中考数学压轴题之旋转(中考题型整理,突破提升)及详细答案
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4.如图(1)所示,将一个腰长为 2 等腰直角△ BCD 和直角边长为 2、宽为 1 的直角△ CED 拼在一起.现将△ CED 绕点 C 顺时针旋转至△ CE’D’,旋转角为 a. (1)如图(2),旋转角 a=30°时,点 D′到 CD 边的距离 D’A=______.求证:四边形 ACED′ 为矩形; (2)如图(1),△ CED 绕点 C 顺时针旋转一周的过程中,在 BC 上如何取点 G,使得 GD’=E’D;并说明理由.
【答案】(1)详见解析;(2)FE·sin( -90°) 【解析】 【分析】 (1)由四边形 ABCD 是平行四边形得 AF∥ BE,所以∠ FAE=∠ BEA,由折叠的性质得 ∠ BAE=∠ FAE,∠ BEA=∠ FEA,所以∠ BAE=∠ FEA,故有 AB∥ FE,因此四边形 ABEF 是平行四 边形,又 BE=EF,因此可得结论; (2)根据点 M 在线段 BE 上和 EC 上两种情况证明∠ ENG=90°- ,利用菱形的性质得到
【答案】(1)证明见解析 (2)当旋转角等于 30°时,AB 与 A1B1 垂直. (3)理由见解析 【解析】 试题分析:(1)由等边三角形的性质得 AB=BB1,又因为 BB1=2BC,得出 AB=2BC; (2) 利用 AB 与 A1B1 垂直得∠ A1ED=90°,则∠ A1DE=90°-∠ A1=60°,根据对顶角相等得 ∠ BDC=60°,由于∠ B=60°,利用三角形内角和定理得∠ A1CB=180°-∠ BDC-∠ B=60°,所以 ∠ ACA1=90°-∠ A1CB=30°,然后根据旋转的定义得到旋转角等于 30°时,AB 与 A1B1 垂直; (3)由于 AB∥ CB1,∠ ACB1=90°,根据平行线的性质得∠ ADC=90°,在 Rt△ ADC 中,根据含
;
(wk.baidu.com)证明:如图所示,
当 C、P、M、N 四点共线时,PA+PB+PC 最小 由旋转可得,△ AMN≌ △ APB,
∴ PB=MN 易得△ APM、△ ABN 都是等边三角形, ∴ PA=PM ∴ PA+PB+PC=PM+MN+PC=CN, ∴ BN=AB=6,∠ BNA=60°,∠ PAM=60° ∴ ∠ CAN=∠ CAB+∠ BAN=60°+60°=120°, ∴ ∠ CBN=90° 在 Rt△ ABC 中,易得 ∴ 在 Rt△ BCN 中, “点睛”本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转和平移的性质、全等三角形的判定和性 质、矩形的性质以及勾股定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造等边三角形和 全等三角形,依据图形的性质进行计算求解.
【解析】 试题分析:(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; 试题解析: 解:(1)证明:在 Rt△ FCD 中, ∵ G 为 DF 的中点,
∴ △ AMG≌ △ ENG, ∴ AG=EG, ∴ EG=CG, (3)(1)中的结论仍然成立,即 EG=CG 且 EG⊥CG。 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,如图 所示:
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。 【点睛】本题解题关键是作出辅助线,且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,难度较大。
∠ FEN= -90°,再根据垂线段最短,求出 FN 的最小值即可. 【详解】 (1)∵ 四边形 ABCD 是平行四边形, ∴ AD∥ BC, ∴ ∠ FAE=∠ BEA, 由折叠的性质得∠ BAE=∠ FAE,∠ BEA=∠ FEA, BE=EF, ∴ ∠ BAE=∠ FEA, ∴ AB∥ FE, ∴ 四边形 ABEF 是平行四边形, 又 BE=EF, ∴ 四边形 ABEF 是菱形; (2)①如图 1,当点 M 在线段 BE 上时,在射线 MC 上取点 G,使 MG=AB,连接 GN、 EN.
(3)△ CED 绕点 C 顺时针旋转一周的过程中,∠ CE’D=90°时,直接写出旋转角 a 的值. 【答案】1 【解析】 分析:(1)过 D′作 D′N⊥CD 于 N.由 30°所对直角边等于斜边的一半即可得结论. 由 D’A∥ CE 且 D’A=CE=1,得到四边形 ACED’为平行四边形.根据有一个角为 90°的平行四边 形是矩形,即可得出结论; (2)取 BC 中点即为点 G,连接 GD’.易证△ DCE’≌ △ D’CG,由全等三角形的对应边相等 即可得出结论. (3)分两种情况讨论即可. 详解:(1)D’A=1.理由如下: 过 D′作 D′N⊥CD 于 N.
3.如图 l,在 AABC 中,∠ ACB=90°,点 P 为 ΔABC 内一点. (1)连接 PB,PC,将 ABCP 沿射线 CA 方向平移,得到 ΔDAE,点 B,C,P 的对应点分别为 点 D、A、E,连接 CE. ①依题意,请在图 2 中补全图形; ②如果 BP⊥CE,BP=3,AB=6,求 CE 的长 (2)如图 3,以点 A 为旋转中心,将 ΔABP 顺时针旋转 60°得到△ AMN,连接 PA、PB、PC, 当 AC=3,AB=6 时,根据此图求 PA+PB+PC 的最小值.
【答案】解:(1)CG=EG (2)(1)中结论没有发生变化,即 EG=CG. 证明: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. ∴ AG=CG. 在△ DMG 与△ FNG 中, ∵ ∠ DGM=∠ FGN,FG=DG,∠ MDG=∠ NFG, ∴ △ DMG≌ △ FNG. ∴ MG=NG 在矩形 AENM 中,AM=EN. 在 Rt△ AMG 与 Rt△ ENG 中, ∵ AM=EN, MG=NG, ∴ △ AMG≌ △ ENG. ∴ AG=EG ∴ EG=CG. (3)(1)中的结论仍然成立.
②如图,连接 BD、CD
∵ △ BCP 沿射线 CA 方向平移,得到△ DAE, ∴ BC∥ AD 且 BC=AD, ∵ ∠ ACB=90°, ∴ 四边形 BCAD 是矩形,∴ CD=AB=6, ∵ BP=3,∴ DE=BP=3, ∵ BP⊥CE,BP∥ DE,∴ DE⊥CE,
∴ 在 Rt△ DCE 中,
一、旋转 真题与模拟题分类汇编(难题易错题) 1.如图 1,在□ABCD 中,AB=6,∠ B= (60°< ≤90°). 点 E 在 BC 上,连接 AE,把△ ABE 沿
AE 折叠,使点 B 与 AD 上的点 F 重合,连接 EF. (1)求证:四边形 ABEF 是菱形; (2)如图 2,点 M 是 BC 上的动点,连接 AM,把线段 AM 绕点 M 顺时针旋转 得到线段 MN,连接 FN,求 FN 的最小值(用含 的代数式表示).
∵ ∠ AMN=∠ B= ,∠ AMN+∠ 2=∠ 1+∠ B ∴ ∠ 1=∠ 2 又 AM=NM,AB=MG ∴ △ ABM≌ △ MGN ∴ ∠ B=∠ 3,NG=BM ∵ MG=AB=BE ∴ EG=AB=NG ∴ ∠ 4=∠ ENG= (180°- )=90°- 又在菱形 ABEF 中,AB∥ EF ∴ ∠ FEC=∠ B= ∴ ∠ FEN=∠ FEC-∠ 4= - (90°- )= -90° ②如图 2,当点 M 在线段 EC 上时,在 BC 延长线上截取 MG=AB,连接 GN、EN.
∴
,
同理,在 Rt△ DEF 中,
,
∴ CG=EG; (2)(1)中结论仍然成立,即 EG=CG; 连接 AG,过 G 点作 MN⊥AD 于 M,与 EF 的延长线交于 N 点,如图所示:
在△ DAG 与△ DCG 中, ∵ AD=CD,∠ ADG=∠ CDG,DC=DC, ∴ △ DAG≌ △ DCG, ∴ AG=CG, 在△ DMG 与△ FNG 中, ∵ ∠ DGM=∠ FGN,DG=FG,∠ MDG=∠ NFG, ∴ △ DMG≌ △ FNG, ∴ MG=NG, 在矩形 AENM 中,AM=EN., 在 Rt△ AMG 与 Rt△ ENG 中, ∵ AM=EN,MG=NG,
点睛:本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对 应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角. 5.已知:如图 1,将两块全等的含 30º 角的直角三角板按图所示的方式放置,
∠ BAC=∠ B1A1C=30°,点 B,C,B1 在同一条直线上. (1)求证:AB=2BC (2)如图2,将△ ABC 绕点C顺时针旋转 α°(0<α<180),在旋转过程中,设 AB 与 A1C、A1B1 分别交于点 D、E,AC 与 A1B1 交于点 F.当 α 等于多少度时,AB 与 A1B1 垂直? 请说明理由. (3)如图 3,当△ ABC 绕点 C 顺时针方向旋转至如图所示的位置,使 AB∥ CB1,AB 与 A1C 交于点 D,试说明 A1D=CD.
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)①补图见解析;② 【解析】
;(2)
(1)①连接 PB、PC,将△ BCP 沿射线 CA 方向平移,得到△ DAE,点 B、C、P 的对应点分 别为点 D、A、E,连接 CE,据此画图即可;②连接 BD、CD,构造矩形 ACBD 和 Rt△ CDE,根据矩形的对角线相等以及勾股定理进行计算,即可求得 CE 的长; (2)以点 A 为旋转中心,将△ ABP 顺时针旋转 60°得到△ AMN,连接 BN,根据△ PAM、 △ ABN 都是等边三角形,可得 PA+PB+PC=CP+PM+MN,最后根据当 C、P、M、N 四点共射 线,PA+PB+PC 的值最小,此时△ CBN 是直角三角形,利用勾股定理即可解决问题. 解:(1)①补全图形如图所示;
∵ ∠ NCD′=30°,CD′=CD=2,∴ ND′= 1 CD′=1. 2
由已知,D’A∥ CE,且 D’A=CE=1, ∴ 四边形 ACED’为平行四边形. 又∵ ∠ DCE=90°, ∴ 四边形 ACED’为矩形; (2)如图,取 BC 中点即为点 G,连接 GD’.
∵ ∠ DCE=∠ D’CE’=90°, ∴ ∠ DCE’=∠ D’CG. 又∵ D’C= DC,CG=CE’, ∴ △ DCE’≌ △ D’CG, ∴ GD’=E’D. (3)分两种情况讨论:①如图 1. ∵ ∠ CE′D=90°,CD=2,CE′=1,∴ ∠ CDE′=30°,∴ ∠ E′CD=60°,∴ ∠ E′CB=30°,∴ 旋转角 =∠ ECE′=180°+30°=210°. ②如图 2,同理可得∠ E′CE=30°,∴ 旋转角=360°-30°=330°.
同理可得:∠ FEN=∠ FEC-∠ 4= - (90°- )= -90° 综上所述,∠ FEN= -90° ∴ 当点 M 在 BC 上运动时,点 N 在射线 EH 上运动(如图 3) 当 FN⊥EH 时,FN 最小,其最小值为 FE·sin( -90°) 【点睛】 本题考查了菱形的判定与性质以及求最短距离的问题,解题的关键是分类讨论得出∠ FEN = -90°,再运用垂线段最短求出 FN 的最小值.
【答案】(1)详见解析;(2)FE·sin( -90°) 【解析】 【分析】 (1)由四边形 ABCD 是平行四边形得 AF∥ BE,所以∠ FAE=∠ BEA,由折叠的性质得 ∠ BAE=∠ FAE,∠ BEA=∠ FEA,所以∠ BAE=∠ FEA,故有 AB∥ FE,因此四边形 ABEF 是平行四 边形,又 BE=EF,因此可得结论; (2)根据点 M 在线段 BE 上和 EC 上两种情况证明∠ ENG=90°- ,利用菱形的性质得到
【答案】(1)证明见解析 (2)当旋转角等于 30°时,AB 与 A1B1 垂直. (3)理由见解析 【解析】 试题分析:(1)由等边三角形的性质得 AB=BB1,又因为 BB1=2BC,得出 AB=2BC; (2) 利用 AB 与 A1B1 垂直得∠ A1ED=90°,则∠ A1DE=90°-∠ A1=60°,根据对顶角相等得 ∠ BDC=60°,由于∠ B=60°,利用三角形内角和定理得∠ A1CB=180°-∠ BDC-∠ B=60°,所以 ∠ ACA1=90°-∠ A1CB=30°,然后根据旋转的定义得到旋转角等于 30°时,AB 与 A1B1 垂直; (3)由于 AB∥ CB1,∠ ACB1=90°,根据平行线的性质得∠ ADC=90°,在 Rt△ ADC 中,根据含
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(wk.baidu.com)证明:如图所示,
当 C、P、M、N 四点共线时,PA+PB+PC 最小 由旋转可得,△ AMN≌ △ APB,
∴ PB=MN 易得△ APM、△ ABN 都是等边三角形, ∴ PA=PM ∴ PA+PB+PC=PM+MN+PC=CN, ∴ BN=AB=6,∠ BNA=60°,∠ PAM=60° ∴ ∠ CAN=∠ CAB+∠ BAN=60°+60°=120°, ∴ ∠ CBN=90° 在 Rt△ ABC 中,易得 ∴ 在 Rt△ BCN 中, “点睛”本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转和平移的性质、全等三角形的判定和性 质、矩形的性质以及勾股定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造等边三角形和 全等三角形,依据图形的性质进行计算求解.
【解析】 试题分析:(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; 试题解析: 解:(1)证明:在 Rt△ FCD 中, ∵ G 为 DF 的中点,
∴ △ AMG≌ △ ENG, ∴ AG=EG, ∴ EG=CG, (3)(1)中的结论仍然成立,即 EG=CG 且 EG⊥CG。 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,如图 所示:
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。 【点睛】本题解题关键是作出辅助线,且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,难度较大。
∠ FEN= -90°,再根据垂线段最短,求出 FN 的最小值即可. 【详解】 (1)∵ 四边形 ABCD 是平行四边形, ∴ AD∥ BC, ∴ ∠ FAE=∠ BEA, 由折叠的性质得∠ BAE=∠ FAE,∠ BEA=∠ FEA, BE=EF, ∴ ∠ BAE=∠ FEA, ∴ AB∥ FE, ∴ 四边形 ABEF 是平行四边形, 又 BE=EF, ∴ 四边形 ABEF 是菱形; (2)①如图 1,当点 M 在线段 BE 上时,在射线 MC 上取点 G,使 MG=AB,连接 GN、 EN.
(3)△ CED 绕点 C 顺时针旋转一周的过程中,∠ CE’D=90°时,直接写出旋转角 a 的值. 【答案】1 【解析】 分析:(1)过 D′作 D′N⊥CD 于 N.由 30°所对直角边等于斜边的一半即可得结论. 由 D’A∥ CE 且 D’A=CE=1,得到四边形 ACED’为平行四边形.根据有一个角为 90°的平行四边 形是矩形,即可得出结论; (2)取 BC 中点即为点 G,连接 GD’.易证△ DCE’≌ △ D’CG,由全等三角形的对应边相等 即可得出结论. (3)分两种情况讨论即可. 详解:(1)D’A=1.理由如下: 过 D′作 D′N⊥CD 于 N.
3.如图 l,在 AABC 中,∠ ACB=90°,点 P 为 ΔABC 内一点. (1)连接 PB,PC,将 ABCP 沿射线 CA 方向平移,得到 ΔDAE,点 B,C,P 的对应点分别为 点 D、A、E,连接 CE. ①依题意,请在图 2 中补全图形; ②如果 BP⊥CE,BP=3,AB=6,求 CE 的长 (2)如图 3,以点 A 为旋转中心,将 ΔABP 顺时针旋转 60°得到△ AMN,连接 PA、PB、PC, 当 AC=3,AB=6 时,根据此图求 PA+PB+PC 的最小值.
【答案】解:(1)CG=EG (2)(1)中结论没有发生变化,即 EG=CG. 证明: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. ∴ AG=CG. 在△ DMG 与△ FNG 中, ∵ ∠ DGM=∠ FGN,FG=DG,∠ MDG=∠ NFG, ∴ △ DMG≌ △ FNG. ∴ MG=NG 在矩形 AENM 中,AM=EN. 在 Rt△ AMG 与 Rt△ ENG 中, ∵ AM=EN, MG=NG, ∴ △ AMG≌ △ ENG. ∴ AG=EG ∴ EG=CG. (3)(1)中的结论仍然成立.
②如图,连接 BD、CD
∵ △ BCP 沿射线 CA 方向平移,得到△ DAE, ∴ BC∥ AD 且 BC=AD, ∵ ∠ ACB=90°, ∴ 四边形 BCAD 是矩形,∴ CD=AB=6, ∵ BP=3,∴ DE=BP=3, ∵ BP⊥CE,BP∥ DE,∴ DE⊥CE,
∴ 在 Rt△ DCE 中,
一、旋转 真题与模拟题分类汇编(难题易错题) 1.如图 1,在□ABCD 中,AB=6,∠ B= (60°< ≤90°). 点 E 在 BC 上,连接 AE,把△ ABE 沿
AE 折叠,使点 B 与 AD 上的点 F 重合,连接 EF. (1)求证:四边形 ABEF 是菱形; (2)如图 2,点 M 是 BC 上的动点,连接 AM,把线段 AM 绕点 M 顺时针旋转 得到线段 MN,连接 FN,求 FN 的最小值(用含 的代数式表示).
∵ ∠ AMN=∠ B= ,∠ AMN+∠ 2=∠ 1+∠ B ∴ ∠ 1=∠ 2 又 AM=NM,AB=MG ∴ △ ABM≌ △ MGN ∴ ∠ B=∠ 3,NG=BM ∵ MG=AB=BE ∴ EG=AB=NG ∴ ∠ 4=∠ ENG= (180°- )=90°- 又在菱形 ABEF 中,AB∥ EF ∴ ∠ FEC=∠ B= ∴ ∠ FEN=∠ FEC-∠ 4= - (90°- )= -90° ②如图 2,当点 M 在线段 EC 上时,在 BC 延长线上截取 MG=AB,连接 GN、EN.
∴
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同理,在 Rt△ DEF 中,
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∴ CG=EG; (2)(1)中结论仍然成立,即 EG=CG; 连接 AG,过 G 点作 MN⊥AD 于 M,与 EF 的延长线交于 N 点,如图所示:
在△ DAG 与△ DCG 中, ∵ AD=CD,∠ ADG=∠ CDG,DC=DC, ∴ △ DAG≌ △ DCG, ∴ AG=CG, 在△ DMG 与△ FNG 中, ∵ ∠ DGM=∠ FGN,DG=FG,∠ MDG=∠ NFG, ∴ △ DMG≌ △ FNG, ∴ MG=NG, 在矩形 AENM 中,AM=EN., 在 Rt△ AMG 与 Rt△ ENG 中, ∵ AM=EN,MG=NG,
点睛:本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对 应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角. 5.已知:如图 1,将两块全等的含 30º 角的直角三角板按图所示的方式放置,
∠ BAC=∠ B1A1C=30°,点 B,C,B1 在同一条直线上. (1)求证:AB=2BC (2)如图2,将△ ABC 绕点C顺时针旋转 α°(0<α<180),在旋转过程中,设 AB 与 A1C、A1B1 分别交于点 D、E,AC 与 A1B1 交于点 F.当 α 等于多少度时,AB 与 A1B1 垂直? 请说明理由. (3)如图 3,当△ ABC 绕点 C 顺时针方向旋转至如图所示的位置,使 AB∥ CB1,AB 与 A1C 交于点 D,试说明 A1D=CD.
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)①补图见解析;② 【解析】
;(2)
(1)①连接 PB、PC,将△ BCP 沿射线 CA 方向平移,得到△ DAE,点 B、C、P 的对应点分 别为点 D、A、E,连接 CE,据此画图即可;②连接 BD、CD,构造矩形 ACBD 和 Rt△ CDE,根据矩形的对角线相等以及勾股定理进行计算,即可求得 CE 的长; (2)以点 A 为旋转中心,将△ ABP 顺时针旋转 60°得到△ AMN,连接 BN,根据△ PAM、 △ ABN 都是等边三角形,可得 PA+PB+PC=CP+PM+MN,最后根据当 C、P、M、N 四点共射 线,PA+PB+PC 的值最小,此时△ CBN 是直角三角形,利用勾股定理即可解决问题. 解:(1)①补全图形如图所示;
∵ ∠ NCD′=30°,CD′=CD=2,∴ ND′= 1 CD′=1. 2
由已知,D’A∥ CE,且 D’A=CE=1, ∴ 四边形 ACED’为平行四边形. 又∵ ∠ DCE=90°, ∴ 四边形 ACED’为矩形; (2)如图,取 BC 中点即为点 G,连接 GD’.
∵ ∠ DCE=∠ D’CE’=90°, ∴ ∠ DCE’=∠ D’CG. 又∵ D’C= DC,CG=CE’, ∴ △ DCE’≌ △ D’CG, ∴ GD’=E’D. (3)分两种情况讨论:①如图 1. ∵ ∠ CE′D=90°,CD=2,CE′=1,∴ ∠ CDE′=30°,∴ ∠ E′CD=60°,∴ ∠ E′CB=30°,∴ 旋转角 =∠ ECE′=180°+30°=210°. ②如图 2,同理可得∠ E′CE=30°,∴ 旋转角=360°-30°=330°.
同理可得:∠ FEN=∠ FEC-∠ 4= - (90°- )= -90° 综上所述,∠ FEN= -90° ∴ 当点 M 在 BC 上运动时,点 N 在射线 EH 上运动(如图 3) 当 FN⊥EH 时,FN 最小,其最小值为 FE·sin( -90°) 【点睛】 本题考查了菱形的判定与性质以及求最短距离的问题,解题的关键是分类讨论得出∠ FEN = -90°,再运用垂线段最短求出 FN 的最小值.