形ABCD中,∠C=∠D=90°,点E在边CD上,∠AEB=90°,求证:AA AA=AA AA.【探究】如图②,在四边形ABCD 中,∠C =∠ADC =90°,点E 在边CD 上,点F 在边AD 的延长线上,∠FEG =∠AEB =90°,且AA AA=AA AA,连接BG 交CD 于点H .求证:BH =GH .【拓展】如图③,点E 在四边形ABCD 内,∠AEB 十∠DEC =180°,且AA AA=AA AA,过E 作EF 交AD于点F ,若∠EF A =∠AEB ,延长FE 交BC 于点G .求证:BG =CG .21.(2020•徐州)我们知道:如图①,点B 把线段AC 分成两部分,如果AA AA=AA AA,那么称点B 为线段AC的黄金分割点.它们的比值为√5−12. (1)在图①中,若AC =20cm ,则AB 的长为 cm ;(2)如图②,用边长为20cm 的正方形纸片进行如下操作:对折正方形ABCD 得折痕EF ,连接CE ,将CB 折叠到CE 上,点B 对应点H ,得折痕CG .试说明:G 是AB 的黄金分割点;(3)如图③,小明进一步探究:在边长为a 的正方形ABCD 的边AD 上任取点E (AE >DE ),连接BE ,作CF ⊥BE ,交AB 于点F ,延长EF 、CB 交于点P .他发现当PB 与BC 满足某种关系时,E 、F 恰好分别是AD 、AB 的黄金分割点.请猜想小明的发现,并说明理由.一十四.解直角三角形的应用(共3小题) 22.(2020•南通)如图,测角仪CD 竖直放在距建筑物AB 底部5m 的位置,在D 处测得建筑物顶端A 的仰角为50°.若测角仪的高度是1.5m ,则建筑物AB 的高度约为 m .(结果保留小数点后一位,参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)23.(2020•淮安)如图,三条笔直公路两两相交,交点分别为A 、B 、C ,测得∠CAB =30°,∠ABC =45°,AC =8千米,求A 、B 两点间的距离.(参考数据:√2≈1.4,√3≈1.7,结果精确到1千米).24.(2020•连云港)筒车是我国古代利用水力驱动的灌溉工具,唐代陈廷章在《水轮赋》中写道:“水能利物,轮乃曲成”.如图,半径为3m 的筒车⊙O 按逆时针方向每分钟转56圈,筒车与水面分别交于点A 、B ,筒车的轴心O 距离水面的高度OC 长为2.2m ,筒车上均匀分布着若干个盛水筒.若以某个盛水筒P 刚浮出水面时开始计算时间.(1)经过多长时间,盛水筒P 首次到达最高点? (2)浮出水面3.4秒后,盛水筒P 距离水面多高?(3)若接水槽MN 所在直线是⊙O 的切线,且与直线AB 交于点M ,MO =8m .求盛水筒P 从最高点开始,至少经过多长时间恰好在直线MN 上. (参考数据:cos43°=sin47°≈1115,sin16°=cos74°≈1140,sin22°=cos68°≈38)一十五.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(共3小题)25.(2020•苏州)如图,小明想要测量学校操场上旗杆AB 的高度,他作了如下操作: (1)在点C 处放置测角仪,测得旗杆顶的仰角∠ACE =α; (2)量得测角仪的高度CD =a ;(3)量得测角仪到旗杆的水平距离DB =b .利用锐角三角函数解直角三角形的知识,旗杆的高度可表示为( )A .a +b tan αB .a +b sin αC .a +A AAAAD .a +AAAAA26.(2020•镇江)如图,点E 与树AB 的根部点A 、建筑物CD 的底部点C 在一条直线上,AC =10m .小明站在点E 处观测树顶B 的仰角为30°,他从点E 出发沿EC 方向前进6m 到点G 时,观测树顶B 的仰角为45°,此时恰好看不到建筑物CD 的顶部D (H 、B 、D 三点在一条直线上).已知小明的眼睛离地面1.6m ,求建筑物CD 的高度(结果精确到0.1m ).(参考数据:√2≈1.41,√3≈1.73.)27.(2020•泰州)我市在凤城河风景区举办了端午节赛龙舟活动,小亮在河畔的一幢楼上看到一艘龙舟迎面驶来,他在高出水面15m的A处测得在C处的龙舟俯角为23°;他登高6m到正上方的B处测得驶至D处的龙舟俯角为50°,问两次观测期间龙舟前进了多少?(结果精确到1m,参考数据:tan23°≈0.42,tan40°≈0.84,tan50°≈1.19,tan67°≈2.36)一十六.解直角三角形的应用-方向角问题(共3小题)28.(2020•宿迁)如图,在一笔直的海岸线上有A,B两个观测站,A在B的正西方向,AB=2km,从观测站A测得船C在北偏东45°的方向,从观测站B测得船C在北偏西30°的方向.求船C离观测站A的距离.29.(2020•徐州)小红和爸爸绕着小区广场锻炼.如图,在矩形广场ABCD边AB的中点M处有一座雕塑.在某一时刻,小红到达点P处,爸爸到达点Q处,此时雕塑在小红的南偏东45°方向,爸爸在小红的北偏东60°方向,若小红到雕塑的距离PM=30m,求小红与爸爸的距离PQ.(结果精确到1m,参考数据:√2≈1.41,√3≈1.73,√6≈2.45)30.(2020•南京)如图,在港口A处的正东方向有两个相距6km的观测点B、C.一艘轮船从A处出发,沿北偏东26°方向航行至D处,在B、C处分别测得∠ABD=45°、∠C=37°.求轮船航行的距离AD.(参考数据:sin26°≈0.44,cos26°≈0.90,tan26°≈0.49,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75.)一十七.简单几何体的三视图(共1小题)31.(2020•淮安)下列几何体中,主视图为圆的是()A.B.C.D.一十八.简单组合体的三视图(共3小题)32.(2020•镇江)如图,将棱长为6的正方体截去一个棱长为3的正方体后,得到一个新的几何体,这个几何体的主视图是()A.B.C.D.33.(2020•盐城)如图是由4个小正方体组合成的几何体,该几何体的俯视图是()A.B.C.D.34.(2020•苏州)如图,一个几何体由5个相同的小正方体搭成,该几何体的俯视图是()A.B.C.D.一十九.由三视图判断几何体(共1小题)35.(2020•常州)如图是某几何体的三视图,该几何体是()A.圆柱B.三棱柱C.四棱柱D.四棱锥2020年江苏省中考数学试题分类(8)——图形的变化参考答案与试题解析一.翻折变换(折叠问题)(共3小题) 1.【解答】解:方法一:如图,延长ED 交AC 于点M ,过点M 作MN ⊥AE 于点N ,设MN =√3x , ∵tan ∠AED =√32, ∴AA AA=√32, ∴NE =2x ,∵∠ABC =90°,AB =3,BC =√3, ∴∠CAB =30°, ∴AC =2√3, 由翻折可知: ∠EAC =30°,∴AM =2MN =2√3x , ∴AN =√3MN =3x , ∵AE =AB =3, ∴5x =3, ∴x =35,∴AN =95,MN =3√35,AM =6√35, ∵AC =2√3,∴CM =AC ﹣AM =4√35, ∵MN =3√35,NE =2x =65, ∴EM =√AA 2+AA 2=3√75,∵∠ABC =∠BCD =90°, ∴CD ∥AB ,∴∠DCA =30°,由翻折可知:∠ECA =∠BCA =60°, ∴∠ECD =30°,∴CD 是∠ECM 的角平分线, ∴A △AAA A △AAA =AAAA=AA AA,∴√34√35=3√75−AA ,解得,ED =√73. 方法二:如图,过点D 作DM ⊥CE ,由折叠可知:∠AEC =∠B =90°, ∴AE ∥DM ,∴∠AED =∠EDM , ∴tan ∠AED =tan ∠EDM =√32,∵∠ACB =60°,∠ECD =30°,设EM =√3m ,由折叠性质可知,EC =CB =√3, ∴CM =√3−√3m ,∴tan ∠ECD =AA AA =√33, ∴DM =(√3−√3m )×√33=1﹣m ,∴tan ∠EDM =AA AA =√32,即√3A 1−A=√32解得,m =13,∴DM =23,EM =√33,在直角三角形EDM 中,DE 2=DM 2+EM 2,解得,DE =√73.故选:B . 2.【解答】解:(1)如图①中,取DE 的中点M ,连接PM .∵四边形ABCD 是矩形, ∴∠BAD =∠C =90°,由翻折可知,AO =OP ,AP ⊥DE ,∠2=∠3,∠DAE =∠DPE =90°, 在Rt △EPD 中,∵EM =MD , ∴PM =EM =DM , ∴∠3=∠MPD ,∴∠1=∠3+∠MPD =2∠3, ∵∠ADP =2∠3, ∴∠1=∠ADP , ∵AD ∥BC ,∴∠ADP =∠DPC , ∴∠1=∠DPC ,∵∠MOP =∠C =90°, ∴△POM ∽△DCP , ∴AA AA =AAAA =812=23,∴AA AA=2AA 2AA=23.解法二:证明△ABP 和△DAE 相似,AA AA=AA AA=23.(2)如图②中,过点P 作GH ∥BC 交AB 于G ,交CD 于H .则四边形AGHD 是矩形,设EG =x ,则BG =4﹣x∵∠A =∠EPD =90°,∠EGP =∠DHP =90°, ∴∠EPG +∠DPH =90°,∠DPH +∠PDH =90°, ∴∠EPG =∠PDH , ∴△EGP ∽△PHD , ∴AA AA=AA AA=AA AA=412=13,∴PH =3EG =3x ,DH =AG =4+x , 在Rt △PHD 中,∵PH 2+DH 2=PD 2, ∴(3x )2+(4+x )2=122,解得x =165(负值已经舍弃), ∴BG =4−165=45,在Rt △EGP 中,GP =√AA 2−AA 2=125, ∵GH ∥BC ,∴△EGP ∽△EBF , ∴AA AA=AA AA,∴1654=125AA,∴BF =3.3.【解答】解:(1)∵在矩形ABCD 中,∠D =90°,AD =1,DE =√33,∴AE =√AA 2+AA 2=2√33,∴tan ∠AED =AAAA =√3,∴∠AED =60°, ∵AB ∥CD ,∴∠BAE =60°,∵四边形ABCE 关于直线AE 的对称图形为四边形ANME , ∴∠AEC =∠AEM , ∵∠PEC =∠DEM ,∴∠AEP =∠AED =60°, ∴△APE 为等边三角形, ∴S =12×(2√33+√33)×1=√32; (2)过E 作EF ⊥AB 于F ,由(1)可知,∠AEP =∠AED =∠P AE , ∴AP =PE ,设AP =PE =a ,AF =ED =x , 则PF =a ﹣x ,EF =AD =1,在Rt △PEF 中,(a ﹣x )2+1=a 2,解得:a =A 2+12A ,∴S =12⋅A ×1+12×A 2+12A ×1=12A +A 2+14A =3A 2+14A .二.平移的性质(共1小题) 4.【解答】解:取AC 的中点M ,A 1B 1的中点N ,连接PM ,MQ ,NQ ,PN , ∵将△ABC 平移5个单位长度得到△A 1B 1C 1, ∴B 1C 1=BC =3,PN =5,∵点P 、Q 分别是AB 、A 1C 1的中点, ∴NQ =12B 1C 1=32, ∴5−32≤PQ ≤5+32, 即72≤PQ ≤132, ∴PQ 的最小值等于72, 故答案为:72.三.旋转的性质(共1小题) 5.【解答】解:∵AB '=CB ', ∴∠C =∠CAB ',∴∠AB 'B =∠C +∠CAB '=2∠C ,∵将△ABC 绕点A 按逆时针方向旋转得到△AB 'C ', ∴∠C =∠C ',AB =AB ', ∴∠B =∠AB 'B =2∠C ,∵∠B +∠C +∠CAB =180°, ∴3∠C =180°﹣108°, ∴∠C =24°,∴∠C '=∠C =24°, 故选:C .四.旋转对称图形(共1小题) 6.【解答】解:连接OA ,OE ,则这个图形至少旋转∠AOE 才能与原图象重合, ∠AOE =360°5=72°.故答案为:72.五.中心对称图形(共1小题) 7.【解答】解:A 、不是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意; B 、不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意; C 、既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项符合题意; D 、不是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项不合题意; 故选:C .六.关于原点对称的点的坐标(共1小题) 8.【解答】解:点(3,2)关于原点对称的点的坐标是:(﹣3,﹣2). 故选:C .七.坐标与图形变化-旋转(共1小题) 9.【解答】解:如图,∵点P (4,5)按逆时针方向旋转90°,得点Q 所在的象限为第二象限. 故选:B .八.作图-旋转变换(共1小题) 10.【解答】解:(1)如图1中,作FD ⊥AC 于D ,∵Rt △ABC ≌Rt △CEF ,∠ABC =∠CEF =90°,∠BAC =30°,BC =1. ∴∠ACB =60°,∠FCE =∠BAC =30°,AC =CF , ∴∠ACF =30°, ∴∠BAC =∠FCD , 在△ABC 和△CDF 中,{∠AAA =∠AAAAAAA =AAAA AA =AA, ∴△ABC ≌△CDF (AAS ), ∴FD =BC =1,法二:∵∠ECF =∠FCD =30°,FD ⊥CD ,FE ⊥CE , ∴DF =EF , ∵EF =BC =1,∴DF =1. 故答案为1;(2)线段EF 经旋转运动所形成的平面图形如图所示,此时点E 落在CF 上的点H 处.S 阴=S △EFC +S 扇形ACF ﹣S 扇形CEH ﹣S △AHC =S 扇形ACF ﹣S 扇形ECH =30⋅A ⋅22360−30⋅A ⋅(√3)2360=A12. 故答案为A12.(3)如图2中,过点E 作EH ⊥CF 于H .设OB =OE =x .在Rt △ECF 中,∵EF =1,∠ECF =30°,EH ⊥CF , ∴EC =√3EF =√3,EH =√32,CH =√3EH =32,在Rt △BOC 中,OC =√AA 2+AA 2=√1+A 2, ∴OH =CH ﹣OC =32−√1+A 2, 在Rt △EOH 中,则有x 2=(√32)2+(32−√1+A 2)2,解得x =√73或−√73(不合题意舍弃),∴OC =1+(√73)2=43,∵CF =2EF =2,∴OF =CF ﹣OC =2−43=23. 九.几何变换综合题(共1小题)11.【解答】解:(1)如图①中,∵△ABC 折叠,使点B 与点C 重合,折痕为MN , ∴MN 垂直平分线段BC , ∴CN =BN ,∵∠MNB =∠ACB =90°, ∴MN ∥AC , ∵CN =BN , ∴AM =BM .故答案为AM =BM .(2)如图②中,∵CA =CB =6, ∴∠A =∠B ,由题意MN 垂直平分线段BC , ∴BM =CM , ∴∠B =∠MCB , ∴∠BCM =∠A , ∵∠B =∠B ,∴△BCM ∽△BAC , ∴AA AA =AAAA ,∴610=AA6,∴BM =185, ∴AM =AB ﹣BM =10−185=325, ∴AA AA=325185=169.(3)①如图③中,由折叠的性质可知,CB =CB ′=6,∠BCM =∠ACM , ∵∠ACB =2∠A , ∴∠BCM =∠A , ∵∠B =∠B ,∴△BCM ∽△BAC , ∴AA AA =AAAA =AA AA∴69=AA 6,∴BM =4,∴AM =CM =5, ∴69=5AA ,∴AC =152.②如图③﹣1中,∵∠A =∠A ′=∠MCF ,∠PF A ′=∠MFC ,P A =P A ′, ∴△PF A ′∽△MFC , ∴AA AA =AA′AA,∵CM =5, ∴AA AA =AA′5,∵点P 在线段OB 上运动,OA =OC =154,AB ′=152−6=32, ∴32≤P A ′≤154, ∴310≤AA AA≤34.一十.平行线分线段成比例(共1小题) 12.【解答】解:如图,过点D 作DF ∥AE ,则AA AA =AA AA =23,∵AA AA=13,∴DF =2EC , ∴DO =2OC , ∴DO =23DC ,∴S △ADO =23S △ADC ,S △BDO =23S △BDC , ∴S △ABO =23S △ABC ,∵∠ACB =90°,∴C 在以AB 为直径的圆上,设圆心为G ,当CG ⊥AB 时,△ABC 的面积最大为:12×4×2=4, 此时△ABO 的面积最大为:23×4=83. 故答案为:83.一十一.相似三角形的判定(共1小题) 13.【解答】(1)证明:∵AA AA=A′A′A′A′,∴AA A′A′=AAA′A′, ∵AA A′A′=AA A′A′=AA A′A′, ∴AA A′A′=AA A′A′=AA A′A′,∴△ADC ∽△A ′D ′C ', ∴∠A =∠A ′, ∵AA A′A′=AAA′A′, ∴△ABC ∽△A ′B ′C ′. 故答案为:AAA′A′=AA A′A′=AAA′A′,∠A =∠A ′.(2)如图,过点D ,D ′分别作DE ∥BC ,D ′E ′∥B ′C ′,DE 交AC 于E ,D ′E ′交A ′C ′于E ′.∵DE ∥BC ,∴△ADE ∽△ABC , ∴AA AA=AA AA=AA AA,同理,A′A′A′A′=A′A′A′A′=A′A′A′A′,∵AA AA =A′A′A′A′, ∴AA AA =A′A′A′A′,∴AAA′A′=AAA′A′,同理,AA AA =A′A′A′A′,∴AA −AA AA =A′A′−A′A′A′A′,即AA AA=A′A′A′A′,∴AA A′A′=AAA′A′, ∵AA A′A′=AA A′A′=AA A′A′, ∴AA A′A′=AA A′A′=AA A′A′,∴△DCE ∽△D ′C ′E ′, ∴∠CED =∠C ′E ′D ′, ∵DE ∥BC ,∴∠CED +∠ACB =180°,同理,∠C ′E ′D ′+∠A ′C ′B ′=180°, ∴∠ACB =∠A ′C ′B ′, ∵AA A′A′=AAA′A′,∴△ABC ∽△A ′B ′C ′.一十二.相似三角形的判定与性质(共6小题)14.【解答】解:①利用图象法可知PC >DQ ,或通过计算可知DQ 的最大值为√212,PC 的最小值为3√32,所以PC >DQ ,故①错误.②设AQ =x ,则BP =AB ﹣AQ ﹣PQ =3﹣x −12=52−x , ∵∠A =∠B =60°, ∴当AA AA=AA AA 或AA AA=AA AA时,△ADQ 与△BPC 相似,即1252−A=A3或123=A52−A ,解得x =1或32或514,∴当AQ =1或32或514时,两三角形相似,故②正确③设AQ =x ,则四边形PCDQ 的面积=S △ABC ﹣S △ADQ ﹣S △BCP =√34×32−12×x ×√32×12−12×3×(3﹣x −12)×√32=3√38+5√38x ,∵x 的最大值为3−12=52,∴x =52时,四边形PCDQ 的面积最大,最大值=31√316,故③正确,如图,作点D 关于AB 的对称点D ′,作D ′F ∥PQ ,使得D ′F =PQ ,连接CF 交AB 于点P ′,在射线P ′A 上取P ′Q ′=PQ ,此时四边形P ′CDQ ′的周长最小.过点C 作CH ⊥D ′F 交D ′F 的延长线于H ,交AB 于J .由题意,DD ′=2AD •sin60°=√32,HJ =12DD ′=√34,CJ =3√32,FH =32−12−14=34, ∴CH =CJ +HJ =7√34,∴CF =√AA 2+AA 2=(34)2+(7√34)2=√392, ∴四边形P ′CDQ ′的周长的最小值=3+√392,故④错误, 故选:D .15.【解答】解:∵AA AA =√22=√2, AAAA=√22+222=√2, AA AA =√22√22=√2,∴AA AA =AA AA =AA AA =√2, ∴△ABC ∽△DEF ,∴A 1A 2=AA AA=√22, 故答案为:√22. 16.【解答】解:∵BC ∥DE , ∴△ADE ∽△ABC , ∴AA AA =AA AA =AAAA ,即4AA =AA 4=AA AA , ∴AB •DE =16,∵AB +DE =10, ∴AB =2,DE =8,∴AAAA=AA AA =84=2, 故答案为:2. 17.【解答】解:(1)∵PD ∥AB , ∴AAAA=AA AA , ∵AC =3,BC =4,CP =x , ∴A4=AA 3,∴CD =34A , ∴AD =AC ﹣CD =3−34A ,即AD =−34A +3;(2)根据题意得,S =12AA ⋅AA =12A (−34A +3)=−38(A −2)2+32,∴当x ≥2时,S 随x 的增大而减小,∵0<x <4,∴当S 随x 增大而减小时x 的取值范围为2≤x <4.18.【解答】解:(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,∠B =90°,∴∠DAF =∠AEB ,∵DF ⊥AE ,∴∠AFD =∠B =90°,∴△ABE ∽△DF A ;(2)∵E 是BC 的中点,BC =4,∴BE =2,∵AB =6,∴AE =√AA 2+AA 2=√62+22=2√10,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD =BC =4,∵△ABE ∽△DF A ,∴AA AA =AA AA ,∴AA =AA ⋅AA AA =2√10=65√10. 19.【解答】证明:(1)∵DC 是⊙O 的切线,∴∠OCD =90°,∵∠D =30°,∴∠BOC =∠D +∠OCD =30°+90°=120°,∵OB =OC ,∴∠B =∠OCB =30°,∴∠DCB =120°=∠BOC ,又∵∠B =∠B =30°,∴△BOC ∽△BCD ;(2)∵∠D =30°,DC =√3,∠OCD =90°,∴DC =√3OC =√3,DO =2OC ,∴OC =1=OB ,DO =2,∵∠B =∠D =30°, ∴DC =BC =√3,∴△BCD 的周长=CD +BC +DB =√3+√3+2+1=3+2√3.一十三.相似形综合题(共2小题)20.【解答】【感知】证明:∵∠C =∠D =∠AEB =90°,∴∠BEC +∠AED =∠AED +∠EAD =90°,∴∠BEC =∠EAD ,∴Rt △AED ∽Rt △EBC ,∴AA AA =AA AA .【探究】证明:如图1,过点G 作GM ⊥CD 于点M ,由(1)可知AA AA =AA AA ,∵AA AA =AA AA ,AA AA =AA AA , ∴AA AA =AA AA ,∴BC =GM ,又∵∠C =∠GMH =90°,∠CHB =∠MHG ,∴△BCH ≌△GMH (AAS ),∴BH =GH ,【拓展】证明:如图2,在EG 上取点M ,使∠BME =∠AFE ,过点C 作CN ∥BM ,交EG 的延长线于点N ,则∠N =∠BMG ,∵∠EAF +∠AFE +∠AEF =∠AEF +∠AEB +∠BEM =180°,∠EF A =∠AEB ,∴∠EAF =∠BEM ,∴△AEF ∽△EBM ,∴AA AA =AA AA ,∵∠AEB +∠DEC =180°,∠EF A +∠DFE =180°,而∠EF A =∠AEB ,∴∠CED =∠EFD ,∵∠BMG +∠BME =180°,∴∠N =∠EFD ,∵∠EFD +∠EDF +∠FED =∠FED +∠DEC +∠CEN =180°,∴∠EDF =∠CEN ,∴△DEF ∽△ECN ,∴AA AA =AA AA , 又∵AA AA =AA AA , ∴AA AA =AA AA ,∴BM =CN ,又∵∠N =∠BMG ,∠BGM =∠CGN ,∴△BGM ≌△CGN (AAS ),∴BG =CG .21.【解答】解:(1)∵点B 为线段AC 的黄金分割点,AC =20cm ,∴AB =√5−12×20=(10√5−10)cm .故答案为:(10√5−10).(2)延长EA ,CG 交于点M ,∵四边形ABCD 为正方形,∴DM ∥BC ,∴∠EMC =∠BCG ,由折叠的性质可知,∠ECM =∠BCG ,∴∠EMC =∠ECM ,∴EM =EC ,∵DE =10,DC =20,∴EC =√AA 2+AA 2=√102+202=10√5,∴EM =10√5,∴DM =10√5+10,∴tan ∠DMC =AA AA =10√5+10=√5+1=√5−12. ∴tan ∠BCG =√5−12, 即AA AA =√5−12, ∵AB =BC , ∴AAAA =√5−12, ∴G 是AB 的黄金分割点;(3)当BP =BC 时,满足题意.理由如下:∵四边形ABCD 是正方形,∴AB =BC ,∠BAE =∠CBF =90°,∵BE ⊥CF ,∴∠ABE +∠CFB =90°,又∵∠BCF +∠BFC =90°,∴∠BCF =∠ABE ,∴△ABE ≌△BCF (ASA ),∴BF =AE ,∵AD ∥CP ,∴△AEF ∽△BPF , ∴AAAA=AA AA , 当E 、F 恰好分别是AD 、AB 的黄金分割点时, ∵AE >DE , ∴AAAA =AA AA ,∵BF =AE ,AB =BC ,∴AA AA =AA AA =AA AA , ∴AA AA =AA AA ,∴BP =BC .一十四.解直角三角形的应用(共3小题)22.【解答】解:如图,过点D 作DE ⊥AB ,垂足为点E ,则DE =BC =5,DC =BE =1.5,在Rt △ADE 中,∵tan ∠ADE =AA AA ,∴AE =tan ∠ADE •DE =tan50°×5≈1.19×5=5.95(米),∴AB =AE +BE =5.95+1.5≈7.5(米),故答案为:7.5.23.【解答】解:过点C 作CD ⊥AB 于点D ,如图所示.在Rt △ACD 中,AC =8(千米),∠CAD =30°,∠CDA =90°,∴CD =AC •sin ∠CAD =4(千米),AD =AC •cos ∠CAD =4√3(千米)≈6.8(千米).在Rt △BCD 中,CD =4(千米),∠BDC =90°,∠CBD =45°,∴∠BCD =45°,∴BD =CD =4(千米),∴AB =AD +BD =6.8+4≈11(千米).答:A 、B 两点间的距离约为11千米.24.【解答】解:(1)如图1中,连接OA .由题意,筒车每秒旋转360°×56÷60=5°,在Rt △ACO 中,cos ∠AOC =AA AA =2.23=1115. ∴∠AOC =43°,∴180−435=27.4(秒).答:经过27.4秒时间,盛水筒P 首次到达最高点.(2)如图2中,盛水筒P 浮出水面3.4秒后,此时∠AOP =3.4×5°=17°,∴∠POC =∠AOC +∠AOP =43°+17°=60°,过点P 作PD ⊥OC 于D ,在Rt △POD 中,OD =OP •cos60°=3×12=1.5(m ),2.2﹣1.5=0.7(m ),答:浮出水面3.4秒后,盛水筒P 距离水面0.7m .(3)如图3中,∵点P 在⊙O 上,且MN 与⊙O 相切,∴当点P 在MN 上时,此时点P 是切点,连接OP ,则OP ⊥MN ,在Rt △OPM 中,cos ∠POM =AA AA =38,∴∠POM =68°,在Rt △COM 中,cos ∠COM =AA AA =2.28=1140,∴∠COM =74°,∴∠POH =180°﹣∠POM ﹣∠COM =180°﹣68°﹣74°=38°,∴需要的时间为385=7.6(秒),答:盛水筒P 从最高点开始,至少经过7.6秒恰好在直线MN 上.一十五.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(共3小题)25.【解答】解:过C 作CF ⊥AB 于F ,则四边形BFCD 是矩形,∴BF =CD =a ,CF =BD =b ,∵∠ACF =α,∴tan α=AA AA =AA A , ∴AF =b •tan α,∴AB =AF +BF =a +b tan α,故选:A .26.【解答】解:如图,延长FH,交CD于点M,交AB于点N,∵∠BHN=45°,BA⊥MH,则BN=NH,设BN=NH=x,∵HF=6,∠BFN=30°,∴tan∠BFN=AAAA=AAAA+AA,即tan30°=AA+6,解得x=8.19,根据题意可知:DM=MH=MN+NH,∵MN=AC=10,则DM=10+8.19=18.19,∴CD=DM+MC=DM+EF=18.19+1.6≈19.8(m).答:建筑物CD的高度约为19.8m.27.【解答】解:如图,根据题意得,∠C=23°,∠BDE=50°,AE=15m,BE=21m,在Rt△ACE中,tan C=tan23°=AAAA=15AA≈0.42,解得:CE≈35.7,在Rt△BDE中,tan∠BDE=tan50°=AAAA=21AA≈1.19,解得:DE≈17.6,∴CD=CE﹣DE=35.7﹣17.6=18.1≈18m,答:两次观测期间龙舟前进了18m.一十六.解直角三角形的应用-方向角问题(共3小题)28.【解答】解:如图,过点C作CD⊥AB于点D,则∠CAD=∠ACD=45°,∴AD=CD,设AD=x,则AC=√2x,∴BD=AB﹣AD=2﹣x,∵∠CBD=60°,在Rt△BCD中,∵tan∠CBD=AA AA,∴A2−A=√3,解得x=3−√3.经检验,x=3−√3是原方程的根.∴AC=√2x=√2(3−√3)=(3√2−√6)km.答:船C离观测站A的距离为(3√2−√6)km.29.【解答】解:过点P作PN⊥BC于N,如图,则四边形ABNP是矩形,∴PN=AB,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,∵∠APM=45°,∴△APM是等腰直角三角形,∴AM=√22PM=√22×30=15√2(m),∵M是AB的中点,∴PN=AB=2AM=30√2m,在Rt△PNQ中,∠NPQ=90°﹣∠DPQ=90°﹣60°=30°,∴NQ=√33PN=10√6m,PQ=2NQ=20√6≈49(m);答:小红与爸爸的距离PQ约为49m.30.【解答】解:如图,过点D作DH⊥AC于点H,在Rt△DCH中,∠C=37°,∴CH=AA AAA37°,在Rt△DBH中,∠DBH=45°,∴BH=AA AAA45°,∵BC=CH﹣BH,∴AAAAA37°−AAAAA45°=6,解得DH≈18km,在Rt△DAH中,∠ADH=26°,∴AD=AAAAA26°≈20km.答:轮船航行的距离AD约为20km.一十七.简单几何体的三视图(共1小题)31.【解答】解:正方体的主视图为正方形,球的主视图为圆,圆柱的主视图是矩形,圆锥的主视图是等腰三角形,故选:B.一十八.简单组合体的三视图(共3小题)32.【解答】解:从正面看是一个正方形,正方形的右上角是一个小正方形,故选:A.33.【解答】解:观察图形可知,该几何体的俯视图是.故选:A.34.【解答】解:从上面看,是一行三个小正方形.故选:C.一十九.由三视图判断几何体(共1小题)35.【解答】解:该几何体的主视图为矩形,左视图为矩形,俯视图是一个正方形,则可得出该几何体是四棱柱.故选:C.。
初中数学旋转作图专题训练含答案
初中数学旋转作图专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、作图题(共20题)1、如图,在一个10×10的正方形DEFG网格中有一个△ABC。
①在网格中画出△ABC向下平移3个单位得到的△A1B1C1。
②在网格中画出△ABC绕C点逆时针方向旋转90°得到的△A2B2C。
③若以EF所在的直线为x轴,ED所在的直线为y轴建立直角坐标系,写出A1、A2两点的坐标。
2、如图,△ABC的顶点坐标分别为A(4,6),B(2,3),C(5,2)。
如果将△ABC 绕C点顺时针旋转90°,得到△A1B1 C。
(1)请在图中画出△A1B1 C;(2)请作出△A1B1C的外接圆(尺规作图,要求保留作图痕迹,不必写出作法);(3)在图中已画好的格点上,是否存在点D,使得=,请写出符合条件的所有D 点的坐标(C点除外)。
(原创)3、如图,正方形网格中的每个小正方形的边长都是1,每个小正方形的顶点叫做格点.ΔABO 的三个顶点A,B,O都在格点上.(1)画出ΔABO绕点O逆时针旋转900后得到的三角形Δ;(2)根据所画的图找出点和点的坐标.4、 ,如图,在由边长为的小正方形组成的方格纸中,有两个全等的三角形,即和.请你指出在方格纸内如何运用平移、旋转变换,将重合到上;5、已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示。
⑴分别写出图中点A和点C的坐标;⑵画出△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°后的△AB′C′;⑶在⑵的条件下,求点C旋转到点C′所经过的路线长(结果保留π)6、如右图,在网格图中建立平面直角坐标系,的顶点坐标为、、.(1)若将向右平移3个单位长度,再向上平移1个单位长度,请画出平移后的;顺时针方(2)画出绕C1向旋转900后得到的;(3)与是中心对称图形,请写出对称中心的坐标:;并计算的面积: .(4)在坐标轴上是否存在P点,使得△PAB与△CAB的面积相等,若有,则求出点P的坐标.7、在网格纸上按以下要求作图,不用写作法:(1)作出“小旗子”向右平移6格后的图案.(2)作出“小旗子”绕O 点按逆时针方向旋转90°后的图案.8、 如下图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,每个小正方形的顶点叫格点, △ABC 的顶点均在格点上.(1)画出将△ABC 向右平移2个单位后得到的△A 1B 1C 1,再画出将△A 1B 1C 1绕点B 1按逆时针方向旋转90°后所得到的△A 2B 1C 2;(2)求线段B 1C 1旋转到B 1C 2的过程中,点C 1所经过的路径长.9、 如图,在每个小正方形的边长均为1个单位长度的方格纸中,有一个△ABC 和一点O ,△ABC 的顶点与点O 均与小正方形的顶点重合.(1)在方格纸中,将△ABC 向下平移6个单位长度得到△A 1B 1C 1,请画△A 1B 1C 1. (2)在方格纸中,将△ABC 绕点O 旋转180°得到△A 2B 2C 2,请画△A 2B 2C 2.10、每个小方格都是边长为1个单位长度,正方形ABCD在坐标系中的位置如图所示.(1)画出正方形ABCD关于原点中心对称的图形;(2)画出正方形ABCD绕点D点顺时针方向旋转90°后的图形;(3)求出正方形ABCD的点B绕点D点顺时针方向旋转90°后经过的路线.11、如图,在方格纸中每个小正方形的边长均为1个单位,△ABC的三个顶点都在小方格的顶点上.(1)在图中作出将△ABC向右平移5个单位后的图形△A1B1C1;(2)在图中作出△ABC以C为旋转中心,沿顺时针方向旋转90°后的图形△A2B2 C.12、已知△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示.(1)分别写出图中点A和点C的坐标;(2)画出△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°后的△A′B′C′;(3)求点A旋转到点A′所经过的路线长(结果保留π).13、在如图的方格纸中,每个小方格都是边长为1个单位的正方形,的三个顶点都在格点上(每个小方格的顶点叫格点).(1)画出向下平移4个单位后的,并直接写出在平移过程中扫过的面积;(2)画出绕点顺时针旋转后的,并直接写出点旋转到所经过的路线长.14、如图,在平面直角坐标系中,和关于点成中心对称。
图形推理120题参考答案及解析
一、图形对比推理一、图形对比推理1.B[解析]外围图形由大变小,第一组图里面的小图笔画数依次递减,第二组图里面的小图笔画数依次递增,故选B 。
2.C[解析]第一套图每个图形的角数依次增多,第二套图中阴影数递减,即4、3、2,故答案为C 。
3.A[解析]第一套图的规律是图形的组成部分依次递减且顺时针旋转90度,第二套图形的规律是图形组成部分依次递减,且图形逆时针旋转90度,故答案为A 。
4.D[解析]第一套图形中的线段在第二套图形中变为弧线,第一套图形中的线段在第二套图形中变为弧线,第一套图形中的弧线在第二套图第一套图形中的弧线在第二套图形中变为线段,故答案为D 。
5.D[解析]每套图中第一个图与第二个图组合成第三个图。
每套图中第一个图与第二个图组合成第三个图。
第二套图中的三角形被五角星中第二套图中的三角形被五角星中的阴影覆盖,故答案为D 。
6.C[解析]将第一个图形分解后得到第二个和第三个图形,故答案为C 。
7.D[解析]去掉第一个图和第二个图相同的部分,得到第三个图,故正确答案为D 。
8.A[解析]去掉第一个图和第二个图不同的部分,去掉第一个图和第二个图不同的部分,剩下相同的部分为第三个图,故正确答案剩下相同的部分为第三个图,故正确答案为入。
为入。
9.B[解析]第一套图形中,外层的阴影呈顺时针方向依次旋转二格;内层的阴影呈逆时针方向旋转一格。
第二套图形中,外层的阴影呈顺时针方向旋转,外层的阴影呈顺时针方向旋转,内层的阴影按逆时针方向旋转内层的阴影按逆时针方向旋转二格,即换到对面的位置。
故正确答案为B 。
10.C[解析]第一套图中,前一个图箭头部分顺时针旋转90。
得到后一个图;第二套图中,前一个图逆时针旋转90。
得到后一个图。
故正确答案为C 。
11.B[解析]翻转规律。
第一套图中第一个图以三角形盼竖直边为轴向右翻转得到第二个图形,第二个图形以水平的直线为轴翻转得到第三个图形。
第二个图形以水平的直线为轴翻转得到第三个图形。
初中数学材料题专题
初中数学材料题专题22.阅读下面材料:小辉遇到这样一个问题:如图1,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D ,E 在边BC 上,∠DAE =45°.若BD =3,CE =1,求DE 的长.小辉发现,将△ABD 绕点A 按逆时针方向旋转90º,得到△ACF ,连接EF (如图2),由图形旋转的性质和等腰直角三角形的性质以及∠DAE =45°,可证△F AE ≌△DAE ,得FE =DE .解△FCE ,可求得FE (即DE )的长.如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°.E ,F 分别是边BC ,CD 上的点,且∠EAF =21∠BAD .猜想线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系并说明理由.(1)如图1,求证:EF =FG ,且EF ⊥FG ;(2)如图2,若点H 在线段BC 的延长线上,猜想线段BH ,EF ,EK 之间满足的数量关系,并证明你的结论.(3)若点H 在线段BC 的反向延长线上,请在图3中补全图形并直接写出线段BH ,EF ,EK 之间满足的数量关系.图1A BC DE图2FABC DE图3EFDABC25.在平面直角坐标系xOy 中,对于任意三点A ,B ,C ,给出如下定义:若矩形的任何一条边均与某条坐标轴平行,且A ,B ,C 三点都在矩形的内部或边界上,则称该矩形为点A ,B ,C 的外延矩形.点A ,B ,C 的所有外延矩形中,面积最小的矩形称为点A ,B ,C 的最佳外延矩形.例如,右图中的矩形1111D C B A ,2222D C B A ,333CD B A 都是点A ,B ,C 的外延矩形,矩形333CD B A 是点A ,B ,C 的最佳外延矩形. (1)如图1,已知A (-2,0),B (4,3),C (0,t ).①若2=t ,则点A ,B ,C 的最佳外延矩形的面积为 ; ②若点A ,B ,C 的最佳外延矩形的面积为24,则t 的值为 ; (2)如图2,已知点M (6,0),N (0,8).P (x ,y )是抛物线542++-x x y =上一点,求点M ,N ,P 的最佳外延矩形面积的最小值,以及此时点P 的横坐标x 的取值范围;(3)如图3,已知点D (1,1). E (m ,n )是函数)0(4>=x xy 的图象上一点,矩形OFEG 是点O ,D ,E 的一个面积最小的最佳外延矩形,⊙H 是矩形OFEG 的外接圆,请直接写出⊙H 的半径r 的取值范围.图1图3图222.阅读下面材料:小乔遇到了这样一个问题:如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,D ,E 分别为CB ,CA 边上的点,且AE=BC ,BD=CE ,BE 与AD 的交点为P ,求∠APE 的度数; 小乔发现题目中的条件分散,想通过平移变换将分散条件集中,如图2,过点B 作BF//AD 且BF=AD ,连接EF ,AF ,从而构造出△AEF 与△CBE 全等,经过推理和计算能够使问题得到解决(如图2).请回答:APE ∠的度数为___________________. 参考小乔同学思考问题的方法,解决问题:如图3,AB 为⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,D 、E 分别为CB ,CA 上的点,且BC AE 21=,CE BD 21=,BE 与AD 交于点P ,在图3中画出符合题意的图形,并求出sin APE ∠的值.24.如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,∠B =60°,D 为AB 的中点,∠EDF =90°,DE 交AC 于点G ,DF 经过点C . (1)求∠ADE 的度数;(2) 如图2,将图1中的∠EDF 绕点D 顺时针方向旋转角α(︒<<︒600α),旋转过程中的任意两个位置分别记为∠E 1DF 1,∠E 2DF 2 , DE 1交直线AC 于点P ,DF 1交直线BC 于点Q ,DE 2交直线AC 于点M ,DF 2交直线BC 于点N ,求PMQN的值;(3)若图1中∠B =()︒<<︒9060ββ,(2)中的其余条件不变,判断PMQN的值是否为定值,如果是,请直接写出这个值(用含β的式子表示);如果不是,请说明22.阅读下面材料:小辉遇到这样一个问题:如图1,在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =AC ,点D ,E 在边BC 上,∠DAE =45°.若BD =3,CE =1,求DE 的长.小辉发现,将△ABD 绕点A 按逆时针方向旋转90º,得到△ACF ,连接EF (如图2),由图形旋转的性质和等腰直角三角形的性质以及∠DAE =45°,可证△F AE ≌△DAE ,得FE =DE .解△FCE ,可求得FE (即DE )的长.如图3,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°.E ,F 分别是边BC ,CD 上的点,且∠EAF =21∠BAD .猜想线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系并说明理由.图1DBA图2E A图1A BC DE图2FABC DE图3EFDABC(1)如图1,求证:EF =FG ,且EF ⊥FG ;(2)如图2,若点H 在线段BC 的延长线上,猜想线段BH,EF ,EK 之间满足的数量关系,并证明你的结论.(3)若点H 在线段BC 的反向延长线上,请在图3中补全图形并直接写出线段BH ,EF ,EK 之间满足的数量关系.25.在平面直角坐标系xOy 中,对于任意三点A ,B ,C ,给出如下定义:若矩形的任何一条边均与某条坐标轴平行,且A ,B ,C 三点都在矩形的内部或边界上,则称该矩形为点A ,B ,C 的外延矩形.点A ,B ,C 的所有外延矩形中,面积最小的矩形称为点A ,B ,C 的最佳外延矩形.例如,右图中的矩形1111D C B A ,2222D C B A ,333CD B A 都是点A ,B ,C 的外延矩形,矩形333CD B A 是点A ,B ,C 的最佳外延矩形. (1)如图1,已知A (-2,0),B (4,3),C (0,t ).①若2=t ,则点A ,B ,C 的最佳外延矩形的面积为 ; ②若点A ,B ,C 的最佳外延矩形的面积为24,则t 的值为 ; (2)如图2,已知点M (6,0),N (0,8).P (x ,y )是抛物线542++-x x y =上一点,求点M ,N ,P 的最佳外延矩形面积的最小值,以及此时点P 的横坐标x 的取值范围;(3)如图3,已知点D (1,1). E (m ,n )是函数)0(4>=x xy 的图象上一点,矩形OFEG 是点O ,D ,E 的一个面积最小的最佳外延矩形,⊙H 是矩形OFEG 的外接圆,请直接写出⊙H 的半径r 的取值范围.22.阅读下面材料:小乔遇到了这样一个问题:如图1,在Rt △ABC 中,∠C =90°,D ,E 分别为CB ,CA 边上的点,且AE=BC ,BD=CE ,BE 与AD 的交点为P ,求∠APE 的度数; 小乔发现题目中的条件分散,想通过平移变换将分散条件集中,如图2,过点B 作BF//AD 且BF=AD ,连接EF ,AF ,从而构造出△AEF 与△CBE 全等,经过推理和计算能够使问题得到解决(如图2).请回答:APE ∠的度数为___________________. 参考小乔同学思考问题的方法,解决问题:如图3,AB 为⊙O 的直径,点C 在⊙O 上,D 、E 分别为CB ,CA 上的点,且BC AE 21=,CE BD 21=,BE 与AD 交于点P ,在图3中画出符合题意的图形,并求出sin APE ∠的值.图1 图3图224.如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,∠B =60°,D 为AB 的中点,∠EDF =90°,DE 交AC 于点G ,DF 经过点C . (1)求∠ADE 的度数;(2) 如图2,将图1中的∠EDF 绕点D 顺时针方向旋转角α(︒<<︒600α),旋转过程中的任意两个位置分别记为∠E 1DF 1,∠E 2DF 2 , DE 1交直线AC 于点P ,DF 1交直线BC 于点Q ,DE 2交直线AC 于点M ,DF 2交直线BC 于点N ,求PMQN的值;(3)若图1中∠B =()︒<<︒9060ββ,(2)中的其余条件不变,判断PMQN的值是否为定值,如果是,请直接写出这个值(用含β的式子表示);如果不是,请说明22.阅读下面材料:如图1,在△ABC 中,D 是BC 边上的点(不与点B 、C 重合),连结AD. (1)当点D 是BC 边上的中点时,S △ABD :S △ABC = ;(2)如图2,在△ABC 中,点O 是线段AD 上一点(不与点A 、D 重合),且AD =nOD ,连结BO 、CO ,求S △BOC :S △ABC 的值(用含n 的代数式表示); (3)如图3,O 是线段AD 上一点(不与点A 、D 重合),连结BO 并延长交AC 于点F ,连结CO 并延长交AB 于点E ,补全图形并直接写出OD OE OFAD CE BF++的值. 图1DBA图2E A25.(1)如图1,△ACB 和△DCE 均为等边三角形,点A ,D ,E 在同一直线上,连接BE .①∠AEB 的度数为 ;②线段AD ,BE 之间的数量关系为 ;(2)如图2,△ACB 和△DCE 均为等腰直角三角形,∠ACB =∠DCE =90°,点A ,D ,E 在同一直线上,CM 为△DCE 中DE 边上的高,连接BE ,请判断∠AEB 的度数及线段CM ,AE ,BE 之间的数量关系,并说明理由;(3)如图3,在正方形ABCD 中,CD =2,若点P 满足PD =1,且∠BPD =90°,请求出点A 到BP 的距离.图3图2 图122.阅读下面材料:小明观察一个由11⨯正方形点阵组成的点阵图,图中水平与竖直方向上任意两个相邻点间的距离都是1.他发现一个有趣的问题:对于图中出现的任意两条端点在点阵上且互相不垂直的线段,都可以在点阵中找到一点构造垂直,进而求出它们相交所成锐角的正切值. 请回答: (1)如图1,A 、B 、C 是点阵中的三个点,请在点阵中找到点D ,作出线段CD ,使得CD ⊥AB ;(2)如图2,线段AB 与CD 交于点O .为了求出AOD ∠的正切值,小明在点阵中找到了点E ,连接AE ,恰好满足AE CD ⊥于F ,再作出点阵中的其它线段,就可以构造相似三角形,经过推理和计算能够使问题得到解决.请你帮小明计算:OC =_______________;tan AOD ∠=_______________;C图1 图2 图3参考小明思考问题的方法,解决问题:如图3,计算:tan AOD ∠=_______________.24.如图1,在△ABC 中,BC =4,以线段AB 为边作△ABD ,使得AD=BD , 连接DC ,再以DC 为边作△CDE ,使得DC = DE ,∠CDE =∠ADB =α. (1)如图2 ,当∠ABC=45°且α=90°时,用等式表示线段AD ,DE 之间的数量关系;(2)将线段CB 沿着射线CE 的方向平移,得到线段EF ,连接BF ,AF . ① 若α=90°,依题意补全图3, 求线段AF 的长; ②请直接写出线段AF 的长(用含α的式子表示).图2 图3 备用图22.对于两个相似三角形,如果对应顶点沿边界按相同方向顺序环绕,那么称这两个三角形 互为同相似,如图1,111A B C ∆∽ABC ∆,则称111A B C ∆与ABC ∆互为同相似;如果对应顶点沿边界按相反方向顺序环绕,那么称这两个三角形互为异相似,如图2,222A B C ∆∽ABC ∆,则称222A B C ∆与ABC ∆互为异相似.11BC 22图1 图2(1)在图3、图4和图5中,△ADE ∽△ABC , △HXG ∽△HGF ,△OPQ ∽△OMN ,其中△ADE 与△ABC 互为 相似,△HXG 与△HGF 互为 相似,,△OPQBB图1第22题图 2 第22题图1 与△OMN 互为 相似;B EAD CG XH F N Q O P M图3 图4 图5(2)在锐角△ABC 中,∠A <∠B <∠C ,点P 为AC 边上一定点(不与点A ,C 重合),过这个定点P 画直线截△ABC ,使截得的一个三角形与△ABC 互为异.相似..,符合条件的直线有_____条.22.如图1,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =120°,∠B =∠ADC =90°,EF 分别是 BC ,CD 上的点,且∠EAF =60°,探究图中线段BE ,EF ,FD 之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是延长FD 到点G ,使DG =BE ,连结AG ,先证明△ABE ≌△ADG ,再证明△AEF ≌△AGF ,可得出结论,他的结论应是 ;探索延伸:如图2,若在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠B +∠D =180°,E ,F 分别是BC ,CD 上的点,且∠EAF =21∠BAD ,上述结论是否仍然成立,并说明理由.。
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这个定点称为旋转中心,转动的角称
为旋转角。
旋转中心
o
旋转角
A
B
试一试 △ABC顺时针旋转45°后变成△A′B′C′
1、在旋转过程中你发现了什么?
A
B . 45 °
D′
O.
D
旋转不改变图形的大小和形状。
2、点B的对应点是点 B ′ ;
线段OB的对应线段是线段 OB ;′
线段AB的对应线段是线段 A ′B; ′
∠AOD=∠BOE
旋转的基本性质
(1)旋转不改变图形的大小和形状.
(2)图形上的每一点都绕旋转中心沿 相同方向转动了相同的角度 (3)任意一对对应点与旋转中心的连 线所成的角度都是旋转角. (4)对应点到旋转中心的距离相等.
做一做如图,如果旋转中心在△ABC的外面点O处,
逆时针转动60°,将整个△ABC旋转到△A′B′C′的 位置。那么这两个三角形的顶点、边与角是如何对应的?
A
.B
M
A′
A
B
M B′
解:顺时针旋转90°, A′B′与AB互相垂直。
A
B″
MB
逆时针方向旋转90°, A″B″与AB互相垂直。
A″
课堂练习 课本第74页第2题 课本第75页第3题
答案:2 、点A是旋转中心,旋转了77 °
3 、点A是旋转中心,旋转了45 °
课时小结:这节课,主要学习了什么?
旋转的概念:
∠A的对应角是
∠A ′ ;
∠B的对应角是
∠B′ ;
旋转中心是点
O;
旋转的角度是
45° 。
OB ′的中点D的对应点
在 OA的中点上 。
议一议
如图,如果把钟表的指针看做四边形AOBC,它绕O点旋转得 到四边形DOEF. 在这个旋转过程中:
(1)旋转中心是什么? 旋转中心是O (2)经过旋转,点A、B分别移动到什么位置? 点D和点E的位置 (3)旋转角是什么? ∠AOD和∠BOE都是旋转角 (4)AO与DO的长有什么关系?BO与EO呢? AO=DO,BO=EO (5)∠AOD与∠BOE有什么大小关系?
O
;
例1 △ ABC是等边三角形,D是BC上的一点, △ ABD
经过逆时针旋转后到△ ACE的位置.
(1)旋转中心是哪一点?
(2)旋转了多少度?
(3)如果M是AB的中点,经过上述旋转后,点M转
到什么位置?
解(1)旋转中心是点A
(2)旋转了60 °
A
(3)点M转到了AC的中点上.
M.
E
B
C
例2、如图:点M是线段AB上一点,将线段AB绕着点M 顺时针方向旋转90 °,旋转后的线段与原线段的位 置有何关系?如果逆时针方向旋转90 °呢?
你还能举出生活中的类似的实例吗?
这些图形都可以看成由一个或几个基本平面图形转动而产 生的奇妙画面.想一想是由什么基本图形怎样转动形成的?
上面情景中的转动现象,有 什么共同的特征?(形状、大 小、位置)
答:围绕一点转动,形 状大小没变,位置变了.
在平面内,将一个图形绕着一个定点沿 某个方向转动一个角度,这样的图形运 动称为旋转。
A′
O
60°
A
B′
B
C′答:点A的对应点是点 A′ ;
点B的对应点是点
B′
;
点C的对应点是点
C′
;
线段AB的对应线段是线段 A′B′ ;
线段BC的对应线段是线段 B′C′ ;
线段AC的对应线段是线段 A′C′ ;
∠A的对应角是
∠A ′ ;
∠B的对应角是∠B ′来自;C∠C的对应角是 旋转中心是点
∠C ′ ;
在平面内,将一个图形绕着一个定点沿某个方 向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转。 知道了旋转中心、旋转角。
旋转的性质:
1、旋转不改变图形的大小和形状.
2、任意一对对应点与旋转中心的连线所成的 角度都是旋转角,旋转角相等.
3、对应点到旋转中心的距离相等
作业:课本78页第1、2、3题