专题45 以矩形为基础的图形的旋转变换问题(原卷版)
专题9填空题压轴题之图形变换问题(平移翻折旋转)(原卷版)

专题9 填空题压轴题之图形变换问题(平移翻折旋转)(原卷版)模块一2022中考真题集训类型一图形的折叠1.(2022•徐州)如图,将矩形纸片ABCD沿CE折叠,使点B落在边AD上的点F处.若点E在边AB上,AB=3,BC=5,则AE=.2.(2022•镇江)如图,有一张平行四边形纸片ABCD,AB=5,AD=7,将这张纸片折叠,使得点B落在边AD上,点B的对应点为点B′,折痕为EF,若点E在边AB上,则DB′长的最小值等于.3.(2022•鞍山)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,点D,E分别在AB,BC上,将△BDE沿直线DE翻折,点B的对应点B′恰好落在AB上,连接CB',若CB'=BB',则AD的长为.4.(2022•兰州)如图,在矩形纸片ABCD中,点E在BC边上,将△CDE沿DE翻折得到△FDE,点F落在AE上.若CE=3cm,AF=2EF,则AB=cm.5.(2022•大连)如图,对折矩形纸片ABCD,使得AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平.再一次折叠纸片,使点A的对应点A'落在EF上,并使折痕经过点B,得到折痕BM,连接MF,若MF⊥BM,AB =6cm,则AD的长是cm.6.(2022•盘锦)如图,四边形ABCD为矩形,AB=√2,AD=3,点E为边BC上一点,将△DCE沿DE 翻折,点C的对应点为点F,过点F作DE的平行线交AD于点G,交直线BC于点H.若点G是边AD 的三等分点,则FG的长是.7.(2022•潍坊)小莹按照如图所示的步骤折叠A4纸,折完后,发现折痕AB′与A4纸的长边AB恰好重合,那么A4纸的长AB与宽AD的比值为.8.(2022•青岛)如图,已知△ABC,AB=AC,BC=16,AD⊥BC,∠ABC的平分线交AD于点E,且DE =4.将∠C沿GM折叠使点C与点E恰好重合.下列结论正确的有:.(填写序号)①BD=8 ②点E到AC的距离为3 ③EM=103④EM∥AC9.(2022•铜仁市)如图,在边长为2的正方形ABCD中,点E为AD的中点,将△CDE沿CE翻折得△CME,点M落在四边形ABCE内.点N为线段CE上的动点,过点N作NP∥EM交MC于点P,则MN+NP的最小值为.10.(2022•辽宁)如图,正方形ABCD的边长为10,点G是边CD的中点,点E是边AD上一动点,连接BE,将△ABE沿BE翻折得到△FBE,连接GF,当GF最小时,AE的长是.11.(2022•沈阳)如图,将矩形纸片ABCD折叠,折痕为MN,点M,N分别在边AD,BC上,点C,D的对应点分别为点E,F,且点F在矩形内部,MF的延长线交边BC于点G,EF交边BC于点H.EN=2,AB=4,当点H为GN的三等分点时,MD的长为.12.(2022•扬州)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.如图,已知三角形纸片ABC,第1次折叠使点B落在BC边上的点B′处,折痕AD交BC于点D;第2次折叠使点A落在点D处,折痕MN交AB′于点P.若BC=12,则MP+MN=.13.(2022•泰安)如图,四边形ABCD为正方形,点E是BC的中点,将正方形ABCD沿AE折叠,得到点B的对应点为点F,延长EF交线段DC于点P,若AB=6,则DP的长度为.̂上,将CD̂沿弦CD折叠后恰好与OA,OB相切于14.(2022•嘉兴)如图,在扇形AOB中,点C,D在AB̂的度数为,折痕CD的长为.点E,F.已知∠AOB=120°,OA=6,则EF类型二图形的平移15.(2022•淄博)如图,在平面直角坐标系中,平移△ABC至△A1B1C1的位置.若顶点A(﹣3,4)的对应点是A1(2,5),则点B(﹣4,2)的对应点B1的坐标是.16.(2022•大连)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标是(1,2),将线段OA向右平移4个单位长度,得到线段BC,点A的对应点C的坐标是.17.(2022•辽宁)在平面直角坐标系中,线段AB的端点A(3,2),B(5,2),将线段AB平移得到线段CD,点A的对应点C的坐标是(﹣1,2),则点B的对应点D的坐标是.18.(2022•临沂)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点A,B的坐标分别是A(0,2),B(2,﹣1).平移△ABC得到△A'B'C',若点A的对应点A'的坐标为(﹣1,0),则点B的对应点B'的坐标是.19.(2022•毕节市)如图,在平面直角坐标系中,把一个点从原点开始向上平移1个单位,再向右平移1个单位,得到点A1(1,1);把点A1向上平移2个单位,再向左平移2个单位,得到点A2(﹣1,3);把点A2向下平移3个单位,再向左平移3个单位,得到点A3(﹣4,0);把点A3向下平移4个单位,再向右平移4个单位,得到点A4(0,﹣4),…;按此做法进行下去,则点A10的坐标为.20.(2022•台州)如图,△ABC的边BC长为4cm.将△ABC平移2cm得到△A'B'C',且BB'⊥BC,则阴影部分的面积为cm2.类型三图形的旋转21.(2022•黄石)如图,等边△ABC中,AB=10,点E为高AD上的一动点,以BE为边作等边△BEF,连接DF,CF,则∠BCF=,FB+FD的最小值为.22.(2022•宁夏)如图,直线a∥b,△AOB的边OB在直线b上,∠AOB=55°,将△AOB绕点O顺时针旋转75°至△A1OB1,边A1O交直线a于点C,则∠1=°.23.(2022•西宁)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=6,将△ABC绕点A逆时针方向旋转15°得到△AB′C′,B′C′交AB于点E,则B′E=.24.(2022•盐城)如图,在矩形ABCD中,AB=2BC=2,将线段AB绕点A按逆时针方向旋转,使得点B 落在边CD上的点B'处,线段AB扫过的面积为.25.(2022•牡丹江)如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣1,2),OC=4,将平行四边形OABC绕点O旋转90°后,点B的对应点B'坐标是.26.(2022•广州)如图,在矩形ABCD中,BC=2AB,点P为边AD上的一个动点,线段BP绕点B顺时针旋转60°得到线段BP′,连接PP′,CP′.当点P′落在边BC上时,∠PP′C的度数为;当线段CP′的长度最小时,∠PP′C的度数为.27.(2022•盘锦)如图,在△ABC中,AB=AC,∠ABC=30°,点D为BC的中点,将△ABC绕点D逆时针旋转得到△A'B'C',当点A的对应点A'落在边AB上时,点C'在BA的延长线上,连接BB',若AA'=1,则△BB'D的面积是.28.(2022•潍坊)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.29.(2022•无锡)△ABC是边长为5的等边三角形,△DCE是边长为3的等边三角形,直线BD与直线AE 交于点F.如图,若点D在△ABC内,∠DBC=20°,则∠BAF=°;现将△DCE绕点C旋转1周,在这个旋转过程中,线段AF长度的最小值是.30.(2022•丽水)一副三角板按图1放置,O是边BC(DF)的中点,BC=12cm.如图2,将△ABC绕点O顺时针旋转60°,AC与EF相交于点G,则FG的长是cm.31.(2023•封开县一模)如图,正方形ABCD中,点E是BC的中点,将正方形ABCD沿AE翻折,点B 落在点F处,延长EF交CD于点P,若AB=6,则DP的长为.32.(2023•历下区一模)如图,三角形纸片ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=5.沿过点A的直线将纸片折叠,使点B落在边BC上的点D处;再折叠纸片,使点C与点D重合,若折痕与AC的交点为E,则tan∠DAE=.33.(2022•市中区二模)如图,矩形纸片ABCD,AD=12,AB=4,点E在线段BC上,将△ECD沿DE 向上翻折,点C的对应点C'落在线段AD上,点M,N分别是线段AD与线段BC上的点,将四边形ABNM 沿MN向上翻折,点B恰好落在线段DE的中点B'处.则线段MN的长.34.(2022•包头模拟)如图,在扇形AOB中,∠AOB=90°,半径OA=6,将扇形AOB沿过点B的直线折叠,点O恰好落在弧AB上点D处,折痕交OA于点C,整个阴影部分的面积.35.(2022•郧西县模拟)如图,已知,正△ABC中,AB=12,将△ABC沿AC翻折,得到△ADC,连接BD,交AC于O点,E点在OD上,且DE=2OE,F是BC的中点,P是AC上的一个动点,则PF﹣PE的最大值为.36.(2022•皇姑区校级模拟)如图,点E 是菱形ABCD 的边AD 的中点,点F 是AB 上的一点,点G 是BC 上的一点,先以CE 为对称轴将△CDE 折叠,使点D 落在CF 上的点D 处,再以EF 为对称轴折叠△AEF ,使得点A 的对应点A '与点D '重合,以FG 为对称轴折叠△BFG ,使得点B 的对应点B 落在CF 上.若∠A =60°,AB =2,则FG CE 的值为 .37.(2022•亭湖区校级二模)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =12,BC =5,点E 是AB 边上一动点,过点E 作DE ⊥AB 交AC 边于点D ,将∠A 沿直线DE 翻折,点A 落在线段AB 上的F 处,连接FC ,当△BCF 为等腰三角形时,AE 的长为 .38.(2022•东方校级模拟)如图,矩形纸片ABCD ,AD =√2AB ,点E 、F 分别在AD 、BC 上,把纸片如图沿EF 折叠,点A 、B 的对应点分别为A ′、B ′,连接AA ′并延长交线段CD 于点G ,则EF AG 的值为 .39.(2022•阜新二模)如图,将三角形ABC 沿直线CB 向右平移6cm 得到三角形DEF ,DF 交AB 于点G ,在三角形ABC 中,∠C =90°,AC =10cm ,S △ADG =22cm 2,则四边形DGBE 的面积为 cm 2.40.(2022•宽城区校级二模)如图,已知矩形ABCD,AB=18cm,AD=10cm,在其矩形内部有三个小矩形,则这三个小矩形的周长之和为cm.41.(2022•思明区二模)如图,在平面直角坐标系中,A(1,0),B(0,﹣2),将线段AB先向上平移2个单位长度,再向右平移3个单位长度,得到线段DC,点A与点D为对应点.点P为y轴上一点,且S△ACP=14S四边形ABCD,则满足要求点P的坐标为.42.(2022•利州区校级模拟)如图,直角三角形AOB的周长为98,在其内部有n个小直角三角形,则这n 个小直角三角形的周长之和为.43.(2022•长春模拟)如图,O为坐标原点,△OAB是等腰直角三角形,∠OAB=90°,点B的坐标为(0,2√2),将该三角形沿x轴向右平移得到Rt△O′A′B′,此时点B′的坐标为(2√2,2√2),则线段OA 在平移过程中扫过部分的图形面积为.44.(2023•沁阳市模拟)如图,在等边三角形ABC中,AB=2√3,点D为AC的中点,点P在AB上,且BP=1,将BP绕点B在平面内旋转,点P的对应点为点Q,连接AQ,DQ.当∠ADQ=90°时,AQ的长为.45.(2023•立山区一模)如图,等边三角形ABC和等边三角形ADE,点N,点M分别为BC,DE的中点,AB=6,AD=4,△ADE绕点A旋转过程中,MN的最大值为.46.(2023•红花岗区校级一模)如图,已知△ABC为等边三角形,AB=6,将边AB绕点A顺时针旋转a(0°<a<120°)得到线段AD,连接CD,CD与AB交于点G,∠BAD的平分线交CD于点E,点F为CD 上一点,且DF=2CF,则∠AEC=°,连接AF,则BF的最小值为.47.(2023•仙桃校级一模)如图,正方形ABCD的边长是5,E是边BC上一点且BE=2,F为边AB上的一个动点,连接EF,以EF为边向右作等边三角形EFG,连接CG,则CG长的最小值为.48.(2022•东胜区一模)如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,AE=13AC,BF=13BC,将△ECF绕点C逆时针旋转α角得到△MCN,连接AM、BN.当MA∥CN时,cosα=.49.(2022•香洲区校级三模)如图正方形ABCD的边长为3,E是BC上一点且CE=1,F是线段DE上的动点.连接CF,将线段CF绕点C逆时针旋转90°得到CG,连接EG,则EG的最小值是.50.(2022•韶关模拟)如图,已知正方形ABCD中,AB=2,点E为BC边上一动点(不与点B、C重合),连接AE,将AE绕点E顺时针旋转90得到EF,连接CF,连接AF与CD相交于点G,连接DF,当DF 最小时,四边形CEGF的面积是.51.(2022•皇姑区校级模拟)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=√2,BC=2√2,将△ABC绕点C按逆时针方向旋转得到△DEC,连接AD,BE,直线AD,BE相交于点F,连接CF,在旋转过程中,线段CF长度的范围为.52.(2022•江都区校级二模)如图,△ABC是等边三角形,AB=6,E在AC上且AE=23AC,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,则线段AF的最小值是.53.(2022•薛城区校级模拟)把一副三角板如图甲放置,其中∠ACB=∠DEC=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AB=6,DC=7,把三角板DCE绕着点C顺时针旋转15°得到△D1CE1(如图乙),此时AB 与CD1交于点O,则线段AD1的长度为.54.(2022•路北区校级一模)如图,长度为3的线段AB固定不动,长度为6的线段AC绕A旋转,连接BC.在旋转过程中,线段BC的长度的最大值为;若以线段AC为直角边,以点A为直角顶点构造等腰直角△ACD,则在旋转过程中,点B到CD边的距离的最大值为.55.(2022•珠海校级三模)如图,在矩形ABCD中,AB=4,BC=6,点P是线段BC上一动点,将线段P A 绕点P顺时针转90°得到线段P A',连接DA',则DA'的最小值为.。
图形旋转练习题

图形旋转练习题图形旋转是几何学中的重要概念之一,它可以帮助我们理解和研究物体在平面上的变换和空间中的旋转运动。
通过练习图形旋转题,我们可以提高我们的空间想象力和几何运算能力。
本文将通过多个练习题来帮助读者加深对图形旋转的理解。
练习题1:已知平面上有一个矩形ABCD,其中AB = 8cm,BC = 6cm。
现在我们对该矩形进行如下旋转操作:以顺时针方向旋转90度,并围绕点A旋转,请问旋转后矩形的边长分别是多少?解答:首先,我们需要找到旋转后矩形的顶点。
根据顺时针旋转90度的性质,点A会到达矩形的右上角。
假设旋转后矩形的右上角顶点为A',那么我们可以根据三角关系得出AA'的长度等于矩形的宽度BC,因为旋转后矩形的边是垂直于原矩形的边的。
所以,AA' = BC = 6cm。
接下来,我们可以通过计算矩形的对角线长度来确定旋转后矩形的边长。
根据勾股定理,矩形的对角线长度等于边长的平方和的平方根。
原矩形的对角线长度为AC = √(AB^2 + BC^2) = √(8^2 + 6^2) = 10cm。
同样,旋转后矩形的对角线长度等于A'C,因为矩形旋转后两个对角线的长度是不变的。
所以,A'C = AC = 10cm。
现在,我们可以利用A'C的长度和AA'的长度来计算旋转后矩形的边长。
根据勾股定理,边长等于对角线长度的一半。
所以旋转后矩形的边长为A'C/2 = 10cm/2 = 5cm。
由于旋转后矩形的边长相等,所以旋转后矩形的边长为5cm。
练习题2:已知平面上有一个三角形ABC,其中∠BAC = 60°,AB = 5cm。
现在我们对该三角形进行如下旋转操作:以逆时针方向旋转120度,并围绕点A旋转,请问旋转后三角形的周长和面积分别是多少?解答:首先,我们需要找到旋转后三角形的顶点。
根据逆时针旋转120度的性质,点B会到达三角形的右下角,点C会到达三角形的左下角。
几何形的旋转方法与例题

几何形的旋转方法与例题几何形的旋转是数学中常见的操作方法,通过围绕旋转中心点旋转图形,可以产生一系列有趣的变化和性质。
本文将介绍几何形的旋转方法,并结合例题进行详细论述。
一、平面上的旋转方法在平面几何中,常见的旋转方法有以下两种:1. 以原点为旋转中心点的旋转:对于平面上的点A(x, y),经过以原点O(0, 0)为中心点的逆时针旋转θ度后,新的坐标为A'(x', y')。
根据旋转矩阵的定义,可以得到旋转后的坐标计算公式:```x' = x*cosθ - y*sinθy' = x*sinθ + y*cosθ```这种方法适用于旋转点或图形关于原点对称的情况。
2. 以任意点为旋转中心点的旋转:对于平面上的点A(x, y),经过以点P(a, b)为中心点的逆时针旋转θ度后,新的坐标为A'(x', y')。
根据旋转矩阵的定义,可以得到旋转后的坐标计算公式:```x' = (x-a)*cosθ - (y-b)*sinθ + ay' = (x-a)*sinθ + (y-b)*cosθ + b```这种方法适用于旋转点或图形关于任意点对称的情况。
二、几何形的旋转例题1. 旋转矩形:设矩形ABCD的长为a,宽为b,以点O为中心逆时针旋转α度,求旋转后矩形的长和宽。
解析:以O为中心点旋转,将矩形四个顶点A、B、C、D依次进行旋转,记为A'、B'、C'、D'。
由于矩形维持原始形状,我们只需计算A'、B'的横坐标之差即可求出旋转后的长和宽。
假设A点坐标为(x, y),经过逆时针旋转α度后的坐标为(x', y')。
则根据旋转公式可得:```x' = x*cosα - y*sinαy' = x*sinα + y*cosα```对于A点有:x' - x = a代入上述公式可得:a*co sα - b*sinα - a = 0解上述方程可以求得旋转后矩形的长。
备考2023年中考数学二轮复习-图形的变换_平移、旋转变换_旋转的性质-综合题专训及答案

备考2023年中考数学二轮复习-图形的变换_平移、旋转变换_旋转的性质-综合题专训及答案旋转的性质综合题专训1、(2018无锡.中考真卷) 如图,矩形ABCD中,AB=m,BC=n,将此矩形绕点B顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A1BC1D1,点A1在边CD上.(1)若m=2,n=1,求在旋转过程中,点D到点D1所经过路径的长度;(2)将矩形A1BC1D1继续绕点B顺时针方向旋转得到矩形A2BC2D2,点D2在BC的延长线上,设边A2B与CD交于点E,若= ﹣1,求的值.2、(2017房山.中考模拟) 在△ABC中,AB=BC,∠B=90°,点D为直线BC上的一个动点(不与B、C重合),连结AD,将线段AD绕点D按顺时针方向旋转90°,使点A旋转到点E,连结EC.(1)如果点D在线段BC上运动,如图1:①依题意补全图1;②求证:∠BAD=∠EDC;③通过观察、实验,小明得出结论:在点D运动的过程中,总有∠DCE=135°,.小明与同学讨论后,形成了证明这个结论的几种想法:想法一:在AB上取一点F,使得BF=BD,要证∠DCE=135°,只需证△ADF≌△DEC.想法二:以点D为圆心,DC为半径画弧交AC于点F,要证∠DCE=135°,只需证△AFD≌△DCE.想法三:过点E作BC所在直线的垂直线段EF,要证∠DCE=135°,只需证EF=CF.…请你参考上面的想法,证明∠DCE=135°(2)如果点D在线段CB的延长线上运动,利用图2画图分析,∠DCE的度数还是确定的值吗?如果是,直接写出∠DCE的度数;如果不是,说明理由.3、(2017天津.中考模拟) 如图①,在矩形纸片ABCD中,AB= +1,AD= .(1)如图②,将矩形纸片向上方翻折,使点D恰好落在AB边上的D′处,压平折痕交CD于点E,则折痕AE的长为.(2)如图③,再将四边形BCED′沿D′E向左翻折,压平后得四边形B′C′ED′,B′C′交AE于点F,则四边形B′FED′的面积为.(3)如图④,将图②中的△AED′绕点E顺时针旋转α角,得△A′ED″,使得EA′恰好经过顶点B,求弧D′D″的长.(结果保留π)4、(2017石家庄.中考模拟) 如图1,已知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2,若四边形PECF绕点C按逆时针方向旋转,在旋转过程中是否总有BP=DP?若是,请给予证明;若不是,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的两个顶点连接,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.5、(2016邢台.中考模拟) 如图1:已知△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,在∠BAC内部作∠MAN=45°.AM、AN分别交BC于点M,N.(1)将△ABM绕点A逆时针旋转90°,使AB边与AC边重合,把旋转后点M的对应点记作点Q,得到ACQ,请在图1中画出△ACQ;(不写出画法)(2)在(1)中作图的基础上,连接NQ,①求证“MN=NQ”;②写出线段BM,MN和NC之间满足的数量关系,并简要说明理由.(3)线段GS,ST和TH之间满足的数量关系是(4)设DK=a,DE=b,求DP的值.(用a,b表示)6、(2017长春.中考模拟) 在四边形ABCD中,AB=AD,BC=CD.(1)如图1,请连接AC,BD,求证:AC垂直平分BD;(2)如图2,若∠BCD=60°,∠ABC=90°,E,F分别为边BC,CD上的动点,且∠EAF=60°,AE,AF分别与BD交于G,H,求证:△AGH∽△AFE;(3)如图3,在(2)的条件下,若EF⊥CD,直接写出的值.7、(2018吴中.中考模拟) 如图,已知△ABC中,AB=AC,把△ABC绕A点沿顺时针方向旋转得到△ADE,连接BD,CE交于点F.(1)求证:△AEC≌△ADB;(2)若AB=2,∠BAC=45°,当四边形ADFC是菱形时,求BF的长.8、(2017扬州.中考模拟) 如图,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,先把△ABC绕点B 顺时针旋转90°至△DBE后,再把△ABC沿射线AB平移至△FEG,DE、FG相交于点H.(1)判断线段DE、FG的位置关系,并说明理由;(2)连结CG,求证:四边形CBEG是正方形.9、(2019绍兴.中考模拟) 在平面直角坐标系中,直线y=﹣x+1交y轴于点B,交x轴于点A,抛物线y=﹣x2+bx+c经过点B,与直线y=﹣+1交于点C(4,﹣2).(1)求抛物线的解析式;(2)如图,横坐标为m的点M在直线BC上方的抛物线上,过点M作ME∥y轴交直线BC于点E,以ME为直径的圆交直线BC于另一点D,当点E在x轴上时,求△DEM的周长.(3)将△AOB绕坐标平面内的某一点按顺时针方向旋转90°,得到△A1O1B1,点A,O,B的对应点分别是点A1,O1,B1,若△A1O1B1的两个顶点恰好落在抛物线上,请直接写出点A1的坐标.10、(2019金华.中考真卷) 如图,在等腰Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=14 。
初中旋转试题及答案

初中旋转试题及答案在初中数学的学习中,旋转是一个重要的几何概念。
它涉及到图形的平移、旋转和缩放等变换。
以下是一份初中旋转试题及答案,旨在帮助学生掌握旋转的基本概念和计算方法。
试题一:一个点A(3,4)绕原点O(0,0)顺时针旋转90度后,点A的新坐标是什么?答案:当一个点绕原点顺时针旋转90度时,它的坐标会互换并改变符号。
因此,点A(3,4)旋转后的新坐标为(4,-3)。
试题二:一个矩形ABCD,其中A(1,2),B(5,2),C(5,6),D(1,6),绕点A顺时针旋转90度后,矩形的新位置是什么?答案:矩形ABCD绕点A顺时针旋转90度后,点B(5,2)变为(2,5),点C(5,6)变为(6,5),点D(1,6)变为(6,1)。
因此,旋转后的矩形顶点坐标为A(1,2),B(2,5),C(6,5),D(6,1)。
试题三:一个等边三角形,顶点分别为E(0,0),F(3,0),G(1.5,3),绕点E逆时针旋转120度后,三角形的新位置是什么?答案:等边三角形EFG绕点E逆时针旋转120度后,点F(3,0)变为(0,3),点G(1.5,3)变为(-1.5,1.5)。
因此,旋转后的等边三角形顶点坐标为E(0,0),F(0,3),G(-1.5,1.5)。
试题四:一个圆心在H(4,4)的圆,半径为5,绕点H逆时针旋转45度后,圆的位置会如何变化?答案:圆心H(4,4)的圆绕圆心逆时针旋转45度后,圆的位置不会改变,因为旋转是围绕圆心进行的。
圆心坐标仍然是H(4,4),半径仍然是5。
试题五:一个正方形IJKL,其中I(2,1),J(3,1),K(3,2),L(2,2),绕点I逆时针旋转45度后,正方形的新位置是什么?答案:正方形IJKL绕点I逆时针旋转45度后,点J(3,1)变为(2.707,0.707),点K(3,2)变为(2,2.414),点L(2,2)变为(1.293,1.707)。
因此,旋转后的正方形顶点坐标为I(2,1),J(2.707,0.707),K(2,2.414),L(1.293,1.707)。
专题45 以矩形为基础的图形的旋转变换问题(原卷版)

专题45 以矩形为基础的图形的旋转变换问题【例题精讲】两个长为2cm,宽为1cm的长方形,摆放在直线l上(如图①),CE=2cm,将长方形ABCD绕着点C顺时针旋转α角,将长方形EFGH绕着点E逆时针旋转相同的角度.(1)当旋转到顶点D、H重合时,连接AE、CG,求证:△AED≌△GCD(如图②).(2)当α=45°时(如图③),求证:四边形MHND为正方形.【针对训练】1、如图,有一矩形纸片ABCD,AB=6,AD=8,如图1,将纸片折叠使AB落在AD边上,B的对应点为B′,折痕为AE.如图2,再将△AB'E以B'E为折痕向右折叠,AE与CD交于点F.(1)求的值;(2)四边形EFDB′的面积为;(3)如图3,将△A′DF绕点D旋转得到△MDN,点N刚好落在B′E上,A′的对应点为M,F的对应点为N,求点A'到达点M所经过的距离.2、已知线段AB,如果将线段AB绕点A逆时针旋转90°得到线段AC,则称点C为线段AB关于点A的逆转点.点C为线段AB关于点A的逆转点的示意图如图1:(1)如图2,在正方形ABCD中,点为线段BC关于点B的逆转点;(2)如图3,在平面直角坐标系xOy中,点P的坐标为(x,0),且x>0,点E是y轴上一点,点F 是线段EO关于点E的逆转点,点G是线段EP关于点E的逆转点,过逆转点G,F的直线与x轴交于点H.①补全图;②判断过逆转点G,F的直线与x轴的位置关系并证明;③若点E的坐标为(0,5),连接PF、PG,设△PFG的面积为y,直接写出y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.3、如图,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,D为AC延长线上一点,连接DB,将DB绕点D逆时针旋转90°,得到线段DE,连接AE.(1)如图①,当CD=AC时,线段AB、AE、AD三者之间的数量关系式是AB+AE=AD.(2)如图②,当CD≠AC时,(1)中结论是否成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.(3)当点D在射线CA上时,其他条件不变,(1)中结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出线段AB、AE、AD三者之间的数量关系式.4、如图,将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△ADE,将BC绕点C顺时针旋转90°得CG,DG交EC于O点(1)求证:DO=OG;(2)若∠ABC=135°,AC=2,求DG的长;(3)若∠ABC=90°,BC>AB,且=时,直接写出的值.5、如图乙,△ABC和△ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点P为射线BD,CE的交点.(1)如图甲,将△ADE绕点A旋转,当C、D、E在同一条直线上时,连接BD、BE,则下列给出的四个结论中,其中正确的是哪几个.(回答直接写序号)①BD=CE;②BD⊥CE;③∠ACE+∠DBC=45°;④BE2=2(AD2+AB2)(2)若AB=6,AD=3,把△ADE绕点A旋转:①当∠CAE=90°时,求PB的长;②直接写出旋转过程中线段PB长的最大值和最小值.6、如图1,在等腰直角△ABC中,∠A=90°,AB=AC=3,在边AB上取一点D(点D不与点A,B重合),在边AC上取一点E,使AE=AD,连接DE.把△ADE绕点A逆时针方向旋转α(0°<α<360°),如图2.(1)请你在图2中,连接CE和BD,判断线段CE和BD的数量关系,并说明理由;(2)请你在图3中,画出当α=45°时的图形,连接CE和BE,求出此时△CBE的面积;(3)若AD=1,点M是CD的中点,在△ADE绕点A逆时针方向旋转的过程中,线段AM的最小值是.7、综合与实践问题情境数学活动课上,老师让同学们以“三角形的旋转”为主题开展数学活动,△ABC和△DEC是两个全等的直角三角形纸片,其中∠ACB=∠DCE=90°,∠B=∠E=30°,AB=DE=4.解决问题(1)如图①,智慧小组将△DEC绕点C顺时针旋转,发现当点D恰好落在AB边上时,DE∥AC,请你帮他们证明这个结论;(2)缜密小组在智慧小组的基础上继续探究,连接AE、AD、BD,当△DEC绕点C继续旋转到如图②所示的位置时,他们提出S△BDC=S△AEC,请你帮他们验证这一结论是否正确,并说明理由;探索发现(3)如图③,勤奋小组在前两个小组的启发下,继续旋转△DEC,当B、A、E三点共线时,求BD的长;(4)在图①的基础上,写出一个边长比为1::2的三角形(可添加字母)8、已知△ABC和△BDE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠BED=90°,AB=2BD,连接CE.(1)如图1,若点D在AB边上,点F是CE的中点,连接BF.当AC=4时,求BF的长;(2)如图2,将图1中的△BDE绕点B按顺时针方向旋转,使点D在△ABC的内部,连接AD,取AD的中点M,连接EM并延长至点N,使MN=EM,连接CN.求证:CN⊥CE.9、如图,已知点A(0,8),B(16,0),点P是x轴上的一个动点(不与原点O重合),连结AP,把△OAP沿着AP折叠后,点O落在点C处,连结PC,BC,设P(t,0).(1)如图1,当AP∥BC时,试判断△BCP的形状,并说明理由.(2)在点P的运动过程中,当∠PCB=90°时,求t的值.(3)如图2,过点B作BH⊥直线CP,垂足为点H,连结AH,在点P的运动过程中,是否存在AH=BC?若存在,求出t的值:若不存在,请说明理由.10、问题情境:数学活动课上,老师让同学们以“三角形的旋转”为主题开展数学活动,△ABC和△DEC是两个全等的直角三角形纸片,其中∠ACB=∠DCE=90°,∠B=∠E=30°,AB=DE=4.解决问题:(1)如图1,智慧小组将△DEC绕点C顺时针旋转,发现当点D恰好落在AB边上时,DE∥AC,请你帮他们证明这个结论;(2)缜密小组在智慧小组的基础上继续探究,当△DEC绕点C继续旋转到如图2所示的位置时,连接AE、AD、BD,他们提出S△BDC=S△AEC,请你帮他们验证这一结论是否正确,并说明理由.11、如图,△ABC中AB=AC=5,tan∠ACB=,点D为边BC上的一动点(不与点B、C重合),将线段AD绕点A顺时针旋转得AE,使∠DAE=∠BAC,DE与AB交于点F,连接BE.(1)求BC的长;(2)求证∠ABE=∠ABC;(3)当FB=FE时,求CD的长.12、(1)如图1,O是等边三角形ABC内一点,连接OA,OB,OC,且OA=3,OB=4,OC=5,将△BAO绕点B顺时针旋转后得到△BCD,连接OD.填空:①旋转角为°;②线段OD的长是;③∠BDC=°;(2)如图2,O是△ABC内一点,且∠ABC=90°,BA=BC.连接OA,OB,OC,将△BAO绕点B顺时针旋转后得到△BCD,连接OD.当OA,OB,OC满足什么条件时,∠BDC=135°?请说明理由.13、在△ABC中,AC=BC,∠ACB=α,点D为直线BC上一动点,过点D作DF∥AC交直线AB于点F,将AD绕点D顺时针旋转α得到ED,ED交直线AB于点O,连接BE.(1)问题发现:如图1,α=90°,点D在边BC上,猜想:①AF与BE的数量关系是;②∠ABE=度.(2)拓展探究:如图2,0°<α<90°,点D在边BC上,请判断AF与BE的数量关系及∠ABE的度数,并给予证明.(3)解决问题如图3,90°<α<180°,点D在射线BC上,且BD=3CD,若AB=8,请直接写出BE的长.13、如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为AB上一点,连接CD,将CD绕点C顺时针旋转90°至CE,连接AE.(1)求证:△BCD≌△ACE;(2)如图2,连接ED,若CD=2,AE=1,求AB的长;(3)如图3,若点F为AD的中点,分别连接EB和CF,求证:CF⊥EB.14、如图1,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠C=30°,BC=4,点D,E分别是边BC,AC的中点,连接DE.将△EDC绕点C按逆时针方向旋转,记旋转角为α.(1)问题发现①当α=0°时,=;②当α=180°时,=.(2)拓展探究试判断:当0°≤α<360°时,的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明.(3)问题解决当△EDC旋转至DE∥AC时,请直接写出BD的长.15、(1)问题发现如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=30°,∠ABC=90°,将线段AC绕点A逆时针旋转,旋转角α=2∠BAC,∠BCD的度数是;线段BD,AC之间的数量关系是.(2)类比探究在Rt△ABC中,∠BAC=45°,∠ABC=90°,将线段AC绕点A逆时针旋转,旋转角α=2∠BAC,请问(1)中的结论还成立吗?(3)拓展延伸如图3,在Rt△ABC中,AB=2,AC=4,∠BAC=90°,若点P满足PB=PC,∠BPC=90°,请直接写出线段AP的长度.16、综合与实践问题情境数学活动课上,老师让同学们以“三角形平移与旋转”为主题开展数学活动,△ACD和△BCE是两个等边三角形纸片,其中,AC=5cm,BC=2cm.解决问题(1)勤奋小组将△ACD和△BCE按图1所示的方式摆放(点A,C,B在同一条直线上),连接AE,BD.发现AE=DB,请你给予证明;(2)如图2,创新小组在勤奋小组的基础上继续探究,将△BCE绕着点C逆时针方向旋转,当点E恰好落在CD边上时,求△ABC的面积;拓展延伸(3)如图3,缜密小组在创新小组的基础上,提出一个问题:“将△BCE沿CD方向平移acm,得到B'C'E',连接AB',B'C,当△AB'C恰好是以AB'为斜边的直角三角形时,求a的值.请你直接写出a的值.17、如图,有一矩形纸片ABCD,AB=6,AD=8,如图1,将纸片折叠使AB落在AD边上,B的对应点为B′,折痕为AE.如图2,再将△AB'E以B'E为折痕向右折叠,AE与CD交于点F.(1)求的值;(2)四边形EFDB′的面积为;(3)如图3,将△A′DF绕点D旋转得到△MDN,点N刚好落在B′E上,A′的对应点为M,F的对应点为N,求点A'到达点M所经过的距离.。
旋转变换问题4

旋转变换问题41.如图,矩形ABCD中,AB=6,AD=8,P,E分别是线段AC、BC上的点,且四边形PEFD为矩形.(Ⅰ)若△PCD 是等腰三角形时,求AP的长;(Ⅱ)若AP=,求CF的长2.在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,点E在AB上,且BE=2,P是BC上的动点(BP>2),连接EP,将线段EP绕点E逆时针旋转一定角度后,点P落在AD上的点F处,以EP,EF为邻边作平行四边形EPGF.(1)如图1,当BP=4时,求证:四边形EPGF是正方形;(2)如图2,当BP=6时,过点G作GH⊥AD,交AD的延长线于点H,连接DG,FP.①求四边形EPGF的周长;②请直接写出∠EFP,∠BPF,∠HFG之间的数量关系;③求△DFG的面积3.如图,矩形ABCD中,AB=4,AD=8,P是对角线AC上一动点,连接PD,过点P作PE⊥PD交线段BC于E,设AP=x.(1)求PD:PE的值;(2)设DE2=y,试求出y与x的函数关系式,并求x取何值时,y有最小值;(3)当△PCD为等腰三角形时,求AP的长4.如图,矩形ABCD中,P为AD上一点.将△ABP沿BP翻折至△EBP,点A与点E重合:(1)如图1,AB=10,BC=6,点E落在CD边上,求AP的长;(2)如图2,若AB=8,BC=6,PE与CD相交于点O,且OE=OD,求AP的长;(3)如图3,若AB=4.BC=6,点P是AD的中点,求DE的长5.已知⊙O的半径为5,EF是长为8的弦,OG⊥EF于点G,点A在GO的延长线上,且AO=13.弦EF从图1位置开始绕点O逆时针旋转,在旋转过程中始终保持OG⊥EF,如图2.发现:在旋转过程中.(1)AG的最小值是_____,AG的最大值是_____;(2)当EF∥AO时,旋转角α=______;探究:若EF绕点O逆时针旋转1200,如图3.(1)求AG的长;(2)求线段EG扫过图形的面积;拓展:如图4,当AE切⊙O于点E,AG交EO于点C,求EC的长.6.如图1,已知在平行四边形ABCD中,AB=5,BC=8,cosB=4/5,点P是边BC上的动点,以CP为半径的圆C与边AD交于点E、F(点F在点E的右侧),射线CE与射线BA交于点G.(1)当圆C经过点A时,求CP的长;(2)如图2,连接AP,当AP∥CG时,求弦EF的长;(3)如图3,当BC=BG时,求圆C的半径长7.如图,将矩形ABCD沿AF折叠,使点D落在BC边的点E处,过点E作EG∥CD交AF于点G,连接DG.(1)求证:四边形EFDG是菱形;(2)求证:EG2=AF•GF;(3)若AG=6,EG=2,求BE的长8.如图,已知,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,E,F分别是CA,CB边的三等分点,将△ECF绕点C逆时针旋转α角(0°<α<90°),得到△MCN,连接AM,BN.(1)求证:AM=BN;(2)当MA∥CN时,试求旋转角α的余弦值旋转变换问题4答案1.分析:(Ⅰ)先求出AC,再分三种情况讨论计算即可得出结论;(Ⅱ)方法1、先判断出OC=0.5ED,OC=0.5PF,进而得出OC=OP=OF,即可得出∠OCF=∠OFC,∠OCP=∠OPC,最后判断出△ADP∽△CDF,得出比例式即可得出结论.方法2、先判断出∠CEF=∠FDC,得出点E,C,F,D四点共圆,再判断出点P也在此圆上,即可得出∠DAP=∠DCF,此后同方法1即可得出结论.方法3、先判断出△PME∽△DNP即可得出DP:PE=4:3,进而用两边对应成比例夹角相等判断出△ADP∽△CDF,得出比例式即可得出结论.解:(Ⅰ)在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,∠ADC=90°,∴DC=AB=6,∴AC==10,要使△PCD是等腰三角形,①当CP=CD时,AP=AC﹣CP=10﹣6=4,②当PD=PC时,∠PDC=∠PCD,∵∠PCD+∠PAD=∠PDC+∠PDA=90°,∴∠PAD=∠PDA,∴PD=PA,∴PA=PC,∴AP=AC=5,③当DP=DC时,如图1,过点D作DQ⊥AC于Q,则PQ=CQ,∵S△ADC=AD•DC=AC•DQ,∴DQ==,∴CQ==,∴PC=2CQ=,∴AP=AC﹣PC=10﹣=;所以,若△PCD是等腰三角形时,AP=4或5或;(Ⅱ)方法1、如图2,连接PF,DE,记PF与DE的交点为O,连接OC,∵四边形ABCD和PEFD是矩形,∴∠ADC=∠PDF=90°,∴∠ADP+∠PDC=∠PDC+∠CDF,∴∠ADP=∠CDF,∵∠BCD=90°,OE=OD,∴OC=ED,在矩形PEFD中,PF=DE,∴OC=PF,∵OP=OF=PF,∴OC=OP=OF,∴∠OCF=∠OFC,∠OCP=∠OPC,∵∠OPC+∠OFC+∠PCF=180°,∴2∠OCP+2∠OCF=180°,∴∠PCF=90°,∴∠PCD+∠FCD=90°,在Rt△ADC中,∠PCD+∠PAD=90°,∴∠PAD=∠FCD,∴△ADP∽△CDF,∴,∵AP=,∴CF=.方法2、如图,∵四边形ABCD和DPEF是矩形,∴∠ADC=∠PDF=90°,∴∠ADP=∠CDF,∵∠DGF+∠CDF=90°,∴∠EGC+∠CDF=90°,∵∠CEF+∠CGE=90°,∴∠CDF=∠FEC,∴点E,C,F,D四点共圆,∵四边形DPEF是矩形,∴点P也在此圆上,∵PE=DF,∴,∴∠ACB=∠DCF,∵AD∥BC,∴∠ACB=∠DAP,∴∠DAP=∠DCF,∵∠ADP=∠CDF,∴△ADP∽△CDF,∴,∵AP=,∴CF=.方法3、如图3,过点P作PM⊥BC于M交AD于N,∴∠PND=90°,∵PN∥CD,∴,∴,∴AN=,∴ND=8﹣=(10﹣)同理:PM=(10﹣)∵∠PND=90°,∴∠DPN+∠PDN=90°,∵四边形PEFD是矩形,∴∠DPE=90°,∴∠DPN+∠EPM=90°,∴∠PDN=∠EPM,∵∠PND=∠EMP=90°,∴△PND∽△EMP,∴=,∵PD=EF,DF=PE.∴,∵,∴,∵∠ADP=∠CDF,∴△ADP∽△CDF,∴=,∵AP=,∴CF=.2.分析:(1)先证明四边形EFGP是菱形,再证明∠FEP=90°即可.(2)①在Rt△PBE中,求出PE即可解决问题.②结论:∠EFP=∠BPF﹣∠HFG.利用平行线的性质以及菱形的性质即可证明.③求出DF、GH,根据S △DFG=•FD•GH计算即可.解(1)证明:如图1中,∵四边形EPGF是平行四边形,又∵EF=EP,∴EPGF是菱形,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=90°,∵AB=6,EB=2,∴AE=PB=4,在Rt△AEF和Rt△BPE中,∴Rt△AEF≌Rt△BPE,∠AEF=∠BPE,∵∠BPE+∠BEP=90,∴∠AEF+∠BEP=90,∴∠FEP=90,∴EPGF是正方形.(2)如图2中,①解:在Rt△PBE中,∵BE=2 BP=6,∴EP==2,∵EPGF是菱形,∴四边形EPGF的周长为8;②结论:∠EFP=∠BPF﹣∠HFG.理由:∵AD∥BC,∴∠HFP=∠BPF,∵四边形EFGP是菱形,∴∠EFP=∠GFP=∠FPE=∠FPG,∴∠BPE=∠HFG,∴∠BPF﹣∠BPE=∠EPF,∴∠BPF﹣∠HFG=∠EFP.③解:在△HFG和△PBE中,∴△HFG≌△BPE,∴HG=BE=2,∵EF=EP=2,AE=4,∴AF==2,∴FD=8﹣2,∴S △DFG=•FD•GH=×(8﹣2)×2=8﹣2.3.分析:(1)此题要通过构建相似三角形求解,过P作MN⊥BC于N,交AD于M,若AP=x,通过△APM∽△ACD 即可得到PM、DM的表达式,同理可求得PN、CN表达式,由于PD⊥PE,可证得△PDM∽△EPN,根据相似三角形的对应边的比相等,即可得到PD:PE的值.(2)由于△DPE是直角三角形,即可由勾股定理求得DE2的表达式,也就得到了关于y、x的函数关系式,根据函数的性质即可求出y的最小值及对应的x的值.(3)在上面两个题中,已经求得了PD、PC的表达式,可根据:①PD=PC,②PD=DC,③PC=CD,三个不同的等量关系,列方程求出对应的x的值,即AP的长.解:(1)过P作MN⊥BC交BC、AD于N、M,则MN∥CD.∴,∴,,∴,.∵∠MPD+∠MDP=∠MPD+∠NPE=90°,∴∠MDP=∠NPE.又∵∠DMP=∠PNE=90°,∴△DMP∽△PNE.∴,∴PD:PE=2:1;(2)∵PM=x,∴.∵CN=,,∴.∵DE2=CD2+CE2,∴.当DP⊥AC时y有最小值,可求AP=,即当x=时,y有最小值.(3)当PD=PC时,则AP=;当CP=CD时,则AP=;当DP=DC时,则AP=.4.分析:(1)设AP=EP=x,则PD=6﹣x,在Rt△DEP中,根据DE2+DP2=PE2,得到方程22+(6﹣x)2=x2,求得x的值即可;(2)由折叠得出EP=AP,∠E=∠A=90°,BE=AB=8,由ASA证明△ODP≌△OEG,得出OP=OG,PD=GE,设AP=EP=x,则PD=GE=6﹣x,DG=x,求出CG、BG,根据勾股定理得出方程62+(8﹣x)2=(x+2)2,解方程即可;(3)方法①,取DE的中点F,连接PF,依据△PEF∽△BPE,即可得到PF=EF,再根据勾股定理可得EF2+PF2=PE2,EF2+(EF)2=32,进而得到EF和DE的长;方法②,过E作GF∥AB,交AD于G,交BC于F,则∠PGE=∠EFB=90°,GF=AB=4,设GE=x,则EF=4﹣x,由折叠可得,∠BEP=∠A=90°,AB=BE=4,PE=AP=AD=3,根据△PEG∽△EBF,得出PG=(4﹣x),在Rt△EGP中,根据GE2+PG2=PE2,得出方程x2+[(4﹣x)]2=32,求得GE=,GD=DP﹣PG=,最后在Rt△DEG中,根据DE=进行计算即可.解:(1)如图1,由折叠可得,AP=EP,AB=EB=10,Rt△BCE中,由勾股定理可得,CE=8,∴DE=CD﹣CE=2,设AP=EP=x,则PD=6﹣x,∵Rt△DEP中,DE2+DP2=PE2,∴22+(6﹣x)2=x2,解得x=,∴AP 的长为;(2)如图2,∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=∠A=∠C=90°,AD=BC=6,CD=AB=8,根据题意得:△ABP≌△EBP,∴EP=AP,∠E=∠A=90°,BE=AB=8,在△ODP和△OEG 中,,∴△ODP≌△OEG(ASA),∴OP=OG,PD=GE,∴DG=EP,设AP=EP=x,则PD=GE=6﹣x,DG=x,∴CG=8﹣x,BG=8﹣(6﹣x)=2+x,根据勾股定理得:BC2+CG2=BG2,即62+(8﹣x)2=(x+2)2,解得x=4.8,∴AP=4.8;(3)解法一:如图3,取DE的中点F,连接PF,则当点P 是AD的中点时,DP=AP=EP=3,∴PF⊥DE,∴∠PFE=∠BEP=90°,由折叠可得,∠BPE=∠APE=∠PEF,BE=AB=4,∴△PEF∽△BPE,∴,即,∴PF=EF,又∵EF2+PF2=PE2,∴EF2+(EF)2=32,解得EF=,∴DE=;解法二:如图3,过E作GF∥AB,交AD于G,交BC于F,则∠PGE=∠EFB=90°,GF=AB=4,设GE=x,则EF=4﹣x,由折叠可得,∠BEP=∠A=90°,AB=BE=4,PE=AP=AD=3,∴∠PEG=∠EBF,∴△PEG∽△EBF,∴=,即=,∴PG=(4﹣x),∵Rt△EGP中,GE2+PG2=PE2,∴x2+[(4﹣x)]2=32,解得x1=0(舍去),x2=,∴GE=,GD=DP﹣PG=3﹣(4﹣)=,∴Rt△DEG中,DE===,∴DE 的长为.5.解:发现:(1)10,16.(2)90°或270°;探究:(1)如图1,连接OE,过点G作GH⊥OA于点H,∵∠GOH=60°,OG=3,∴GH=332,OH=32,∴AH=AO-OH=232,∴AG=GH2+AH2=139. (2)线段EG扫过部分的面积,如图2中的阴影部分,可以看作以O为圆心,圆心角为120°,半径分别为5和3的两个扇形的面积差,即线段EG扫过的面积=120360×π(52-32)=163π. 拓展:∵AE切⊙O于点E,∴∠AEO=90°,∵OE=5,OA=13,∴AE=12,如图,过点G作GD⊥AE于点D,∴∠EDG=∠OGE=90°,∵∠OEG+∠GED =90°,∠OEG +∠EOG =90°,∴∠GED =∠EOG,∴△EDG∽△OGE ,∴EGDG=OEEG,∴DG=165,∴ED=EG2-DG2=125,又∵∠A EO=∠EDG =90°,∴OE∥DG,∴△AEC∽△ADG,∴AEEC=ADDG,即12EC=12+125165,∴EC=83.6.分析:(1)在Rt△ABH中,根据BH=AB•cosB,求出BH,AH,CH,再根据勾股定理即可求出AC.(2)如图2中,若AP∥CE,APCE为平行四边形,首先证明四边形APCE是菱形,根据CP=CE=,求出CE,再根据勾股定理求出EF即可.(3)如图3中,过点C作CN⊥AD于点N,设AQ⊥BC,在Rt△ECN中,求出EN即可解决问题.解:(1)如图1中,设⊙O的半径为r,当点A在⊙C上时,点E和点A重合,过点A作AH⊥BC于H,∴BH=AB•cosB=4,∴AH=3,CH=4,∴AC===5∴此时CP=r=5;(2)如图2中,若AP∥CE,APCE为平行四边形,∵CE=CP,∴四边形APCE是菱形,连接AC、EP,则AC⊥EP,∴AM=CM=,由(1)知,AB=AC,则∠ACB=∠B,∴CP=CE==,∴EF=2=;(3)如图3中,过点C作CN⊥AD于点N,设AQ⊥BC,∵=cosB,AB=5,∴BQ=4,AN=QC=BC﹣BQ=4.∵∠AGE=∠AEG,∵AD∥BC,∴△GAE∽△GBC,∴AE:CB=AG:BG,即AE:8=AE:(AE+5),解得:AE=3,EN=AN﹣AE=1,∴CE===,∴⊙C的半径为.7.分析:(1)先依据翻折的性质和平行线的性质证明∠DGF=∠DFG,从而得到GD=DF,接下来依据翻折的性质可证明DG=GE=DF=EF;(2)连接DE,交AF于点O.由菱形的性质可知GF⊥DE,OG=OF=GF,接下来,证明△DOF∽△ADF,由相似三角形的性质可证明DF2=FO•AF,于是可得到GE、AF、FG的数量关系;(3)过点G作GH⊥DC,垂足为H.利用(2)的结论可求得FG=4,然后再△ADF中依据勾股定理可求得AD的长,然后再证明△FGH∽△FAD,利用相似三角形的性质可求得GH的长,最后依据BE=AD﹣GH求解即可.解(1)证明:∵GE∥DF,∴∠EGF=∠DFG.∵由翻折的性质可知:GD=GE,DF=EF,∠DGF=∠EGF,∴∠DGF=∠DFG.∴GD=DF.∴DG=GE=DF=EF.∴四边形EFDG为菱形.(2)证明:如图1所示:连接DE,交AF于点O.∵四边形EFDG为菱形,∴GF⊥DE,OG=OF=GF.∵∠DOF=∠ADF=90°,∠OFD=∠DFA,∴△DOF∽△ADF.∴=,即DF2=FO•AF.∵FO=GF,DF=EG,∴EG2=GF•AF.(3)如图2所示:过点G作GH⊥DC,垂足为H.∵EG2=GF•AF,AG=6,EG=2 ,∴20=FG(FG+6),整理得:FG2+6FG ﹣40=0.解得:FG=4,FG=﹣10(舍去).∵DF=GE=2 ,AF=10,∴AD==4 .∵GH⊥DC,AD⊥DC,∴GH∥AD.∴△FGH∽△FAD.∴=,即=.∴GH=.∴BE=AD﹣GH=4 ﹣=8.分析:(1)由CA=CB,E,F分别是CA,CB边的三等分点,得CE=CF,根据旋转的性质,CM=CE=CN=CF,∠ACM=∠BCN=α,证明△AMC≌△BNC即可;(2)当MA∥CN时,∠ACN=∠CAM,由∠ACN+∠ACM=90°,得到∠CAM+∠ACM=90°,所以cosα=CM/AC=1/3.解:(1)∵CA=CB,∠ACB=90°,E,F分别是CA,CB边的三等分点,∴CE=CF,根据旋转的性质,CM=CE=CN=CF,∠ACM=∠BCN=α,在△AMC和△BNC中,AC=CB,∠ACM=∠BCN,CM=CN,∴△AMC≌△BNC,∴AM=BN;(2)∵MA∥CN,∴∠ACN=∠CAM,∵∠ACN+∠ACM=90°,∴∠CAM+∠ACM=90°,∴∠AMC=90°,∴cosα===。
旋转专项练习题

旋转专项练习题在几何学中,旋转是一种常见的变换操作,它可以将一个图形沿着中心点或轴线旋转一定角度。
通过多次练习旋转操作,不仅可以锻炼我们的思维能力,还能够提高我们的几何学知识。
本文将为您提供一些旋转专项练习题,帮助您巩固和拓展相关知识。
题目一:旋转矩形对于给定的矩形ABCD,中心点为O,若将该矩形按顺时针方向绕O点旋转90度,求旋转后各点的坐标。
解析:根据旋转规则,顺时针旋转90度可以理解为每个点的坐标绕O点逆时针旋转90度。
已知矩形ABCD的坐标如下:A(0, 0) B(4, 0) C(4, 2) D(0, 2)根据旋转规则,逆时针旋转90度后的坐标为:A'(-0, 0) B'(0, -4) C'(-2, -4) D'(-2, 0)题目二:旋转三角形对于给定的三角形ABC,中心点为O,若将该三角形按逆时针方向绕O点旋转180度,求旋转后各点的坐标。
解析:根据旋转规则,逆时针旋转180度可以理解为每个点的坐标绕O点旋转180度。
已知三角形ABC的坐标如下:A(0, 0) B(4, 0) C(2, 3)根据旋转规则,旋转180度后的坐标为:A'(0, 0) B'(-4, 0) C'(-2, -3)题目三:旋转正方形对于给定的正方形ABCD,中心点为O,若将该正方形按逆时针方向绕O点旋转270度,求旋转后各点的坐标。
解析:根据旋转规则,逆时针旋转270度可以理解为每个点的坐标绕O点逆时针旋转270度。
已知正方形ABCD的坐标如下:A(0, 0) B(4, 0) C(4, 4) D(0, 4)根据旋转规则,逆时针旋转270度后的坐标为:A'(0, 0) B'(0, 4) C'(-4, 4) D'(-4, 0)题目四:旋转圆形对于给定的圆形O,若将该圆形按逆时针方向绕O点旋转45度,求旋转后各点的坐标。
解析:由于圆形的每个点到中心点的距离都相等,因此旋转后每个点的坐标仍然是相对于中心点O的极坐标系。
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专题45 以矩形为基础的图形的旋转变换问题【例题精讲】两个长为2cm,宽为1cm的长方形,摆放在直线l上(如图①),CE=2cm,将长方形ABCD绕着点C顺时针旋转α角,将长方形EFGH绕着点E逆时针旋转相同的角度.(1)当旋转到顶点D、H重合时,连接AE、CG,求证:△AED≌△GCD(如图②).(2)当α=45°时(如图③),求证:四边形MHND为正方形.【针对训练】1、如图,有一矩形纸片ABCD,AB=6,AD=8,如图1,将纸片折叠使AB落在AD边上,B的对应点为B′,折痕为AE.如图2,再将△AB'E以B'E为折痕向右折叠,AE与CD交于点F.(1)求的值;(2)四边形EFDB′的面积为;(3)如图3,将△A′DF绕点D旋转得到△MDN,点N刚好落在B′E上,A′的对应点为M,F的对应点为N,求点A'到达点M所经过的距离.2、已知线段AB,如果将线段AB绕点A逆时针旋转90°得到线段AC,则称点C为线段AB关于点A的逆转点.点C为线段AB关于点A的逆转点的示意图如图1:(1)如图2,在正方形ABCD中,点为线段BC关于点B的逆转点;(2)如图3,在平面直角坐标系xOy中,点P的坐标为(x,0),且x>0,点E是y轴上一点,点F 是线段EO关于点E的逆转点,点G是线段EP关于点E的逆转点,过逆转点G,F的直线与x轴交于点H.①补全图;②判断过逆转点G,F的直线与x轴的位置关系并证明;③若点E的坐标为(0,5),连接PF、PG,设△PFG的面积为y,直接写出y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围.3、如图,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,D为AC延长线上一点,连接DB,将DB绕点D逆时针旋转90°,得到线段DE,连接AE.(1)如图①,当CD=AC时,线段AB、AE、AD三者之间的数量关系式是AB+AE=AD.(2)如图②,当CD≠AC时,(1)中结论是否成立?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.(3)当点D在射线CA上时,其他条件不变,(1)中结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,请直接写出线段AB、AE、AD三者之间的数量关系式.4、如图,将△ABC绕点A逆时针旋转90°得到△ADE,将BC绕点C顺时针旋转90°得CG,DG交EC于O点(1)求证:DO=OG;(2)若∠ABC=135°,AC=2,求DG的长;(3)若∠ABC=90°,BC>AB,且=时,直接写出的值.5、如图乙,△ABC和△ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点P为射线BD,CE的交点.(1)如图甲,将△ADE绕点A旋转,当C、D、E在同一条直线上时,连接BD、BE,则下列给出的四个结论中,其中正确的是哪几个.(回答直接写序号)①BD=CE;②BD⊥CE;③∠ACE+∠DBC=45°;④BE2=2(AD2+AB2)(2)若AB=6,AD=3,把△ADE绕点A旋转:①当∠CAE=90°时,求PB的长;②直接写出旋转过程中线段PB长的最大值和最小值.6、如图1,在等腰直角△ABC中,∠A=90°,AB=AC=3,在边AB上取一点D(点D不与点A,B重合),在边AC上取一点E,使AE=AD,连接DE.把△ADE绕点A逆时针方向旋转α(0°<α<360°),如图2.(1)请你在图2中,连接CE和BD,判断线段CE和BD的数量关系,并说明理由;(2)请你在图3中,画出当α=45°时的图形,连接CE和BE,求出此时△CBE的面积;(3)若AD=1,点M是CD的中点,在△ADE绕点A逆时针方向旋转的过程中,线段AM的最小值是.7、综合与实践问题情境数学活动课上,老师让同学们以“三角形的旋转”为主题开展数学活动,△ABC和△DEC是两个全等的直角三角形纸片,其中∠ACB=∠DCE=90°,∠B=∠E=30°,AB=DE=4.解决问题(1)如图①,智慧小组将△DEC绕点C顺时针旋转,发现当点D恰好落在AB边上时,DE∥AC,请你帮他们证明这个结论;(2)缜密小组在智慧小组的基础上继续探究,连接AE、AD、BD,当△DEC绕点C继续旋转到如图②所示的位置时,他们提出S△BDC=S△AEC,请你帮他们验证这一结论是否正确,并说明理由;探索发现(3)如图③,勤奋小组在前两个小组的启发下,继续旋转△DEC,当B、A、E三点共线时,求BD的长;(4)在图①的基础上,写出一个边长比为1::2的三角形(可添加字母)8、已知△ABC和△BDE都是等腰直角三角形,∠ACB=∠BED=90°,AB=2BD,连接CE.(1)如图1,若点D在AB边上,点F是CE的中点,连接BF.当AC=4时,求BF的长;(2)如图2,将图1中的△BDE绕点B按顺时针方向旋转,使点D在△ABC的内部,连接AD,取AD的中点M,连接EM并延长至点N,使MN=EM,连接CN.求证:CN⊥CE.9、如图,已知点A(0,8),B(16,0),点P是x轴上的一个动点(不与原点O重合),连结AP,把△OAP沿着AP折叠后,点O落在点C处,连结PC,BC,设P(t,0).(1)如图1,当AP∥BC时,试判断△BCP的形状,并说明理由.(2)在点P的运动过程中,当∠PCB=90°时,求t的值.(3)如图2,过点B作BH⊥直线CP,垂足为点H,连结AH,在点P的运动过程中,是否存在AH=BC?若存在,求出t的值:若不存在,请说明理由.10、问题情境:数学活动课上,老师让同学们以“三角形的旋转”为主题开展数学活动,△ABC和△DEC是两个全等的直角三角形纸片,其中∠ACB=∠DCE=90°,∠B=∠E=30°,AB=DE=4.解决问题:(1)如图1,智慧小组将△DEC绕点C顺时针旋转,发现当点D恰好落在AB边上时,DE∥AC,请你帮他们证明这个结论;(2)缜密小组在智慧小组的基础上继续探究,当△DEC绕点C继续旋转到如图2所示的位置时,连接AE、AD、BD,他们提出S△BDC=S△AEC,请你帮他们验证这一结论是否正确,并说明理由.11、如图,△ABC中AB=AC=5,tan∠ACB=,点D为边BC上的一动点(不与点B、C重合),将线段AD绕点A顺时针旋转得AE,使∠DAE=∠BAC,DE与AB交于点F,连接BE.(1)求BC的长;(2)求证∠ABE=∠ABC;(3)当FB=FE时,求CD的长.12、(1)如图1,O是等边三角形ABC内一点,连接OA,OB,OC,且OA=3,OB=4,OC=5,将△BAO绕点B顺时针旋转后得到△BCD,连接OD.填空:①旋转角为°;②线段OD的长是;③∠BDC=°;(2)如图2,O是△ABC内一点,且∠ABC=90°,BA=BC.连接OA,OB,OC,将△BAO绕点B顺时针旋转后得到△BCD,连接OD.当OA,OB,OC满足什么条件时,∠BDC=135°?请说明理由.13、在△ABC中,AC=BC,∠ACB=α,点D为直线BC上一动点,过点D作DF∥AC交直线AB于点F,将AD绕点D顺时针旋转α得到ED,ED交直线AB于点O,连接BE.(1)问题发现:如图1,α=90°,点D在边BC上,猜想:①AF与BE的数量关系是;②∠ABE=度.(2)拓展探究:如图2,0°<α<90°,点D在边BC上,请判断AF与BE的数量关系及∠ABE的度数,并给予证明.(3)解决问题如图3,90°<α<180°,点D在射线BC上,且BD=3CD,若AB=8,请直接写出BE的长.13、如图1,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,D为AB上一点,连接CD,将CD绕点C顺时针旋转90°至CE,连接AE.(1)求证:△BCD≌△ACE;(2)如图2,连接ED,若CD=2,AE=1,求AB的长;(3)如图3,若点F为AD的中点,分别连接EB和CF,求证:CF⊥EB.14、如图1,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠C=30°,BC=4,点D,E分别是边BC,AC的中点,连接DE.将△EDC绕点C按逆时针方向旋转,记旋转角为α.(1)问题发现①当α=0°时,=;②当α=180°时,=.(2)拓展探究试判断:当0°≤α<360°时,的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明.(3)问题解决当△EDC旋转至DE∥AC时,请直接写出BD的长.15、(1)问题发现如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=30°,∠ABC=90°,将线段AC绕点A逆时针旋转,旋转角α=2∠BAC,∠BCD的度数是;线段BD,AC之间的数量关系是.(2)类比探究在Rt△ABC中,∠BAC=45°,∠ABC=90°,将线段AC绕点A逆时针旋转,旋转角α=2∠BAC,请问(1)中的结论还成立吗?(3)拓展延伸如图3,在Rt△ABC中,AB=2,AC=4,∠BAC=90°,若点P满足PB=PC,∠BPC=90°,请直接写出线段AP的长度.16、综合与实践问题情境数学活动课上,老师让同学们以“三角形平移与旋转”为主题开展数学活动,△ACD和△BCE是两个等边三角形纸片,其中,AC=5cm,BC=2cm.解决问题(1)勤奋小组将△ACD和△BCE按图1所示的方式摆放(点A,C,B在同一条直线上),连接AE,BD.发现AE=DB,请你给予证明;(2)如图2,创新小组在勤奋小组的基础上继续探究,将△BCE绕着点C逆时针方向旋转,当点E恰好落在CD边上时,求△ABC的面积;拓展延伸(3)如图3,缜密小组在创新小组的基础上,提出一个问题:“将△BCE沿CD方向平移acm,得到B'C'E',连接AB',B'C,当△AB'C恰好是以AB'为斜边的直角三角形时,求a的值.请你直接写出a的值.17、如图,有一矩形纸片ABCD,AB=6,AD=8,如图1,将纸片折叠使AB落在AD边上,B的对应点为B′,折痕为AE.如图2,再将△AB'E以B'E为折痕向右折叠,AE与CD交于点F.(1)求的值;(2)四边形EFDB′的面积为;(3)如图3,将△A′DF绕点D旋转得到△MDN,点N刚好落在B′E上,A′的对应点为M,F的对应点为N,求点A'到达点M所经过的距离.。