中考数学几何图形旋转试题经典问题及解答
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2023中考数学图形的旋转与平移历年真题及答案在中考数学中,图形的旋转和平移是重要的考点之一。
它们不仅需要掌握旋转和平移的概念和性质,还需要能够熟练运用相关的公式和方法解决问题。
为了帮助同学们更好地复习,本文将介绍几道历年真题,并提供详细的解答和答案。
一、旋转图形的例题例题1:如图所示,正方形ABCD绕点O逆时针旋转90°后得到正方形A’B’C’D’。
已知点A的坐标为(2, 4),求点A'的坐标。
解答:首先,我们需要确定旋转的中心点O。
由于正方形绕点O逆时针旋转90°后得到A’B’C’D’,因此点O是正方形对角线的交点。
正方形的对角线是AC,且AC的中点为O。
由于正方形的边长相等,所以AC的中点O坐标为[(2+6)/2, (4+4)/2] = (4, 4)。
接下来,我们需要确定旋转后的点A'在坐标系中的位置。
根据旋转的性质,点A与点A'的距离等于点A与旋转中心点O的距离。
由于A和O的横坐标相等,纵坐标相等,所以点A'的坐标为(4-4, 4+4),即A'的坐标为(0, 8)。
所以,点A'的坐标为(0, 8)。
例题2:已知点A(3, 2),顺时针旋转90°后得到点A',求点A'的坐标。
解答:顺时针旋转90°相当于逆时针旋转270°,所以我们只需将问题转化为逆时针旋转,然后求解。
逆时针旋转270°相当于绕原点逆时针旋转90°。
因此,我们需要找到点A的逆时针旋转90°后的坐标,再取其相反数即可得到点A'的坐标。
根据逆时针旋转90°的公式,点A逆时针旋转90°后的坐标为(-2, 3)。
然后,取其相反数即得到点A'的坐标。
所以,点A'的坐标为(2, -3)。
二、平移图形的例题例题3:如图所示,矩形ABCD平移后得到矩形A'B'C'D',已知平移向量为(-3, 4),求点A'的坐标。
旋转一、选择题(共6小题,每小题4分,满分24分)1.下列图形中,你认为既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.2.如图,所给的图案由△ABC绕点O顺时针旋转()前后的图形组成的.A.45°、90°、135°B.90°、135°、180°C.45°、90°、135°、180°、225° D.45°、180°、225°3.如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,图中阴影部分的面积为()A.B.C.1﹣D.1﹣4.如图,P是等边三角形ABC内一点,∠APB,∠BPC,∠CPA的大小之比为5:6:7,则以PA,PB,PC为边的三角形三内角大小之比(从小到大)是()A.2:3:4 B.3:4:5C.4:5:6 D.以上结果都不对5.下列图形中,是中心对称图形的是()A.菱形B.等腰梯形C.等边三角形D.等腰直角三角形6.在平面直角坐标系中,点P(2,﹣3)关于原点对称的点的坐标是()A.(2,3)B.(﹣2,3)C.(﹣2,﹣3)D.(﹣3,2)二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)7.在平面直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,延长OP1到点P2,使OP2=2OP1再将点P2绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P3,则点P3的坐标是.8.如图所示,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,△ABC按逆时针方向旋转一个角度后,成为△ACD,则旋转中心是点、旋转角是.9.如图,设P是等边三角形ABC内任意一点,△ACP′是由△ABP旋转得到的,则PA PB+PC(选填“>”、“=”、“<”)10.如图,E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上一点,且BE+DF=EF,则∠EAF=度.11.如图,O是等边△ABC内一点,将△AOB绕A点逆时针旋转,使得B,O两点的对应分别为C,D,则旋转角为度,图中除△ABC外,还有等边三形是△.12.如图,Rt△ABC中,P是斜边BC上一点,以P为中心,把这个三角形按逆时针方向旋转90°得到△DEF,图中通过旋转得到的三角形还有.三、解答题13.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN绕点A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?请直接写出你的猜想.14.如图,正方形ABCD的边长为1,AB,AD上各有一点P,Q,如果△APQ的周长为2,求∠PCQ的度数.15.有两张完全重合的矩形纸片,小亮同学将其中一张绕点A顺时针旋转90°后得到矩形AMEF(如图1),连接BD、MF,若此时他测得BD=8cm,∠ADB=30°.(1)请直接写出AF的长;(2)小红同学用剪刀将△BCD与△MEF剪去,与小亮同学继续探究.他们将△ABD绕点A顺时针旋转得△AB1D1,AD1交FM于点K(如图2),设旋转角为β(0°<β<90°),当△AFK为等腰三角形时,求△AFK的面积(保留根号).旋转参考答案与试题解析一、选择题(共6小题,每小题4分,满分24分)1.下列图形中,你认为既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.【考点】中心对称图形;轴对称图形.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解答】解:既是中心对称图形又是轴对称图形的只有A.故选A.【点评】掌握好中心对称与轴对称的概念.轴对称的关键是寻找对称轴,两边图象沿对称轴折叠后可重合,中心对称是要寻找对称中心,图形旋转180度后与原图重合.2.如图,所给的图案由△ABC绕点O顺时针旋转()前后的图形组成的.A.45°、90°、135°B.90°、135°、180°C.45°、90°、135°、180°、225° D.45°、180°、225°【考点】旋转的性质.【专题】计算题.【分析】根据旋转的性质,把旋转后的图形看作为正八边形,依次得到旋转的角度.【解答】解:把△ABC绕点O顺时针旋转45°,得到△HEF;顺时针旋转180°,得到△ADC;顺时针旋转225°,得到△HGF;故选D.【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.3.如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,图中阴影部分的面积为()A.B.C.1﹣D.1﹣【考点】旋转的性质;正方形的性质.【分析】设B′C′与CD的交点为E,连接AE,利用“HL”证明Rt△AB′E和Rt△ADE全等,根据全等三角形对应角相等∠DAE=∠B′AE,再根据旋转角求出∠DAB′=60°,然后求出∠DAE=30°,再解直角三角形求出DE,然后根据阴影部分的面积=正方形ABCD的面积﹣四边形ADEB′的面积,列式计算即可得解.【解答】解:如图,设B′C′与CD的交点为E,连接AE,在Rt△AB′E和Rt△ADE中,,∴Rt△AB′E≌Rt△ADE(HL),∴∠DAE=∠B′AE,∵旋转角为30°,∴∠DAB′=60°,∴∠DAE=×60°=30°,∴DE=1×=,∴阴影部分的面积=1×1﹣2×(×1×)=1﹣.故选:C.【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形判定与性质,解直角三角形,利用全等三角形求出∠DAE=∠B′AE,从而求出∠DAE=30°是解题的关键,也是本题的难点.4.如图,P是等边三角形ABC内一点,∠APB,∠BPC,∠CPA的大小之比为5:6:7,则以PA,PB,PC为边的三角形三内角大小之比(从小到大)是()A.2:3:4 B.3:4:5C.4:5:6 D.以上结果都不对【考点】旋转的性质;三角形内角和定理;等边三角形的性质.【专题】计算题.【分析】将△APB绕A点逆时针旋转60°得△AP′C,显然有△AP′C≌△APB,连PP′,则AP′=AP,∠P′AP=60°,得到△AP′P是等边三角形,PP′=AP,所以△P′CP的三边长分别为PA,PB,PC;再由∠APB+∠BPC+∠CPA=360°,∠APB:∠BPC:∠CPA=5:6:7,得到∠APB=100°,∠BPC=120°,∠CPA=140°,这样可分别求出∠PP′C=∠AP′C﹣∠AP′P=∠APB ﹣∠AP′P=100°﹣60°=40°,∠P′PC=∠APC﹣∠APP′=140°﹣60°=80°,∠PCP′=180°﹣(40°+80°)=60°,即可得到答案.【解答】解:如图,将△APB绕A点逆时针旋转60°得△AP′C,显然有△AP′C≌△APB,连PP′,∵AP′=AP,∠P′AP=60°,∴△AP′P是等边三角形,∴PP′=AP,∵P′C=PB,∴△P′CP的三边长分别为PA,PB,PC,∵∠APB+∠BPC+∠CPA=360°,∠APB:∠BPC:∠CPA=5:6:7,∴∠APB=100°,∠BPC=120°,∠CPA=140°,∴∠PP′C=∠AP′C﹣∠AP′P=∠APB﹣∠AP′P=100°﹣60°=40°,∠P′PC=∠APC﹣∠APP′=140°﹣60°=80°,∠PCP′=180°﹣(40°+80°)=60°,∴∠PP′C:∠PCP′:∠P′PC=2:3:4.故选A.【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.也考查了等边三角形的性质.5.下列图形中,是中心对称图形的是()A.菱形B.等腰梯形C.等边三角形D.等腰直角三角形【考点】中心对称图形.【分析】旋转180°后与原图重合的图形是中心对称图形.【解答】解:菱形,等腰梯形,等边三角形,等腰直角三角形都是轴对称图形;菱形既是轴对称图形,又是中心对称图形.故选A.【点评】运用轴对称和中心对称图形概念,找出符合条件的图形.【链接】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,这条直线叫做对称轴.如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.6.在平面直角坐标系中,点P(2,﹣3)关于原点对称的点的坐标是()A.(2,3)B.(﹣2,3)C.(﹣2,﹣3)D.(﹣3,2)【考点】关于原点对称的点的坐标.【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)”解答.【解答】解:根据中心对称的性质,得点P(2,﹣3)关于原点对称的点的坐标是(﹣2,3).故选B.【点评】关于原点对称的点坐标的关系,是需要识记的基本问题.记忆方法是结合平面直角坐标系的图形记忆.二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)7.在平面直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,延长OP1到点P2,使OP2=2OP1再将点P2绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P3,则点P3的坐标是(﹣1,).【考点】坐标与图形变化﹣旋转.【专题】压轴题.【分析】已知将点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,则OP1=1,P1点的坐标是(.则P2的坐标是;再将点P2绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P3,则点P3与P2关于y轴对称,因而点P3的坐标就很容易求出.【解答】解:∵点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,∴P1点的坐标是(,∴P2的坐标是,又∵点P3与P2关于y轴对称,∴点P3的坐标是(﹣1,).【点评】解决本题的关键是正确理解题目,按题目的叙述一定要把各点的大致位置确定,正确地作出图形.8.如图所示,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,△ABC按逆时针方向旋转一个角度后,成为△ACD,则旋转中心是点A、旋转角是∠CAD,是90°.【考点】旋转的性质.【分析】确定图形的旋转时首先要确定旋转前后的对应点,即可确定旋转中心.【解答】解:旋转中心是点A、旋转角是∠CAD,是90°.【点评】本题主要考查了旋转的定义,正确确定旋转中的对应点,是确定旋转中心,旋转角的前提.9.如图,设P是等边三角形ABC内任意一点,△ACP′是由△ABP旋转得到的,则PA<PB+PC(选填“>”、“=”、“<”)【考点】旋转的性质;三角形三边关系;等边三角形的判定.【分析】此题只需根据三角形的任意两边之和大于第三边和等边三角形的性质,进行分析即可.【解答】解:根据三角形的三边关系,得:BC<PB+PC.又AB=BC>PA,∴PA<PB+PC.【点评】本题结合旋转主要考查了三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.10.如图,E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上一点,且BE+DF=EF,则∠EAF=45度.【考点】旋转的性质;正方形的性质.【分析】根据BE+DF=EF,则延长FD到G,使DG=BE,则FG=EF,可以认为是把△ABE 绕点A逆时针旋转90度,得到△ADG,根据旋转的定义即可求解.【解答】解:如图:延长FD到G,使DG=BE,则FG=EF,在△ABE和△ADG中,,∴△ABE≌△ADG(SAS),∴AE=AG又∴AF=AF,GF=EF∴△AGF≌△AEF∴∠EAF=∠GAF=×90°=45°.【点评】本题考查旋转的性质.旋转变化前后,对应点到旋转中心的距离相等以及每一对对应点与旋转中心连线所构成的旋转角相等.要注意旋转的三要素:①定点﹣旋转中心;②旋转方向;③旋转角度.11.如图,O是等边△ABC内一点,将△AOB绕A点逆时针旋转,使得B,O两点的对应分别为C,D,则旋转角为60度,图中除△ABC外,还有等边三形是△AOD.【考点】旋转的性质;等边三角形的性质;等边三角形的判定.【分析】根据旋转的性质及全等三角形的性质作答.【解答】解:∵将△AOB绕A点逆时针旋转,使得B,O两点的对应分别为C,D,∴△AOB≌△ADC,∴OA=AD,∠BAO=∠DAC,∴∠BAO+∠OAC=∠DAC+∠OAC=∠BAC=60°,即∠OAD=60°,所以旋转角为60°.∵OA=AD,∠OAD=60°,∴△AOD为等边三角形.【点评】此题主要考查了图形旋转的性质:旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变.12.如图,Rt△ABC中,P是斜边BC上一点,以P为中心,把这个三角形按逆时针方向旋转90°得到△DEF,图中通过旋转得到的三角形还有△EPQ.【考点】旋转的性质.【分析】旋转中心是P,旋转方向为逆时针,旋转角是90度,已确定,再通过观察发现全等三角形,判断是否符合本题的旋转规律.【解答】解:根据旋转的性质可知,旋转中心是P,旋转角是90度,图中通过旋转得到的三角形还有△EPQ.【点评】本题考查旋转两相等的性质,即对应点到旋转中心的距离相等以及每一对对应点与旋转中心连线所构成的旋转角相等.三、解答题13.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN绕点A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?请直接写出你的猜想.【考点】旋转的性质;全等三角形的判定与性质;正方形的性质.【专题】计算题;压轴题.【分析】(1)BM+DN=MN成立,证得B、E、M三点共线即可得到△AEM≌△ANM,从而证得ME=MN.(2)DN﹣BM=MN.证明方法与(1)类似.【解答】解:(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,∴△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,∵,∴△ADQ≌△ABM(SAS),∴∠DAQ=∠BAM,∴∠QAN=∠MAN.在△AMN和△AQN中,∴△AMN≌△AQN(SAS),∴MN=QN,∴DN﹣BM=MN.【点评】本题考查了旋转的性质,解决此类问题的关键是正确的利用旋转不变量.14.如图,正方形ABCD的边长为1,AB,AD上各有一点P,Q,如果△APQ的周长为2,求∠PCQ的度数.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.【专题】计算题.【分析】简单的求正方形内一个角的大小,首先从△APQ的周长入手求出PQ=DQ+BP,然后将△CDQ逆时针旋转90°,使得CD、CB重合,然后利用全等来解.【解答】解:如图所示,△APQ的周长为2,即AP+AQ+PQ=2①,正方形ABCD的边长是1,即AQ+QD=1,AP+PB=1,∴AP+AQ+QD+PB=2②,①﹣②得,PQ﹣QD﹣PB=0,∴PQ=PB+QD.延长AB至M,使BM=DQ.连接CM,△CBM≌△CDQ(SAS),∴∠BCM=∠DCQ,CM=CQ,∵∠DCQ+∠QCB=90°,∴∠BCM+∠QCB=90°,即∠QCM=90°,PM=PB+BM=PB+DQ=PQ.在△CPQ与△CPM中,CP=CP,PQ=PM,CQ=CM,∴△CPQ≌△CPM(SSS),∴∠PCQ=∠PCM=∠QCM=45°.【点评】熟练掌握正方形的性质,会运用正方形的性质进行一些简单的运算.15.有两张完全重合的矩形纸片,小亮同学将其中一张绕点A顺时针旋转90°后得到矩形AMEF(如图1),连接BD、MF,若此时他测得BD=8cm,∠ADB=30°.(1)请直接写出AF的长;(2)小红同学用剪刀将△BCD与△MEF剪去,与小亮同学继续探究.他们将△ABD绕点A顺时针旋转得△AB1D1,AD1交FM于点K(如图2),设旋转角为β(0°<β<90°),当△AFK为等腰三角形时,求△AFK的面积(保留根号).【考点】锐角三角函数的定义;旋转的性质.【专题】操作型.【分析】(1)根据旋转的性质可知△AFM≌△ADB,则AF=AD=BD•cos∠ADB=8×=4cm;(2)当△AFK为等腰三角形时,由于AM<AF,那么A不能是等腰△AFK的顶点,则分两种情况:①K为顶点,即AK=FK时;②F为顶点,即AF=FK.针对每一种情况,利用三角形的面积公式,可分别求出△AFK的面积.【解答】解:(1)AF=;(2)△AFK为等腰三角形时,分两种情况:①当AK=FK时,如图.过点K作KN⊥AF于N,则KN⊥AF,AN=NF=AF=2cm.在直角△NFK中,∠KNF=90°,∠F=30°,∴KN=NF•tan∠F=2cm.∴△AFK的面积=×AF×KN=;②当AF=FK时,如图.过点K作KP⊥AF于P.在直角△PFK中,∠KPF=90°,∠F=30°,∴KP=KF=2cm.∴△AFK的面积=×AF×KP=12cm2.【点评】本题考查旋转的性质,旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变.注意(2)中需分情况讨论△AFK为等腰三角形时的不同分类,不要漏解.。
初三旋转试题及答案一、选择题1. 将一个图形绕着某一点旋转一定角度后,与原图形重合,这种图形称为()。
A. 轴对称图形B. 中心对称图形C. 旋转对称图形D. 相似图形答案:C2. 一个图形绕着某一点旋转180°后,与原图形重合,这种图形称为()。
A. 轴对称图形B. 中心对称图形C. 旋转对称图形答案:B3. 一个图形绕着某一条直线旋转180°后,与原图形重合,这种图形称为()。
A. 轴对称图形B. 中心对称图形C. 旋转对称图形D. 相似图形答案:A4. 一个图形绕着某一点旋转90°后,与原图形重合,这种图形称为()。
A. 轴对称图形B. 中心对称图形C. 旋转对称图形答案:C5. 一个图形绕着某一点旋转120°后,与原图形重合,这种图形称为()。
A. 轴对称图形B. 中心对称图形C. 旋转对称图形D. 相似图形答案:C二、填空题6. 一个图形绕着某一点旋转180°后,与原图形重合,这种图形称为中心对称图形,这个点称为____。
答案:对称中心7. 一个图形绕着某一条直线旋转180°后,与原图形重合,这种图形称为轴对称图形,这条直线称为____。
答案:对称轴8. 一个图形绕着某一点旋转一定角度后,与原图形重合,这种图形称为旋转对称图形,这个角度称为____。
答案:旋转角9. 一个图形绕着某一点旋转360°后,与原图形重合,这种图形称为____。
答案:旋转对称图形10. 一个图形绕着某一点旋转360°/n后,与原图形重合,这种图形称为n次旋转对称图形,这个点称为____。
答案:旋转中心三、解答题11. 已知一个图形绕着某一点旋转90°后,与原图形重合,求这个图形的旋转角。
答案:旋转角为90°。
12. 已知一个图形绕着某一条直线旋转180°后,与原图形重合,求这个图形的对称轴。
答案:对称轴为该直线。
初三旋转测试题卷子及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 一个点绕原点旋转90度后,其坐标变为原来的什么?A. 相反数B. 倒数C. 两倍D. 四倍2. 一个图形绕某点旋转180度后,与原图形的关系是?A. 完全重合B. 完全相反C. 部分重合D. 没有关系3. 一个图形绕某点旋转60度后,其面积和周长会如何变化?A. 面积不变,周长不变B. 面积变小,周长变小C. 面积不变,周长变长D. 面积变小,周长变大4. 一个图形绕其对称轴旋转180度后,图形的位置会如何变化?A. 完全重合B. 完全相反C. 部分重合D. 没有变化5. 如果一个图形绕某点旋转了θ度,那么它的旋转矩阵是什么?A. [cosθ -sinθ; sinθ cosθ]B. [cosθ sinθ; -sinθ cosθ]C. [sinθ cosθ; cosθ -sinθ]D. [sinθ -sinθ; cosθ cosθ]二、填空题(每题2分,共10分)6. 一个点P(x, y)绕原点旋转θ度后,其新坐标为_________。
7. 若一个图形绕点(a, b)旋转θ度,其旋转后的图形与原图形的对应点坐标变化关系为_________。
8. 一个正方形绕其中心点旋转45度后,其四个顶点的坐标变化情况是_________。
9. 一个圆绕其圆心旋转任意角度,其形状和大小_________。
10. 旋转矩阵可以表示为_________,其中θ为旋转角度。
三、解答题(每题5分,共20分)11. 给定一个点P(1, 2),求该点绕原点旋转120度后的坐标。
12. 一个矩形ABCD,其中A(-1, 1),B(1, 1),C(1, -1),D(-1, -1),求该矩形绕点A旋转90度后的顶点坐标。
13. 描述一个正方形绕其对称轴旋转90度后,四个顶点的坐标变化情况。
14. 解释旋转矩阵在图形旋转变换中的作用。
四、综合题(每题5分,共10分)15. 一个正六边形绕其中心点旋转60度后,求其顶点坐标的变化。
初三上旋转试题及答案在数学学习中,旋转是一个重要的几何概念,它涉及到图形在平面上的转动。
以下是一份初三上学期的旋转试题及其答案,旨在帮助学生掌握旋转的基本概念和计算方法。
1. 题目:一个点A(3,4)绕原点O逆时针旋转90度后,点A的新坐标是什么?答案:点A绕原点O逆时针旋转90度后,新坐标为(-4,3)。
2. 题目:如果一个图形绕某点旋转了180度,那么这个图形与原图形的关系是什么?答案:当一个图形绕某点旋转180度时,旋转后的图形与原图形关于旋转点对称。
3. 题目:一个矩形绕其中心点旋转90度后,得到的图形是什么?答案:一个矩形绕其中心点旋转90度后,得到的图形仍然是一个矩形,但其长和宽互换了位置。
4. 题目:已知点B(2,-3)绕点C(1,1)旋转了一定角度后,点B的新坐标为(-1,-2),求旋转的角度。
答案:通过计算可以得出,点B绕点C旋转了90度。
5. 题目:一个等边三角形绕其中心点旋转120度后,它的每个顶点的新坐标是什么?答案:等边三角形绕其中心点旋转120度后,每个顶点的新坐标可以通过旋转矩阵计算得出,具体坐标取决于原三角形的顶点坐标。
6. 题目:如果一个图形绕某点旋转了360度,那么这个图形有什么变化?答案:当一个图形绕某点旋转360度时,图形会回到原来的位置,没有任何变化。
7. 题目:一个圆绕圆心旋转任意角度,圆的形状和大小会改变吗?答案:一个圆绕圆心旋转任意角度,圆的形状和大小都不会改变,因为圆是中心对称图形。
8. 题目:已知点D(5,7)绕点E(4,4)旋转了一定角度后,点D的新坐标为(6,5),求旋转的角度。
答案:通过计算可以得出,点D绕点E旋转了45度。
9. 题目:一个正方形绕其中心点旋转45度后,它的对角线会有什么变化?答案:正方形绕其中心点旋转45度后,对角线的长度不会改变,但对角线的方向会发生变化。
10. 题目:如果一个图形绕某点旋转了90度,那么这个图形的面积会改变吗?答案:当一个图形绕某点旋转90度时,图形的面积不会改变,因为旋转是一种等距变换,不会改变图形的大小和形状。
初三旋转考试题及答案初三数学旋转考试题及答案一、选择题(每题3分,共15分)1. 在平面直角坐标系中,点P(3,4)绕原点O逆时针旋转90°后,新坐标为:A. (4,3)B. (-3,4)C. (3,-4)D. (4,-3)2. 一个正方形绕其中心点旋转45°后,其边长不变,面积不变,以下说法正确的是:A. 形状不变B. 形状改变C. 面积改变D. 形状和面积都改变3. 一个圆心在原点的圆,半径为r,绕原点旋转任意角度后,其半径:A. 变大B. 不变C. 变小D. 无法确定4. 若点A(1,2)绕点B(2,3)旋转30°,旋转后的点A'坐标为:A. (1.5, 3.5)B. (1.5, 2.5)C. (2.5, 3.5)D. 无法确定5. 一个等腰直角三角形绕其直角顶点旋转90°后,其形状:A. 不变B. 变为等边三角形C. 变为等腰三角形D. 变为直角三角形二、填空题(每题2分,共10分)6. 一个矩形绕其中心点旋转180°后,其形状________。
7. 点P(2,-1)绕原点O逆时针旋转45°后,新坐标的横坐标为________。
8. 若一个圆绕其圆心旋转任意角度,其周长________。
9. 一个平行四边形绕其对角线交点旋转90°后,其形状变为________。
10. 一个等边三角形绕其一边的中点旋转60°,旋转后的图形与原图形________。
三、解答题(共25分)11. (5分)若点M(-1,1)绕点N(1,1)旋转60°,求点M'的坐标。
12. (10分)一个边长为4的正方形ABCD,以点A为旋转中心,逆时针旋转30°,求旋转后正方形A'B'C'D'的顶点坐标。
13. (10分)一个圆心在原点,半径为5的圆,绕原点旋转60°,求旋转后圆上任意一点P(x,y)的新坐标。
初三旋转试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 若一个图形绕某点旋转180°后与自身重合,则该图形是()。
A. 线段B. 等腰三角形C. 正方形D. 圆2. 一个正方形绕其中心旋转90°后,其形状和大小()。
A. 都不变B. 形状不变,大小改变C. 形状改变,大小不变D. 都改变3. 旋转对称图形的旋转中心是()。
A. 任意一点B. 图形的顶点C. 图形的中心点D. 图形的边4. 旋转对称图形的旋转角可以是()。
A. 任意角度B. 180°C. 90°D. 360°5. 一个图形绕某点旋转后,与原图形()。
A. 完全重合B. 形状相同C. 大小相同D. 位置相同6. 一个图形绕某点旋转180°后,其位置()。
A. 与原图形重合B. 与原图形相反C. 与原图形相邻D. 与原图形远离7. 一个图形绕某点旋转90°后,其()。
A. 形状不变B. 大小不变C. 位置不变D. 所有都不变8. 一个图形绕某点旋转360°后,其()。
A. 形状不变B. 大小不变C. 位置不变D. 所有都不变9. 一个图形绕某点旋转,若旋转前后图形完全重合,则该旋转是()。
A. 任意旋转B. 旋转对称C. 镜像对称D. 轴对称10. 一个图形绕某点旋转后,若旋转前后图形形状和大小都不变,则该旋转是()。
A. 任意旋转B. 旋转对称C. 镜像对称D. 轴对称二、填空题(每题4分,共20分)1. 一个图形绕某点旋转180°后,其位置与原图形()。
2. 一个图形绕某点旋转90°后,其形状()。
3. 一个图形绕某点旋转360°后,其位置()。
4. 一个图形绕某点旋转,若旋转前后图形大小不变,则该旋转是()。
5. 一个图形绕某点旋转,若旋转前后图形形状不变,则该旋转是()。
三、解答题(每题10分,共50分)1. 描述一个正方形绕其中心点旋转90°后的图形变化情况。
中考数学初中数学旋转(大题培优易错难题)及答案一、旋转1.操作与证明:如图1,把一个含45°角的直角三角板ECF和一个正方形ABCD摆放在一起,使三角板的直角顶点和正方形的顶点C重合,点E、F分别在正方形的边CB、CD上,连接AF.取AF中点M,EF的中点N,连接MD、MN.(1)连接AE,求证:△AEF是等腰三角形;猜想与发现:(2)在(1)的条件下,请判断MD、MN的数量关系和位置关系,得出结论.结论1:DM、MN的数量关系是;结论2:DM、MN的位置关系是;拓展与探究:(3)如图2,将图1中的直角三角板ECF绕点C顺时针旋转180°,其他条件不变,则(2)中的两个结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明参见解析;(2)相等,垂直;(3)成立,理由参见解析.【解析】试题分析:(1)根据正方形的性质以及等腰直角三角形的知识证明出CE=CF,继而证明出△ABE≌△ADF,得到AE=AF,从而证明出△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,利用直角三角形斜边中线等于斜边一半和三角形中位线定理即可得出结论.位置关系是垂直,利用三角形外角性质和等腰三角形两个底角相等性质,及全等三角形对应角相等即可得出结论;(3)成立,连接AE,交MD于点G,标记出各个角,首先证明出MN∥AE,MN=AE,利用三角形全等证出AE=AF,而DM=AF,从而得到DM,MN数量相等的结论,再利用三角形外角性质和三角形全等,等腰三角形性质以及角角之间的数量关系得到∠DMN=∠DGE=90°.从而得到DM、MN的位置关系是垂直.试题解析:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF=90°,∵△CEF 是等腰直角三角形,∠C=90°,∴CE=CF,∴BC﹣CE=CD﹣CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,∴△AEF是等腰三角形;(2)DM、MN的数量关系是相等,DM、MN的位置关系是垂直;∵在Rt△ADF中DM是斜边AF的中线,∴AF=2DM,∵MN 是△AEF的中位线,∴AE=2MN,∵AE=AF,∴DM=MN;∵∠DMF=∠DAF+∠ADM,AM=MD,∵∠FMN=∠FAE,∠DAF=∠BAE,∴∠ADM=∠DAF=∠BAE,∴∠DMN=∠FMN+∠DMF=∠DAF+∠BAE+∠FAE=∠BAD=90°,∴DM⊥MN;(3)(2)中的两个结论还成立,连接AE,交MD于点G,∵点M为AF的中点,点N为EF的中点,∴MN∥AE,MN=AE,由已知得,AB=AD=BC=CD,∠B=∠ADF,CE=CF,又∵BC+CE=CD+CF,即BE=DF,∴△ABE≌△ADF,∴AE=AF,在Rt△ADF中,∵点M为AF的中点,∴DM=AF,∴DM=MN,∵△ABE≌△ADF,∴∠1=∠2,∵AB∥DF,∴∠1=∠3,同理可证:∠2=∠4,∴∠3=∠4,∵DM=AM,∴∠MAD=∠5,∴∠DGE=∠5+∠4=∠MAD+∠3=90°,∵MN∥AE,∴∠DMN=∠DGE=90°,∴DM⊥MN.所以(2)中的两个结论还成立.考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.三角形中位线定理;4.旋转的性质.2.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).【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∠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.∵∠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.3.在Rt△ABC中,AB=BC=5,∠B=90°,将一块等腰直角三角板的直角顶点放在斜边AC的中点O处,将三角板绕点O旋转,三角板的两直角边分别交AB,BC或其延长线于E,F两点,如图①与②是旋转三角板所得图形的两种情况.(1)三角板绕点O旋转,△OFC是否能成为等腰直角三角形?若能,指出所有情况(即给出△OFC是等腰直角三角形时BF的长);若不能,请说明理由;(2)三角板绕点O旋转,线段OE和OF之间有什么数量关系?用图①或②加以证明;(3)若将三角板的直角顶点放在斜边上的点P处(如图③),当AP:AC=1:4时,PE和PF 有怎样的数量关系?证明你发现的结论.【答案】(1)△OFC是能成为等腰直角三角形,(2)OE=OF.(3)PE:PF=1:3.【解析】【小题1】由题意可知,①当F为BC的中点时,由AB=BC=5,可以推出CF和OF的长度,即可推出BF的长度,②当B与F重合时,根据直角三角形的相关性质,即可推出OF 的长度,即可推出BF的长度;【小题2】连接OB,由已知条件推出△OEB≌△OFC,即可推出OE=OF;【小题3】过点P做PM⊥AB,PN⊥BC,结合图形推出△PNF∽△PME,△APM∽△PNC,继而推出PM:PN=PE:PF,PM:PN=AP:PC,根据已知条件即可推出PA:AC=PE:PF=1:4.4.(12分)如图1,在等边△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.(1)观察猜想:图1中,△PMN的形状是;(2)探究证明:把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,△PMN的形状是否发生改变?并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=1,AB=3,请直接写出△PMN 的周长的最大值.【答案】(1) 等边三角形;(2) △PMN的形状不发生改变,仍然为等边三角形,理由见解析;(3)6【解析】分析:(1)如图1,先根据等边三角形的性质得到AB=AC,∠ABC=∠ACB=60°,则BD=CE,再根据三角形中位线性质得PM∥CE,PM=12CE,PN∥AD,PN=12BD,从而得到PM=PN,∠MPN=60°,从而可判断△PMN为等边三角形;(2)连接CE、BD,如图2,先利用旋转的定义,把△ABD绕点A逆时针旋转60°可得到△CAE,则BD=CE,∠ABD=∠ACE,与(1)一样可得PM=PN,∠BPM=∠BCE,∠CPN=∠CBD,则计算出∠BPM+∠CPN=120°,从而得到∠MPN=60°,于是可判断△PMN为等边三角形.(3)利用AB﹣AD≤BD≤AB+AD(当且仅当点B、A、D共线时取等号)得到BD的最大值为4,则PN的最大值为2,然后可确定△PMN的周长的最大值.详解:(1)如图1.∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC,∠ABC=∠ACB=60°.∵AD=AE,∴BD=CE.∵点M、N、P分别是BE、CD、BC的中点,∴PM∥CE,PM=12CE,PN∥AD,PN=12BD,∴PM=PN,∠BPM=∠BCA=60°,∠CPN=∠CBA=60°,∴∠MPN=60°,∴△PMN为等边三角形;故答案为等边三角形;(2)△PMN的形状不发生改变,仍然为等边三角形.理由如下:连接CE、BD,如图2.∵AB=AC,AE=AD,∠BAC=∠DAE=60°,∴把△ABD绕点A逆时针旋转60°可得到△CAE,∴BD=CE,∠ABD=∠ACE,与(1)一样可得PM∥CE,PM=12CE,PN∥AD,PN=12BD,∴PM=PN,∠BPM=∠BCE,∠CPN=∠CBD,∴∠BPM+∠CPN=∠CBD+∠CBD=∠ABC﹣∠ABD+∠ACB+∠ACE=60°+60°=120°,∴∠MPN=60°,∴△PMN为等边三角形.(3)∵PN=12BD,∴当BD的值最大时,PN的值最大.∵AB﹣AD≤BD≤AB+AD(当且仅当点B、A、D共线时取等号)∴BD的最大值为1+3=4,∴PN的最大值为2,∴△PMN的周长的最大值为6.点睛:本题考查了旋转的性质: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.也考查了等边三角形的判定与性质和三角形中位线性质.5.在平面直角坐标中,边长为2的正方形OABC的两顶点A、C分别在y轴、x轴的正半轴上,点O在原点.现将正方形OABC绕O点顺时针旋转,当A点一次落在直线y x=上时停止旋转,旋转过程中,AB边交直线y x=于点M,BC边交x轴于点N(如图).(1)求边OA在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当MN和AC平行时,求正方形OABC旋转的度数;(3)设MBN∆的周长为p,在旋转正方形OABC的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.【答案】(1)π/2(2)22.5°(3)周长不会变化,证明见解析【解析】试题分析:(1)根据扇形的面积公式来求得边OA 在旋转过程中所扫过的面积; (2)解决本题需利用全等,根据正方形一个内角的度数求出∠AOM 的度数;(3)利用全等把△MBN 的各边整理到成与正方形的边长有关的式子.试题解析:(1)∵A 点第一次落在直线y=x 上时停止旋转,直线y=x 与y 轴的夹角是45°,∴OA 旋转了45°.∴OA 在旋转过程中所扫过的面积为24523602ππ⨯=. (2)∵MN ∥AC ,∴∠BMN=∠BAC=45°,∠BNM=∠BCA=45°.∴∠BMN=∠BNM .∴BM=BN .又∵BA=BC ,∴AM=CN .又∵OA=OC ,∠OAM=∠OCN ,∴△OAM ≌△OCN .∴∠AOM=∠CON=12(∠AOC-∠MON )=12(90°-45°)=22.5°. ∴旋转过程中,当MN 和AC 平行时,正方形OABC 旋转的度数为45°-22.5°=22.5°. (3)在旋转正方形OABC 的过程中,p 值无变化.证明:延长BA 交y 轴于E 点,则∠AOE=45°-∠AOM ,∠CON=90°-45°-∠AOM=45°-∠AOM ,∴∠AOE=∠CON .又∵OA=OC ,∠OAE=180°-90°=90°=∠OCN .∴△OAE ≌△OCN .∴OE=ON ,AE=CN .又∵∠MOE=∠MON=45°,OM=OM ,∴△OME ≌△OMN .∴MN=ME=AM+AE .∴MN=AM+CN ,∴p=MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC=4.∴在旋转正方形OABC 的过程中,p 值无变化.考点:旋转的性质.6.如图,正方形ABCD 中,点E 是BC 边上的一个动点,连接AE ,将线段AE 绕点A 逆时针旋转90°,得到AF ,连接EF ,交对角线BD 于点G ,连接AG .(1)根据题意补全图形;(2)判定AG 与EF 的位置关系并证明;(3)当AB=3,BE=2时,求线段BG 的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)25.【解析】【分析】(1)根据题意补全图形即可;(2)先判断出△ADF≌△ABE,进而判断出点C,D,F共线,即可判断出△DFG≌△HEG,得出FG=EG,即可得出结论;(3)先求出正方形的对角线BD,再求出BH,进而求出DH,即可得出HG,求和即可得出结论.【详解】(1)补全图形如图所示,(2)连接DF,由旋转知,AE=AF,∠EAF=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴AB∥CD,AD=AB,∠ABC=∠ADC=BAD=90°,∴∠DAF=∠BAE,∴△ADF≌△ABE(SAS),∴DF=BE,∠ADF=∠ABC=90°,∴∠ADF+∠ADC=180°,∴点C,D,F共线,∴CF∥AB,过点E作EH∥BC交BD于H,∴∠BEH=∠BCD=90°,DF∥EH,∴∠DFG=∠HEG,∵BD是正方形ABCD的对角线,∴∠CBD=45°,∴BE=EH,∵∠DGF=∠HGE,∴△DFG≌△HEG(AAS),∴FG=EG∵AE=AF,∴AG⊥EF;(3)∵BD是正方形的对角线,∴BD=2AB=32,由(2)知,在Rt△BEH中,BH=2BE=22,∴DG=BD-BH=2由(2)知,△DFG≌△HEG,∴DG=HG,∴HG=12DH=22,∴BG=BH+HG=22+22=522.【点睛】此题是四边形综合题,主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,勾股定理,作出辅助线是解本题的关键.7.已知:在△ABC中,BC=a,AC=b,以AB为边作等边三角形ABD.探究下列问题:(1)如图1,当点D与点C位于直线AB的两侧时,a=b=3,且∠ACB=60°,则CD= ;(2)如图2,当点D与点C位于直线AB的同侧时,a=b=6,且∠ACB=90°,则CD= ;(3)如图3,当∠ACB变化,且点D与点C位于直线AB的两侧时,求 CD的最大值及相应的∠ACB的度数.【答案】(1);(2);(3)当∠ACB=120°时,CD有最大值是a+b.【解析】【分析】(1)a=b=3,且∠ACB=60°,△ABC是等边三角形,且CD是等边三角形的高线的2倍,据此即可求解;(2)a=b=6,且∠ACB=90°,△ABC是等腰直角三角形,且CD是边长是6的等边三角形的高长与等腰直角三角形的斜边上的高的差;(3)以点D为中心,将△DBC逆时针旋转60°,则点B落在点A,点C落在点E.连接AE,CE,当点E、A、C在一条直线上时,CD有最大值,CD=CE=a+b.【详解】(1)∵a=b=3,且∠ACB=60°,∴△ABC是等边三角形,∴OC=,∴CD=3;(2)3;(3)以点D为中心,将△DBC逆时针旋转60°,则点B落在点A,点C落在点E.连接AE,CE,∴CD=ED,∠CDE=60°,AE=CB=a,∴△CDE为等边三角形,∴CE=CD.当点E、A、C不在一条直线上时,有CD=CE<AE+AC=a+b;当点E、A、C在一条直线上时,CD有最大值,CD=CE=a+b;只有当∠ACB=120°时,∠CAE=180°,即A、C、E在一条直线上,此时AE最大∴∠ACB=120°,因此当∠ACB=120°时,CD有最大值是a+b.【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质,以及轴对称的性质,正确理解CD有最大值的条件,是解题的关键.8.正方形ABCD的边长为1,对角线AC与BD相交于点O,点E是AB边上的一个动点(点E不与点A、B重合),CE与BD相交于点F,设线段BE的长度为x.(1)如图1,当AD=2OF时,求出x的值;(2)如图2,把线段CE绕点E顺时针旋转90°,使点C落在点P处,连接AP,设△APE 的面积为S,试求S与x的函数关系式并求出S的最大值.【答案】(1)x=﹣1;(2)S=﹣(x﹣)2+(0<x<1),当x=时,S的值最大,最大值为,.【解析】试题分析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,由平行线等分线段定理得到CM=ME,根据三角形的中位线定理得到AE=2OM=2OF,得到OM=OF,于是得到BF=BE=x,求得OF=OM=解方程,即可得到结果;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,根据已知条件得到∠ECB=∠PEG,根据全等三角形的性质得到EB=PG=x,由三角形的面积公式得到S=(1﹣x)•x,根据二次函数的性质即可得到结论.试题解析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,∵OA=OC,∴CM=ME,∴AE=2OM=2OF,∴OM=OF,∴,∴BF=BE=x,∴OF=OM=,∵AB=1,∴OB=,∴,∴x=﹣1;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,∵∠CEP=∠EBC=90°,∴∠ECB=∠PEG,∵PE=EC,∠EGP=∠CBE=90°,在△EPG与△CEB中,,∴△EPG≌△CEB,∴EB=PG=x,∴AE=1﹣x,∴S=(1﹣x)•x=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,(0<x<1),∵﹣<0,∴当x=时,S的值最大,最大值为,.考点:四边形综合题9.如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,E是边AC上任意一点(点E与点A,C不重合),以CE为一直角边作Rt△ECD,∠ECD=90°,连接BE,AD.(1)若CA=CB,CE=CD①猜想线段BE,AD之间的数量关系及所在直线的位置关系,直接写出结论;②现将图1中的Rt△ECD绕着点C顺时针旋转锐角α,得到图2,请判断①中的结论是否仍然成立,若成立,请证明;若不成立,请说明理由;(2)若CA=8,CB=6,CE=3,CD=4,Rt△ECD绕着点C顺时针转锐角α,如图3,连接BD,AE,计算的值.【答案】(1)①BE=AD,BE⊥AD;②见解析;(2)125.【解析】试题分析:根据三角形全等的判定与性质得出BE=AD,BE⊥AD;设BE与AC的交点为点F,BE与AD的交点为点G,根据∠ACB=∠ECD=90°得出∠ACD=∠BCE,然后结合AC=BC,CD=CE得出△ACD≌△BCE,则AD=BE,∠CAD=∠CBF,根据∠BFC=∠AFG,∠BFC+∠CBE=90°得出∠AFG+∠CAD=90°,从而说明垂直;首先根据题意得出△ACD∽△BCE,然后说明∠AGE=∠BGD=90°,最后根据直角三角形的勾股定理将所求的线段转化成已知的线段得出答案.试题解析:(1)①解:BE=AD,BE⊥AD②BE=AD,BE⊥AD仍然成立证明:设BE与AC的交点为点F,BE与AD的交点为点G,如图1.∵∠ACB=∠ECD=90°,∴∠ACD=∠BCE ∵AC=BC CD=CE ∴△ACD≌△BCE∴AD=BE ∠CAD=∠CBF ∵∠BFC=∠AFG ∠BFC+∠CBE=90°∴∠AFG+∠CAD=90°∴∠AGF=90°∴BE⊥AD(2)证明:设BE与AC的交点为点F,BE的延长线与AD的交点为点G,如图2.∵∠ACB=∠ECD=90°,∴∠ACD=∠BCE ∵AC=8,BC=6,CE=3,CD=4 ∴△ACD∽△BCE∴∠CAD=∠CBE ∵∠BFC=∠AFG ∠BFC+∠CBE=90°∴∠AFG+∠CAD=90°∴∠AGF=90°∴BE⊥AD ∴∠AGE=∠BGD=90°∴,.∴.∵,,∴考点:三角形全等与相似、勾股定理.10.如图1,在△ABC中,E、D分别为AB、AC上的点,且ED//BC,O为DC中点,连结EO并延长交BC的延长线于点F,则有S四边形EBCD=S△EBF.(1)如图2,在已知锐角∠AOB内有一个定点P.过点P任意作一条直线MN,分别交射线OA、OB于点M、N.将直线MN绕着点P旋转的过程中发现,当直线MN满足某个条件时,△MON的面积存在最小值.直接写出这个条件:_______________________.(2)如图3,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A、B、C、P的坐标分别为(6,0)、(6,3)、(,)、(4、2),过点P的直线l与四边形OABC一组对边相交,将四边形OABC分成两个四边形,求其中以点O为顶点的四边形面积的最大值.【答案】(1)当直线MN旋转到点P是线段MN的中点时,△MON的面积最小;(2)10.【解析】试题分析:(1)当直线旋转到点P是MN的中点时S△MON最小,过点M作MG∥OB交EF 于G.由全等三角形的性质可以得出结论;(2)①如图3①过点P的直线l 与四边形OABC 的一组对边 OC、AB分别交于点M、N,由(1)的结论知,当PM=PN时,△MND的面积最小,此时四边形OANM的面积最大,S =S△OAD-S△MND.四边形OANM②如图3②,过点P的直线l与四边形OABC的另一组对边CB、OA分别交M、N,利用S=S△OCT-S△MN T,进而得出答案.四边形OCMN试题解析:(1)当直线MN旋转到点P是线段MN的中点时,△MON的面积最小.如图2,过点P的另一条直线EF交OA、OB于点E、F,设PF<PE,过点M作MG∥OB交EF于G,可以得出当P是MN的中点时S四边形MOFG=S△MON.∵S四边形MOFG<S△EOF,∴S△MON<S△EOF.∴当点P是MN的中点时S△MON最小.(2)分两种情况:①如图3①过点P的直线l 与四边形OABC 的一组对边 OC、AB分别交于点M、N.延长OC、AB交于点D,易知AD = 6,S△OAD=18 .由(1)的结论知,当PM=PN时,△MND的面积最小,此时四边形OANM的面积最大.过点P、M分别作PP1⊥OA,MM1⊥OA,垂足分别为P1、M1.由题意得M1P1=P1A = 2,从而OM1=MM1= 2.又P(4,2),B(6,3)∴P1A=M1P1="O" M1=P1P=2,M1M=OM=2,可证四边形MM1P1P是正方形.∴MN∥OA,∠MND=90°,NM=4,DN=4.求得S△MND=8.∴.② 如图3②,过点P的直线l与四边形OABC的另一组对边CB、OA分别交M、N.延长CB交x轴于T点,由B、C的坐标可得直线BC对应的函数关系式为 y =-x+9 .则T点的坐标为(9,0).∴S△OCT=×9×=.由(1)的结论知:当PM=PN时,△MNT的面积最小,此时四边形OCMN的面积最大.过点P、M点分别作PP1⊥OA,MM1⊥OA,垂足为P1,M1.从而 NP1=P1M1,MM1=2PP1=4.∴点M的横坐标为5,点P(4、2),P1M1= NP1= 1,TN =6.∴S△MNT=×6×4=12,S四边形OCMN=S△OCT-S△MNT =-12=<10.综上所述:截得四边形面积的最大值为10.考点:1.线动旋转问题;2.正方形的判定和性质;3.图形面积求法;4.分类思想的应用. 11.(1)观察猜想如图(1),在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点.以点D为顶点作正方形DEFG,使点A,C分别在DG和DE上,连接AE,BG,则线段BG和AE的数量关系是_____;(2)拓展探究将正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转一定角度后(旋转角度大于0°,小于或等于360°),如图2,则(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.(3)解决问题若BC=DE=2,在(2)的旋转过程中,当AE为最大值时,直接写出AF的值.【答案】(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.…………………………………………7分(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=【解析】解:(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.Z+X+X+K]因为正方形DEFG在绕点D旋转的过程中,G点运动的图形是以点D为圆心,DG为半径的圆,故当正方形DEFG旋转到G点位于BC的延长线上(即正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°)时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=.即在正方形DEFG旋转过程中,当AE为最大值时,AF=.12.小明合作学习小组在探究旋转、平移变换.如图△ABC ,△DEF 均为等腰直角三角形,各顶点坐标分别为A (1,1),B (2,2),C (2,1),D (2,0),E (22, 0),F (32,2-).(1)他们将△ABC 绕C 点按顺时针方向旋转450得到△A 1B 1C .请你写出点A 1,B 1的坐标,并判断A 1C 和DF 的位置关系;(2)他们将△ABC 绕原点按顺时针方向旋转450,发现旋转后的三角形恰好有两个顶点落在抛物线2y 22x bx c =++上.请你求出符合条件的抛物线解析式;(3)他们继续探究,发现将△ABC 绕某个点旋转45,若旋转后的三角形恰好有两个顶点落在抛物线2y x =上,则可求出旋转后三角形的直角顶点P 的坐标.请你直接写出点P 的所有坐标.【答案】解:(1)222222b c 0{3232222b c 222+=⎛++= ⎝⎭. A 1C 和DF 的位置关系是平行.(2)∵△ABC 绕原点按顺时针方向旋转45°后的三角形即为△DEF ,∴①当抛物线经过点D、E时,根据题意可得:(22c0{c0++=++=,解得b12{c=-=∴2y12x=-+②当抛物线经过点D、F时,根据题意可得:22c0{b c222++=⎛++=⎝⎭,解得b11{c=-=∴2y11x=-+③当抛物线经过点E、F时,根据题意可得:(22c0{c++=+=⎝⎭,解得b13{c=-=∴2y13x=-+(3)在旋转过程中,可能有以下情形:①顺时针旋转45°,点A、B落在抛物线上,如答图1所示,易求得点P坐标为(0,12).②顺时针旋转45°,点B、C落在抛物线上,如答图2所示,设点B′,C′的横坐标分别为x1,x2,易知此时B′C′与一、三象限角平分线平行,∴设直线B′C′的解析式为y=x+b.联立y=x2与y=x+b得:x2=x+b,即2x x b0--=,∴1212x x1x x b+==-,.∵B′C′=1,∴根据题意易得:12x x2-=,∴()2121x x2-=,即()212121x x4x x2+-=.∴114b2+=,解得1b8=-.∴21x x08-+=,解得2x4+=x或2x4-=.∵点C′的横坐标较小,∴2x 4=.当x =时,2y x ==∴P ③顺时针旋转45°,点C 、A 落在抛物线上,如答图3所示, 设点C′,A′的横坐标分别为x 1,x 2.易知此时C′A′与二、四象限角平分线平行,∴设直线C′A′的解析式为y x b =-+. 联立y=x 2与y x b =-+得:2x x b =-+,即2x x b 0+-=,∴1212x x 1x x b +=-=-,.∵C′A′=1,∴根据题意易得:12x x 2-=,∴()2121x x 2-=,即()212121x x 4x x 2+-=. ∴114b 2+=,解得1b 8=-.∴21x x 08++=,解得2x 4-+=x 或2x 4-=.∵点C′的横坐标较大,∴2x 4-=.当x =时,2y x ==∴P (24-+,38-). ④逆时针旋转45°,点A 、B 落在抛物线上.因为逆时针旋转45°后,直线A′B′与y 轴平行,因为与抛物线最多只能有一个交点,故此种情形不存在.⑤逆时针旋转45°,点B 、C 落在抛物线上,如答图4所示,与③同理,可求得:P ). ⑥逆时针旋转45°,点C 、A 落在抛物线上,如答图5所示,与②同理,可求得:P ).综上所述,点P 的坐标为:(0,12),(24-,38-),P (24-+,3228-,(224+,3228+).【解析】(1)由旋转性质及等腰直角三角形边角关系求解.(2)首先明确△ABC 绕原点按顺时针方向旋转45°后的三角形即为△DEF ,然后分三种情况进行讨论,分别计算求解.(3)旋转方向有顺时针、逆时针两种可能,落在抛物线上的点有点A 和点B 、点B 和点C 、点C 和点D 三种可能,因此共有六种可能的情形,需要分类讨论,避免漏解.考点:旋转变换的性质,曲线上点的坐标与方程的关系,平行线的性质,等腰直角三角形的性质,分类思想的应用.13.正方形ABCD 和正方形AEFG 的边长分别为2和22,点B 在边AG 上,点D 在线段EA 的延长线上,连接BE .(1)如图1,求证:DG ⊥BE ;(2)如图2,将正方形ABCD 绕点A 按逆时针方向旋转,当点B 恰好落在线段DG 上时,求线段BE 的长.【答案】(1)答案见解析;(226+【解析】【分析】(1)由题意可证△ADG ≌△ABE ,可得∠AGD =∠AEB ,由∠ADG +∠AGD =90°,可得∠ADG +∠AEB =90°,即DG ⊥BE ;(2)过点A 作AM ⊥BD ,垂足为M ,根据勾股定理可求MG 的长度,即可求DG 的长度,由题意可证△DAG ≌△BAE ,可得BE =DG .【详解】(1)如图,延长EB 交GD 于H∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形∴AD=AB,AG=AE,∠DAG=∠BAE=90°∴△ADG≌△ABE(SAS)∴∠AGD=∠AEB∵∠ADG+∠AGD=90°∴∠ADG+∠AEB=90°∴DG⊥BE(2)如图,过点A作AM⊥BD,垂足为M∵正方形ABCD和正方形AEFG的边长分别为2和22,∴AM=DM=2,∠DAB=∠GAE=90°∴MG=22-=6,∠DAG=∠BAEAG MA∴DG=DM+MG=2+6,由旋转可得:AD=AB,AG=AE,且∠DAG=∠BAE∴△DAG≌△BAE(SAS)+∴BE=DG=26【点睛】考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,熟练运用这些性质进行推理是本题的关键.14.如图1,点O为直线AB上一点,过O点作射线OC,使∠AOC:∠BOC=1:2,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边OM在射线OB上,另一边ON在直线AB的下方.(1)将图1中的三角板绕点O按逆时针方向旋转至图2的位置,使得ON落在射线OB上,此时三角板旋转的角度为度;(2)继续将图2中的三角板绕点O按逆时针方向旋转至图3的位置,使得ON在∠AOC的内部.试探究∠AOM与∠NOC之间满足什么等量关系,并说明理由;(3)在上述直角三角板从图1逆时针旋转到图3的位置的过程中,若三角板绕点O按15°每秒的速度旋转,当直角三角板的直角边ON所在直线恰好平分∠AOC时,求此时三角板绕点O的运动时间t的值。
图形旋转测试题及答案一、选择题1. 一个图形绕某点旋转了90°,下列说法正确的是:A. 图形的大小不变B. 图形的形状不变C. 图形的位置不变D. 以上说法都不正确答案:A、B2. 下列哪个图形旋转180°后与原图形完全重合?A. 正方形B. 圆形C. 长方形D. 三角形答案:B二、填空题3. 若一个图形绕中心点O旋转____度,可以得到与原图形关于点O对称的图形。
答案:1804. 一个等腰三角形绕底边的中点旋转____度,可以得到与原图形完全重合的图形。
答案:180三、简答题5. 描述一个正方形绕其一个顶点旋转90°后,图形的位置变化情况。
答案:正方形绕其一个顶点旋转90°后,其四个顶点的位置将分别移动到原来对角线的顶点位置。
具体来说,如果原正方形的顶点分别为A、B、C、D,且A为旋转中心,则旋转后,A点位置不变,B点移动到C点位置,C点移动到D点位置,D点移动到B点位置。
四、计算题6. 已知一个正六边形绕其中心点O旋转60°后,求旋转后顶点的新位置。
答案:正六边形的每个顶点绕中心点O旋转60°后,每个顶点的新位置将沿着正六边形的外接圆的圆周上移动,每个顶点相对于原来的位置旋转了60°的弧度。
五、论述题7. 论述图形旋转的性质及其在几何学中的应用。
答案:图形旋转是一种几何变换,它保持图形的大小和形状不变,只改变图形的位置。
旋转的性质包括旋转角度的可加性,即连续旋转两个角度相当于旋转这两个角度的和。
在几何学中,图形旋转常用于证明图形的对称性,解决几何构造问题,以及在变换几何中研究图形的不变性质等。
旋转拔高练习一、选择题1. (广东)如图,把一个斜边长为2且含有300角的直角三角板ABC 绕直角顶点C 顺时针旋转900到△A 1B 1C ,则在旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积是【 】A .πB .34π D .1112π 1、【分析】因为旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积分为三部分扇形ACA 1、 BCD 和△ACD 计算即可:在△ABC 中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,∴BC=12AB=1,∠B=90°-∠BAC=60°。
∴AC =∴ABC 1S BC AC 22∆=⨯⨯=B 扫过的路线与AB 的交点为D ,连接CD ,∵BC=DC,∴△BCD 是等边三角形。
∴BD=CD=1。
∴点D 是AB 的中点。
∴ACD ABC 11S S 22∆∆==S 。
∴1ACD ACA BCD ABC S S S ∆∆=++扇形扇形的面扫过积26013113604612ππππ⨯⨯++=+= 故选D 。
2. (湖北)如图,O 是正△ABC 内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO 以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A 可以由△BOC 绕点B 逆时针旋转60°得到;②点O 与O′的距离为4;③∠AOB=150°;④AOBO S 四形边⑤AOC AOB SS+=.其中正确的结论是【 】 A .①②③⑤ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③ 2【分析】∵正△ABC,∴AB=CB,∠ABC=600。
∵线段BO 以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,∴BO=BO′,∠O′AO=600。
∴∠O′BA=600-∠ABO=∠OBA。
∴△BO′A≌△BOC。
∴△BO′A 可以由△BOC 绕点B 逆时针旋转60°得到。
故结论①正确。
连接OO′,∵BO=BO′,∠O′AO=600,∴△OBO′是等边三角形。
初三旋转测试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 旋转对称图形是指绕某一点旋转一定角度后能够与自身重合的图形。
下列选项中,哪一个不是旋转对称图形?A. 正方形B. 正三角形C. 五边形D. 圆2. 一个图形绕某点旋转180°后与原图形重合,这个点称为图形的:A. 旋转中心B. 对称轴C. 旋转角D. 旋转对称中心3. 一个图形绕一点旋转90°后与自身重合,这个图形是:A. 正方形B. 正三角形C. 正五边形D. 正六边形4. 一个图形绕某点旋转180°后与自身重合,这个点是图形的:A. 对称轴B. 旋转中心C. 旋转对称中心D. 旋转角5. 一个图形绕某点旋转120°后与自身重合,这个图形是:B. 正三角形C. 正五边形D. 正六边形6. 一个图形绕某点旋转360°后与自身重合,这个点是图形的:A. 对称轴B. 旋转中心C. 旋转对称中心D. 旋转角7. 一个图形绕某点旋转60°后与自身重合,这个图形是:A. 正方形B. 正三角形C. 正六边形D. 正八边形8. 一个图形绕某点旋转45°后与自身重合,这个图形是:A. 正方形B. 正三角形C. 正五边形D. 正八边形9. 一个图形绕某点旋转30°后与自身重合,这个图形是:A. 正方形B. 正三角形C. 正六边形D. 正十二边形10. 一个图形绕某点旋转72°后与自身重合,这个图形是:A. 正方形C. 正六边形D. 正十边形二、填空题(每题4分,共20分)1. 一个图形绕某点旋转______度后与自身重合,这个点是图形的旋转中心。
2. 一个图形绕某点旋转______度后与自身重合,这个图形是正六边形。
3. 一个图形绕某点旋转______度后与自身重合,这个图形是正五边形。
4. 一个图形绕某点旋转______度后与自身重合,这个图形是正三角形。
5. 一个图形绕某点旋转______度后与自身重合,这个图形是正方形。
中考数学几何图形旋转试题经典问题及解答中考数学几何图形旋转典型试题一、填空题1.(日照市)如图 1,把边长为 1 的正方形ABCD绕极点 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.2.(成都市)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′的地点,再沿 CB 向右平移,使点 B′恰好落在斜边 AB上,那么此三角板向右平移的距离是cm.3.(连云港市)正△ ABC的边长为 3cm,边长为 1cm的正△ RPQ的极点 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 第一次回到本来的地点,则点 P 运动路径的长为cm.4.(泰州市)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,则△ ADE的面积是.二、解答题5.(资阳市)如图的对角线AC上一点( 于点E,PF⊥CD于点5-1 ,已知 P 为正方形ABCD 不与 A、C重合 ) ,PE⊥BC F.(1)求证: BP=DP;(2)如图 5-2 ,若四边形 PECF绕点 C按逆时针方向旋转,在旋转过程中能否总有 BP=DP?假如,请赐予证明;若不是,请用反例加以说明;(3)试选用正方形 ABCD的两个极点,分别与四边形 PECF的两个极点连结,使获得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一直相等,并证明你的结论 .6.(武汉市)如图 6-1 是一个漂亮的风车图案,你知道它是如何画出来的吗?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,获得风车的第一个叶片 F1,而后将第一个叶片 OABC绕点 O逆时针旋转 180°获得第二个叶片 F2,再将 F1、F2同时绕点 O逆时针旋转 90°获得第三、第四个叶片F3、F4. 依据以上过程,解答以下问题:(1)若点 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,连结OB,由第一个叶片逆时针旋转180°获得第二个叶片的过程中,线段 OB扫过的图形面积是多少?7.如 7,在直角坐系中,已知点 P0的坐 (1,0) ,将段 OP0按逆方向旋 45°,再将其度伸OP0的 2 倍,获得段 OP1;又将段OP1按逆方向旋 45°,度伸 OP1的 2 倍,获得段 OP2;这样下去,获得段 OP3,OP4,⋯, OP n(n 正整数) .(1)求点 P6的坐;(2)求△P5OP6的面;(3)我定:把点 P n(x n,y n)(n=0,1,2,3, ⋯)的横坐 x n、坐 y n都取后获得的新坐 (|x n|,|y n|) 称之点 P n的“ 坐”.依据中点 P n 的散布律,你猜想点 P n的“ 坐”,并写出来.8.(台州市)把正方形 ABCD着点 A,按方向旋获得正方形 AEFG, FG与 BC交于点 H(如 8).段 HG与段 HB相等?先察猜想,而后再明你的猜想.9.(浙江省)如图 9-1,小明将一张矩形纸片沿对角线剪开,获得两张三角形纸片(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 中一致用 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行以下操作时碰到了三个问题,请你帮助解决 .(1)将图 9-3 中的△ ABF沿 BD向右平移到图9-4 的地点,使点B 与点F 重合,请你求出平移的距离;(2)将图 9-3 中的△ ABF绕点 F 顺时针方向旋转30°到图9-5 的地点,A1F 交DE于点G,请你求出线段 FG的长度;(3)将图 9-3 中的△A BF沿直线 AF翻折到图 9-6 的地点, AB1交 DE于点 H,请证明: AH﹦DH.图9-4图9-5图9-6参照答案一、 1. 2. 6 -2 3.2 π 4.1二、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)不是总建立 .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不建立 .(3)连结 BE、DF,则 BE与 DF一直相等 .在图 1-1 中,可证四边形PECF为正方形,在△ BEC与△ DFC中,可证△ BEC≌△ DFC .进而有 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 ),22222∴OB=OD+BD=6+1=37.∴ 段 OB的形面是.7.解:( 1)依据旋律,点 P6落在 y的半,而点 P n到坐原点的距离始等于前一个点到原点距离的倍,故其坐P6(0,2 6) ,即 P6(0,64) .(2)由已知可得,△P0OP1∽△P1OP2∽⋯∽△P n-1 OP n,P1(x 1,y 1) ,y1=2sin45 °= , ∴.又∵,∴.(3)由意知, OP0旋 8 次以后回到 x 正半,在 8 次中,点 P n分落在座象限的均分上或 x 或y 上,但各点坐的横、坐均非数,所以,点 P n的坐可分三状况:令旋次数 n.①当 n=8k 或 n=8k+4 时(其中 k 为自然数),点 P n落在 x 轴上,此时,点 P n的绝对坐标为(2 n,0) ;②当 n=8k+1 或 n=8k+3 或 n=8k+5 或n=8k+7 时(此中 k 为自然数),点 P n落在各象限的均分线上,此时,点 P n的绝对坐标为,即.③当 n=8k+2 或 n=8k+6 时(此中 k 为自然数),点 P n落在 y 轴上,此时,点P n的绝对坐标为 (0,2 n) .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,∴R t△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,∠B AC=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°.∵F D=FA, EF=FB=FB1,∴F D-FB1=FA-FE,即 AE=DB1.又∵∠ AHE=∠ DHB1,∴△ AHE≌△ DHB1(AAS).∴AH=DH.。
九年级旋转经典题型一、旋转性质的基础应用1. 题目- 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,求∠BAC的度数。
- 解析- 因为△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,所以△ABC≌△ADE。
- 根据全等三角形的性质,∠C = ∠E = 70°。
- 因为AD⊥BC,在Rt△ADC中,∠DAC = 90° - ∠C = 90° - 70°= 20°。
- 又因为∠CAE = 65°,所以∠BAC = ∠DAE=∠DAC + ∠CAE = 20°+ 65°= 85°。
2. 题目- 已知正方形ABCD的边长为3,点E在边CD上,且DE = 1。
将△ADE绕点A 顺时针旋转90°得到△ABF,求EF的长。
- 解析- 因为△ADE绕点A顺时针旋转90°得到△ABF,所以AE = AF,∠EAF = 90°。
- 在正方形ABCD中,AD = 3,DE = 1,根据勾股定理可得:AE=√(AD^2)+DE^{2}=√(3^2)+1^{2}=√(10)。
- 在等腰直角三角形AEF中,EF=√(2)AE=√(2)×√(10) = 2√(5)。
二、旋转与坐标的结合1. 题目- 在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,3),将点A绕原点O逆时针旋转90°得到点A',求点A'的坐标。
- 解析- 设点A(x = 1,y = 3)绕原点O逆时针旋转90°后的点A'(x',y')。
- 根据旋转坐标变化规律:对于点(x,y)绕原点逆时针旋转90°后变为(-y,x)。
- 所以点A'的坐标为(-3,1)。
2. 题目- 已知点P(2, - 1),把点P绕坐标原点O顺时针旋转135°后得到点Q,求点Q的坐标。
图形的旋转(30题)一、单选题江苏无锡·统考中考真题)如图,△ABC中,∠BAC=55°,将△ABC逆时针旋转α(0°<α< 55°),得到△ADE,DE交AC于F.当α=40°时,点D恰好落在BC上,此时∠AFE等于()A.80°B.85°C.90°D.95°【答案】B【分析】根据旋转可得∠B=∠ADB=∠ADE,再结合旋转角α=40°即可求解.【详解】解:由旋转性质可得:∠BAC=∠DAE=55°,AB=AD,∵α=40°,∴∠DAF=15°,∠B=∠ADB=∠ADE=70°,∴∠AFE=∠DAF+∠ADE=85°,故选:B.【点睛】本题考查了几何-旋转问题,掌握旋转的性质是关键.天津·统考中考真题)如图,把△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在BC的延长线上,连接BD,则下列结论一定正确的是()A.∠CAE=∠BEDB.AB=AEC.∠ACE=∠ADED.CE=BD【答案】A【分析】根据旋转的性质即可解答.【详解】根据题意,由旋转的性质,可得AB=AD,AC=AE,BC=DE,故B选项和D选项不符合题意,∠ABC=∠ADE∵∠ACE=∠ABC+∠BAC∴∠ACE=∠ADE+∠BAC,故C选项不符合题意,∠ACB=∠AED∵∠ACB=∠CAE+∠CEA∵∠AED=∠CEA+∠BED∴∠CAE=∠BED,故A选项符合题意,故选:A .【点睛】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质和三角形外角运用是解题的关键.3(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,△ABC 和△ADE 是以点A 为直角顶点的等腰直角三角形,把△ADE 以A 为中心顺时针旋转,点M 为射线BD 、CE 的交点.若AB =3,AD =1.以下结论:①BD =CE ;②BD ⊥CE ;③当点E 在BA 的延长线上时,MC =3-32;④在旋转过程中,当线段MB 最短时,△MBC 的面积为12.其中正确结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D 【分析】证明△BAD ≌△CAE 即可判断①,根据三角形的外角的性质得出②,证明∠DCM ∽∠ECA 得出MC 3=3-12,即可判断③;以A 为圆心,AD 为半径画圆,当CE 在⊙A 的下方与⊙A 相切时,MB 的值最小,可得四边形AEMD 是正方形,在Rt △MBC 中MC =BC 2-MB 2=2+1,然后根据三角形的面积公式即可判断④.【详解】解:∵△ABC 和△ADE 是以点A 为直角顶点的等腰直角三角形,∴BA =CA ,DA =EA ,∠BAC =∠DAE =90°,∴∠BAD =∠CAE ,∴△BAD ≌△CAE ,∴∠ABD =∠ACE ,BD =CE ,故①正确;设∠ABD =∠ACE =α,∴∠DBC =45°-α,∴∠EMB =∠DBC +∠BCM =∠DBC +∠BCA +∠ACE =45°-α+45°+α=90°,∴BD ⊥CE ,故②正确;当点E 在BA 的延长线上时,如图所示∵∠DCM =∠ECA ,∠DMC =∠EAC =90°,∴∠DCM ∽∠ECA∴MC AC =CD EC ∵AB =3,AD =1.∴CD =AC -AD =3-1,CE =AE 2+AC 2=2∴MC 3=3-12∴MC =3-32,故③正确;④如图所示,以A 为圆心,AD 为半径画圆,∵∠BMC =90°,∴当CE 在⊙A 的下方与⊙A 相切时,MB 的值最小,∠ADM =∠DAE =∠AEM =90°∴四边形AEMD 是矩形,又AE =AD ,∴四边形AEMD 是正方形,∴MD =AE =1,∵BD =EC =AC 2-AE 2=2,∴MB =BD -MD =2-1,在Rt △MBC 中,MC =BC 2-MB 2∴PB 取得最小值时,MC =AB 2+AC 2-MB 2=3+3-2-1 2=2+1∴S △BMC =12MB ×MC =122-1 2+1 =12故④正确,故选:D .【点睛】本题考查了旋转的性质,相似三角形的性质,勾股定理,切线的性质,垂线段最短,全等三角形的性质与判定,正方形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.4(2023·山东聊城·统考中考真题)如图,已知等腰直角△ABC ,∠ACB =90°,AB =2,点C 是矩形ECGF 与△ABC 的公共顶点,且CE =1,CG =3;点D 是CB 延长线上一点,且CD =2.连接BG ,DF ,在矩形ECGF 绕点C 按顺时针方向旋转一周的过程中,当线段BG 达到最长和最短时,线段DF 对应的长度分别为m 和n ,则m n的值为()A.2B.3C.10D.13【答案】D【分析】根据锐角三角函数可求得AC=BC=1,当线段BG达到最长时,此时点G在点C的下方,且B,C,G三点共线,求得BG=4,DG=5,根据勾股定理求得DF=26,即m=26,当线段BG达到最短时,此时点G在点C的上方,且B,C,G三点共线,则BG=2,DG=1,根据勾股定理求得DF=2,即n =2,即可求得mn=13.【详解】∵△ABC为等腰直角三角形,AB=2,∴AC=BC=AB⋅sin45°=2×22=1,当线段BG达到最长时,此时点G在点C的下方,且B,C,G三点共线,如图:则BG=BC+CG=4,DG=DB+BG=5,在Rt△DGF中,DF=DG2+GF2=52+12=26,即m=26,当线段BG达到最短时,此时点G在点C的上方,且B,C,G三点共线,如图:则BG=CG-BC=2,DG=BG-DB=1,在Rt△DGF中,DF=DG2+GF2=12+12=2,即n=2,故mn=262=13,故选:D.【点睛】本题考查了锐角三角函数,勾股定理等,根据旋转推出线段BG最长和最短时的位置是解题的关键.二、填空题5(2023·江苏连云港·统考中考真题)以正五边形ABCDE的顶点C为旋转中心,按顺时针方向旋转,使得新五边形A B CD E 的顶点D 落在直线BC上,则正五边ABCDE旋转的度数至少为°.【答案】72【分析】依据正五边形的外角性质,即可得到∠DCF的度数,进而得出旋转的角度.【详解】解:∵五边形ABCDE是正五边形,∴∠DCF=360°÷5=72°,∴新五边形A B CD E 的顶点D 落在直线BC上,则旋转的最小角度是72°,故答案为:72.【点睛】本题主要考查了正多边形、旋转性质,关键是掌握正多边形的外角和公式的运用.6(2023·湖南张家界·统考中考真题)如图,AO为∠BAC的平分线,且∠BAC=50°,将四边形ABOC 绕点A逆时针方向旋转后,得到四边形AB O C ,且∠OAC =100°,则四边形ABOC旋转的角度是.【答案】75°【分析】根据角平分线的性质可得∠BAO=∠OAC=25°,根据旋转的性质可得∠BAC=∠B AC =50°,∠B AO =∠O AC =25°,求得∠OAO =75°,即可求得旋转的角度.【详解】∵AO为∠BAC的平分线,∠BAC=50°,∴∠BAO=∠OAC=25°,∵将四边形ABOC绕点A逆时针方向旋转后,得到四边形AB O C ,∴∠BAC=∠B AC =50°,∠B AO =∠O AC =25°,∴∠OAO =∠OAC -∠O AC =100°-25°=75°,故答案为:75°.【点睛】本题考查了角平分线的性质,旋转的性质,熟练掌握以上性质是解题的关键.7(2023·湖南常德·统考中考真题)如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6,D是AB上一点,且AD=2,过点D作DE∥BC交AC于E,将△ADE绕A点顺时针旋转到图2的位置.则图2中BDCE的值为.【答案】45【分析】首先根据勾股定理得到AC =AB 2+BC 2=10,然后证明出△ADE ∽△ABC ,得到AD AB =AE AC ,进而得到AD AE =AB AC ,然后证明出△ABD ∽△ACE ,利用相似三角形的性质求解即可.【详解】∵在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,AB =8,BC =6,∴AC =AB 2+BC 2=10∵DE ∥BC ∴∠ADE =∠ABC =90°,∠AED =∠ACB∴△ADE ∽△ABC∴AD AB =AE AC ∴AD AE =AB AC∵∠BAC =∠DAE∴∠BAC +∠CAD =∠DAE +∠CAD∴∠BAD =∠CAE∴△ABD ∽△ACE∴BD CD =AB AC =810=45.故答案为:45.【点睛】此题考查了相似三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握相似三角形的性质和判定定理.8(2023·江苏无锡·统考中考真题)已知曲线C 1、C 2分别是函数y =-2x (x <0),y =k x(k >0,x >0)的图像,边长为6的正△ABC 的顶点A 在y 轴正半轴上,顶点B 、C 在x 轴上(B 在C 的左侧),现将△ABC 绕原点O 顺时针旋转,当点B 在曲线C 1上时,点A 恰好在曲线C 2上,则k 的值为.【答案】6【分析】画出变换后的图像即可(画△AOB 即可),当点A 在y 轴上,点B 、C 在x 轴上时,根据△ABC 为等边三角形且AO ⊥BC ,可得OB OA =13,过点A 、B 分别作x 轴垂线构造相似,则△BFO ∽OEA ,根据相似三角形的性质得出S △AOE =3,进而根据反比例函数k 的几何意义,即可求解.【详解】当点A 在y 轴上,点B 、C 在x 轴上时,连接AO ,∵△ABC 为等边三角形且AO ⊥BC ,则∠BAO =30°,∴tan ∠BAO =tan30°=OB OA=33,如图所示,过点A ,B 分别作x 轴的垂线,交x 轴分别于点E ,F ,∵AO ⊥BO ,∠BFO =∠AEO =∠AOB =90°,∴∠BOF=90°-∠AOE=∠EAO,∴△BFO∽OEA,∴S△BFOS△AOE=OBOA2=13,∴S△BFO=-22=1,∴S△AOE=3,∴k=6.【点睛】本题考查了反比例函数的性质,k的几何意义,相似三角形的性质与判定,正确作出辅助线构造相似三角形是解题关键.9(2023·辽宁·统考中考真题)如图,线段AB=8,点C是线段AB上的动点,将线段BC绕点B顺时针旋转120°得到线段BD,连接CD,在AB的上方作RtΔDCE,使∠DCE=90°,∠E=30°,点F为DE的中点,连接AF,当AF最小时,ΔBCD的面积为.【答案】3【分析】连接CF,BF,BF,CD交于点P,由直角三角形的性质及等腰三角形的性质可得BF垂直平分CF,∠ABF=60°为定角,可得点F在射线BF上运动,当AF⊥BF时,AF最小,由含30度角直角三角形的性质即可求解.【详解】解:连接CF,BF,BF,CD交于点P,如图,∵∠DCE=90°,点F为DE的中点,∴FC=FD,∵∠E=30°,∴∠FDC=60°,∴△FCD是等边三角形,∴∠DFC=∠FCD=60°;∵线段BC绕点B顺时针旋转120°得到线段BD,∴BC=BD,∵FC=FD,∴BF垂直平分CF,∠ABF=60°,∴点F在射线BF上运动,∴当AF⊥BF时,AF最小,此时∠FAB=90°-∠ABF=30°,∴BF=12AB=4;∵∠BFC=12∠DFC=30°,∴∠FCB=∠BFC+∠ABF=90°,∴BC=12BF=2,∵PB=12BC=1,∴由勾股定理得PC=BC2-PB2=3,∴CD=2PC=23,∴S△BCD=12CD⋅PB=12×23×1=3;故答案为:3.【点睛】本题考查了等腰三角形性质,含30度直角三角形的性质,斜边中线性质,勾股定理,线段垂直平分线的判定,勾股定理,旋转的性质,确定点F的运动路径是关键与难点.10(2023·江西·统考中考真题)如图,在▱ABCD中,∠B=60°,BC=2AB,将AB绕点A逆时针旋转角α(0°<α<360°)得到AP,连接PC,PD.当△PCD为直角三角形时,旋转角α的度数为.【答案】90°或270°或180°【分析】连接AC,根据已知条件可得∠BAC=90°,进而分类讨论即可求解.【详解】解:连接AC,取BC的中点E,连接AE,如图所示,∵在▱ABCD中,∠B=60°,BC=2AB,∴BE=CE=12BC=AB,∴△ABE是等边三角形,∴∠BAE=∠AEB=60°,AE=BE,∴AE=EC∠AEB=30°,∴∠EAC=∠ECA=12∴∠BAC=90°∴AC⊥CD,如图所示,当点P在AC上时,此时∠BAP=∠BAC=90°,则旋转角α的度数为90°,当点P在CA的延长线上时,如图所示,则α=360°-90°=270°当P在BA的延长线上时,则旋转角α的度数为180°,如图所示,∵PA=PB=CD,PB∥CD,∴四边形PACD是平行四边形,∵AC⊥AB∴四边形PACD是矩形,∴∠PDC=90°即△PDC是直角三角形,综上所述,旋转角α的度数为90°或270°或180°故答案为:90°或270°或180°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,矩形的性质与判定,旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.11(2023·上海·统考中考真题)如图,在△ABC中,∠C=35°,将△ABC绕着点A旋转α(0°<α< 180°),旋转后的点B落在BC上,点B的对应点为D,连接AD,AD是∠BAC的角平分线,则α=.【答案】110 3°【分析】如图,AB=AD,∠BAD=α,根据角平分线的定义可得∠CAD=∠BAD=α,根据三角形的外角性质可得∠ADB=35°+α,即得∠B=∠ADB=35°+α,然后根据三角形的内角和定理求解即可.【详解】解:如图,根据题意可得:AB=AD,∠BAD=α,∵AD是∠BAC的角平分线,∴∠CAD=∠BAD=α,∵∠ADB=∠C+∠CAD=35°+α,AB=AD,∴∠B=∠ADB=35°+α,则在△ABC中,∵∠C+∠CAB+∠B=180°,∴35°+2α+35°+α=180°,解得:α=1103°;故答案为:110 3°【点睛】本题考查了旋转的性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质以及三角形的内角和等知识,熟练掌握相关图形的性质是解题的关键.12(2023·湖南郴州·统考中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3cm,∠B=60°.将△ABC绕点A逆时针旋转,得到△AB C ,若点B的对应点B 恰好落在线段BC上,则点C的运动路径长是cm(结果用含π的式子表示).【答案】3π【分析】由于AC 旋转到AC ,故C 的运动路径长是CC 的圆弧长度,根据弧长公式求解即可.【详解】以A 为圆心作圆弧CC ,如图所示.在直角△ABC 中,∠B =60°,则∠C =30°,则BC =2AB =2×3=6cm .∴AC =BC 2-AB 2=62-32=33cm .由旋转性质可知,AB =AB ,又∠B =60°,∴△ABB 是等边三角形.∴∠BAB =60°.由旋转性质知,∠CAC =60°.故弧CC 的长度为:60360×2×π×AC =π3×33=3πcm ;故答案为:3π【点睛】本题考查了含30°角直角三角形的性质、勾股定理、旋转的性质、弧长公式等知识点,解题的关键是明确C 点的运动轨迹.13(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =1,将△ABC 绕点A 逆时针方向旋转90°,得到△AB C .连接BB ,交AC 于点D ,则ADDC的值为.【答案】5【分析】过点D 作DF ⊥AB 于点F ,利用勾股定理求得AB =10,根据旋转的性质可证△ABB 、△DFB 是等腰直角三角形,可得DF =BF ,再由S △ADB =12×BC ×AD =12×DF ×AB ,得AD =10DF ,证明△AFD ∼△ACB ,可得DF BC =AF AC,即AF =3DF ,再由AF =10-DF ,求得DF =104,从而求得AD=52,CD =12,即可求解.【详解】解:过点D 作DF ⊥AB 于点F ,∵∠ACB =90°,AC =3,BC =1,∴AB =32+12=10,∵将△ABC 绕点A 逆时针方向旋转90°得到△AB C ,∴AB=AB =10,∠BAB =90°,∴△ABB 是等腰直角三角形,∴∠ABB =45°,又∵DF⊥AB,∴∠FDB=45°,∴△DFB是等腰直角三角形,∴DF=BF,∵S△ADB=12×BC×AD=12×DF×AB,即AD=10DF,∵∠C=∠AFD=90°,∠CAB=∠FAD,∴△AFD∼△ACB,∴DF BC =AFAC,即AF=3DF,又∵AF=10-DF,∴DF=104,∴AD=10×104=52,CD=3-52=12,∴AD CD =5212=5,故答案为:5.【点睛】本题考查旋转的性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、三角形的面积,熟练掌握相关知识是解题的关键.14(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)已知等腰△ABC,∠A=120°,AB=2.现将△ABC以点B为旋转中心旋转45°,得到△A BC ,延长C A 交直线BC于点D.则A D的长度为.【答案】4+23或4-23【分析】根据题意,先求得BC=23,当△ABC以点B为旋转中心逆时针旋转45°,过点B作BE⊥A B交A D于点E,当△ABC以点B为旋转中心顺时针旋转45°,过点D作DF⊥BC 交BC 于点F,分别画出图形,根据勾股定理以及旋转的性质即可求解.【详解】解:如图所示,过点A作AM⊥BC于点M,∵等腰△ABC,∠BAC=120°,AB=2.∴∠ABC=∠ACB=30°,∴AM=1AB=1,BM=CM=AB2-AM2=3,2∴BC=23,如图所示,当△ABC以点B为旋转中心逆时针旋转45°,过点B作BE⊥A B交A D于点E,∵∠BAC=120°,∴∠DA B=60°,∠A EB=30°,在Rt△A BE中,A E=2A B=4,BE=A E2-A B2=23,∵等腰△ABC,∠BAC=120°,AB=2.∴∠ABC=∠ACB=30°,∵△ABC以点B为旋转中心逆时针旋转45°,∴∠ABA =45°,∴∠DBE=180°-90°-45°-30°=15°,∠A BD=180°-45°-30°=105°在△A BD中,∠D=180°-∠DA B-∠A BD=180°-60°-105°=15°,∴∠D=∠EBD,∴EB=ED=23,∴A D=A E+DE=4+23,如图所示,当△ABC以点B为旋转中心顺时针旋转45°,过点D作DF⊥BC 交BC 于点F,在△BFD中,∠BDF=∠CBC =45°,∴DF=BF在Rt△DC F中,∠C =30°FC'∴DF=33∴BC=BF+3BF=23∴DF=BF=3-3∴DC =2DF=6-23∴A D=C D-A C =6-23-2=4-23,综上所述,A D的长度为4-23或4+23,故答案为:4-23或4+23.【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握旋转的性质,分类讨论是解题的关键.15(2023·浙江嘉兴·统考中考真题)一副三角板ABC 和DEF 中,∠C =∠D =90°,∠B =30°,∠E =45°,BC =EF =12.将它们叠合在一起,边BC 与EF 重合,CD 与AB 相交于点G (如图1),此时线段CG 的长是,现将△DEF 绕点C (F )按顺时针方向旋转(如图2),边EF 与AB 相交于点H ,连结DH ,在旋转0°到60°的过程中,线段DH 扫过的面积是.【答案】66-62;12π-183+18【分析】如图1,过点G 作GH ⊥BC 于H ,根据含30°直角三角形的性质和等腰直角三角形的性质得出BH =3GH ,GH =CH ,然后由BC =12可求出GH 的长,进而可得线段CG 的长;如图2,将△DEF 绕点C 顺时针旋转60°得到△D 1E 1F ,FE 1与AB 交于G 1,连接D 1D ,AD 1,△D 2E 2F 是△DEF 旋转0°到60°的过程中任意位置,作DN ⊥CD 1于N ,过点B 作BM ⊥D 1D 交D 1D 的延长线于M ,首先证明△CDD 1是等边三角形,点D 1在直线AB 上,然后可得线段DH 扫过的面积是弓形D 1D 2D 的面积加上△D 1DB 的面积,求出DN 和BM ,然后根据线段DH 扫过的面积=S 弓形D 1D 2D +S △D 1DB =S 扇形CD 1D -S △CD 1D +S △D 1DB 列式计算即可.【详解】解:如图1,过点G 作GH ⊥BC 于H ,∵∠ABC =30°,∠DEF =∠DFE =45°,∠GHB =∠GHC =90°,∴BH =3GH ,GH =CH ,∵BC =BH +CH =3GH +GH =12,∴GH =63-6,∴CG =2GH =2×63-6 =66-62;如图2,将△DEF 绕点C 顺时针旋转60°得到△D 1E 1F ,FE 1与AB 交于G 1,连接D 1D ,由旋转的性质得:∠E 1CB =∠DCD 1=60°,CD =CD 1,∴△CDD 1是等边三角形,∵∠ABC =30°,∴∠CG 1B =90°,∴CG 1=12BC ,∵CE1=BC,∴CG1=12CE1,即AB垂直平分CE1,∵△CD1E1是等腰直角三角形,∴点D1在直线AB上,连接AD1,△D2E2F是△DEF旋转0°到60°的过程中任意位置,则线段DH扫过的面积是弓形D1D2D的面积加上△D1DB的面积,∵BC=EF=12,∴DC=DB=22BC=62,∴D1C=D1D=62,作DN⊥CD1于N,则ND1=NC=32,∴DN=D1D2-ND12=622-322=36,过点B作BM⊥D1D交D1D的延长线于M,则∠M=90°,∵∠D1DC=60°,∠CDB=90°,∴∠BDM=180°-∠D1DC-∠CDB=30°,∴BM=12BD=32,∴线段DH扫过的面积=S弓形D1D2D +S△D1DB,=S扇形CD1D -S△CD1D+S△D1DB,=60π⋅622360-12×62×36+12×62×32,=12π-183+18,故答案为:66-62,12π-183+18.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,含30°直角三角形的性质,二次根式的运算,解直角三角形,等边三角形的判定和性质,勾股定理,扇形的面积计算等知识,作出图形,证明点D1在直线AB上是本题的突破点,灵活运用各知识点是解题的关键.三、解答题16(2023·北京·统考中考真题)在△ABC中、∠B=∠C=α0°<α<45°,AM⊥BC于点M,D是线段MC上的动点(不与点M,C重合),将线段DM绕点D顺时针旋转2α得到线段DE.(1)如图1,当点E在线段AC上时,求证:D是MC的中点;(2)如图2,若在线段BM上存在点F(不与点B,M重合)满足DF=DC,连接AE,EF,直接写出∠AEF的大小,并证明.【答案】(1)见解析(2)∠AEF=90°,证明见解析【分析】(1)由旋转的性质得DM=DE,∠MDE=2α,利用三角形外角的性质求出∠DEC=α=∠C,可得DE=DC,等量代换得到DM=DC即可;(2)延长FE到H使FE=EH,连接CH,AH,可得DE是△FCH的中位线,然后求出∠B=∠ACH,设DM=DE=m,CD=n,求出BF=2m=CH,证明△ABF≅△ACH SAS,得到AF=AH,再根据等腰三角形三线合一证明AE⊥FH即可.【详解】(1)证明:由旋转的性质得:DM=DE,∠MDE=2α,∵∠C=α,∴∠DEC=∠MDE-∠C=α,∴∠C=∠DEC,∴DE=DC,∴DM=DC,即D是MC的中点;(2)∠AEF=90°;证明:如图2,延长FE到H使FE=EH,连接CH,AH,∵DF=DC,∴DE是△FCH的中位线,∴DE∥CH,CH=2DE,由旋转的性质得:DM=DE,∠MDE=2α,∴∠FCH=2α,∵∠B=∠C=α,∴∠ACH=α,△ABC是等腰三角形,∴∠B=∠ACH,AB=AC,设DM=DE=m,CD=n,则CH=2m,CM=m+n,∴DF=CD=n,∴FM=DF-DM=n-m,∵AM⊥BC,∴BM=CM=m+n,∴BF=BM-FM=m+n-n-m=2m,∴CH=BF,在△ABF和△ACH中,AB=AC∠B=∠ACH BF=CH,∴△ABF≅△ACH SAS,∴AF =AH ,∵FE =EH ,∴AE ⊥FH ,即∠AEF =90°.【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,旋转的性质,三角形外角的性质,三角形中位线定理以及全等三角形的判定和性质等知识,作出合适的辅助线,构造出全等三角形是解题的关键.17(2023·四川自贡·统考中考真题)如图1,一大一小两个等腰直角三角形叠放在一起,M ,N 分别是斜边DE ,AB 的中点,DE =2,AB =4.(1)将△CDE 绕顶点C 旋转一周,请直接写出点M ,N 距离的最大值和最小值;(2)将△CDE 绕顶点C 逆时针旋转120°(如图2),求MN 的长.【答案】(1)最大值为3,最小值为1(2)7【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线,得出CM ,CN 的值,进而根据题意求得最大值与最小值即可求解;(2)过点N 作NP ⊥MC ,交MC 的延长线于点P ,根据旋转的性质求得∠MCN =120°,进而得出∠NCP =60°,进而可得CP =1,勾股定理解Rt △NCP ,Rt △MCP ,即可求解.【详解】(1)解:依题意,CM =12DE =1,CN =12AB =2,当M 在NC 的延长线上时,M ,N 的距离最大,最大值为CM +CN =1+2=3,当M 在线段CN 上时,M ,N 的距离最小,最小值为CN -CN =2-1=1;(2)解:如图所示,过点N 作NP ⊥MC ,交MC 的延长线于点P ,∵△CDE 绕顶点C 逆时针旋转120°,∴∠BCE =120°,∵∠BCN =∠ECM =45°,∴∠MCN =∠BCM -∠ECM =∠BCE =120°,∴∠NCP =60°,∴∠CNP =30°,∴CP =12CN =1,在Rt △CNP 中,NP =NC 2-CP 2=3,在Rt △MNP 中,MP =MC +CP =1+1=2,∴MN =NP 2+MP 2=3+4=7.【点睛】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,旋转的性质,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握旋转的性质,勾股定理是解题的关键.18(2023·四川达州·统考中考真题)如图,网格中每个小正方形的边长均为1,△ABC 的顶点均在小正方形的格点上.(1)将△ABC 向下平移3个单位长度得到△A 1B 1C 1,画出△A 1B 1C 1;(2)将△ABC 绕点C 顺时针旋转90度得到△A 2B 2C 2,画出△A 2B 2C 2;(3)在(2)的运动过程中请计算出△ABC 扫过的面积.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)5+5π2【分析】(1)先作出点A 、B 、C 平移后的对应点A 1,B 1、C 1,然后顺次连接即可;(2)先作出点A 、B 绕点C 顺时针旋转90度的对应点A 2,B 2,然后顺次连接即可;(3)证明△ABC 为等腰直角三角形,求出S △ABC =12AB ×BC =52,S 扇形CAA 2=90π×10 2360=5π2,根据旋转过程中△ABC 扫过的面积等于△ABC 的面积加扇形CAA 1的面积即可得出答案.【详解】(1)解:作出点A 、B 、C 平移后的对应点A 1,B 1、C 1,顺次连接,则△A 1B 1C 1即为所求,如图所示:(2)解:作出点A 、B 绕点C 顺时针旋转90度的对应点A 2,B 2,顺次连接,则△A 2B 2C 2即为所求,如图所示:(3)解:∵AB =12+22=5,AC =32+12=10,BC =12+22=5,∴AB =BC ,∵5 2+5 2=10=10 2,∴AB 2+BC 2=AC 2,∴△ABC 为等腰直角三角形,∴S △ABC =12AB ×BC =52,根据旋转可知,∠ACA 2=90°,∴S 扇形CAA 2=90π×10 2360=5π2,∴在旋转过程中△ABC 扫过的面积为S =S △ABC +S 扇形CAA 2=5+5π2.【点睛】本题主要考查了平移、旋转作图,勾股定理逆定理,扇形面积计算,解题的关键是作出平移或旋转后的对应点.19(2023·辽宁·统考中考真题)在Rt ΔABC 中,∠ACB =90°,CA =CB ,点O 为AB 的中点,点D 在直线AB 上(不与点A ,B 重合),连接CD ,线段CD 绕点C 逆时针旋转90°,得到线段CE ,过点B 作直线l ⊥BC ,过点E 作EF ⊥l ,垂足为点F ,直线EF 交直线OC 于点G .(1)如图,当点D与点O重合时,请直接写出线段AD与线段EF的数量关系;(2)如图,当点D在线段AB上时,求证:CG+BD=2BC;(3)连接DE,△CDE的面积记为S1,△ABC的面积记为S2,当EF:BC=1:3时,请直接写出S1S2的值.【答案】(1)EF=22AD(2)见解析(3)59或17 9【分析】(1)可先证△BCD≌△BCE,得到BD=BE,根据锐角三角函数,可得到BE和EF的数量关系,进而得到线段AD与线段EF的数量关系.(2)可先证△ACD≌△GEC,得到DA=CG,进而得到CG+BD=DA+BD=AB,问题即可得证.(3)分两种情况:①点D在线段AB上,过点C作CN垂直于FG,交FG于点N,过点E作EM垂直于BC,交BC于点M,设EF=a,利用勾股定理,可用含a的代数式表示EC,根据三角形面积公式,即可得到答案.②点D在线段BA的延长线上,过点E作EJ垂直于BC,交BC延长线于点J,令EF交AC于点I,连接BE,设EF=b,可证△CDA≌△CEB,进一步证得△EBJ是等腰直角三角形,EJ=BJ,利用勾股定理,可用含b的代数式表示EC,根据三角形面积公式,即可得到答案【详解】(1)解:EF=22 AD.理由如下:如图,连接BE.根据图形旋转的性质可知CD=CE.由题意可知,△ABC为等腰直角三角形,∵CD为等腰直角三角形△ABC斜边AB上的中线,∴∠BCD=45°,AD=BD.又∠DCE=90°,∴∠BCE=45°.在△BCD和△BCE中,CD =CE∠BCD =∠BCEBC =BC∴△BCD ≌△BCE .∴BD =BE ,∠CBE =∠CBD =45°.∴∠EBF =45°.∴EF =BE ·sin ∠EBF =22BE .∴EF =22AD .(2)解:∵CO 为等腰直角三角形△ABC 斜边AB 上的中线,∴AO =BO .∵∠ACD +∠DCB =∠BCE +∠DCB =90°,∴∠ACD =∠BCE .∵BC ⊥l ,EF ⊥l ,∴BC ∥EF .∴∠G =∠OCB =45°,∠GEC =∠BCE .∴∠G =∠A ,∠ACD =∠GEC .在△ACD 和△GEC 中,∠ACD =∠GEC∠A =∠GCD =CE∴△ACD ≌△GEC .∴DA =CG .∴CG +BD =DA +BD =AB =2BC .(3)解:当点D 在线段AB 延长线上时,不满足条件EF :BC =1:3,故分两种情况:①点D 在线段AB 上,如图,过点C 作CN 垂直于FG ,交FG 于点N ;过点E 作EM 垂直于BC ,交BC 于点M .设EF =a ,则BC =AC =3a .根据题意可知,四边形BFEM 和CMEN 为矩形,△GCN 为等腰直角三角形.∴EF =BM =a ,CM =NE =2a .由(2)证明可知△ACD ≌△GEC ,∴AC =GE =3a .∴NG =NC =a .∴NC =EM =a .根据勾股定理可知CE =EM 2+CM 2=2a 2+a 2=5a ,△CDE 的面积S 1与△ABC 的面积S 2之比S 1S 2=12CE 212BC 2=125a 2123a2=59②点D 在线段BA 的延长线上,过点E 作EJ 垂直于BC ,交BC 延长线于点J ,令EF 交AC 于点I ,连接BE ,由题意知,四边形FBJE ,FBCI 是矩形,∵∠DCE =∠ACB =90°∴∠DCE -∠ACE =∠ACB -∠ACE即∠DCA =∠ECB又∵CD =CE ,CA =CB∴△CDA ≌△CEB∴∠DAC =∠EBC而∠DAC =180°-∠CAB =180°-45°=135°∴∠EBC =135°∠EBJ =180°-∠EBC =45°∴△EBJ 是等腰直角三角形,EJ =BJ设EF =b ,则BC =IF =3b ,EJ =BJ =CI =b∴EI =EF +IF =4b Rt △CIE 中,CE =CI 2+EI 2=b 2+(4b )2=17b△CDE 的面积S 1与△ABC 的面积S 2之比S 1S 2=12CE 212BC 2=1217b 2123b2=179【点睛】本题主要考查全等三角形的判定及性质、勾股定理以及图形旋转的性质,灵活利用全等三角形的判定及性质是解题的关键.20(2023·四川乐山·统考中考真题)在学习完《图形的旋转》后,刘老师带领学生开展了一次数学探究活动【问题情境】刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第121页“探索”部分内容:如图,将一个三角形纸板△ABC绕点A逆时针旋转θ到达△AB C 的位置,那么可以得到:AB=AB ,AC =AC ,BC=B C ;∠BAC=∠B AC ,∠ABC=∠AB C ,∠ACB=∠AC B ()刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键;故数学就是一门哲学.【问题解决】(1)上述问题情境中“( )”处应填理由:;(2)如图,小王将一个半径为4cm,圆心角为60°的扇形纸板ABC绕点O逆时针旋转90°到达扇形纸板A BC 的位置.①请在图中作出点O;②如果BB =6cm,则在旋转过程中,点B经过的路径长为;【问题拓展】小李突发奇想,将与(2)中完全相同的两个扇形纸板重叠,一个固定在墙上,使得一边位于水平位置,另一个在弧的中点处固定,然后放开纸板,使其摆动到竖直位置时静止,此时,两个纸板重叠部分的面积是多少呢?如图所示,请你帮助小李解决这个问题.【答案】问题解决(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等(2)①见解析;②322πcm 问题拓展:83π-833cm 2【分析】问题解决(1)根据旋转性质得出旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等;(2)①分别作BB 和AA 的垂直平分线,两垂直平分线的交点即为所求点O ;②根据弧长公式求解即可;问题拓展,连接PA ,交AC 于M ,连接PA ,PD ,AA ,由旋转得∠PA B =30°,PA =PA =4,在Rt △PAM 和Rt △A DM 中求出A M 和DM 的长,可以求出S 阴影部分B DP =S 扇形B A P -S △ADP ,再证明△ADP ≌△A DP ,即可求出最后结果.【详解】解:【问题解决】(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等(2)①下图中,点O 为所求②连接OB ,OB ,∵扇形纸板ABC 绕点O 逆时针旋转90°到达扇形纸板A B C 的位置,∴∠BOB =90°,OB =OB ,∵BB =6cm ,设OB =OB =xcm ,∴x 2+x 2=62,∴OB =OB =32cm ,在旋转过程中,点B 经过的路径长为以点O 为圆心,圆心角为90°,OB 为半径的所对应的弧长,∴点B 经过的路径长=90×π×32180=322πcm ;【问题拓展】解:连接PA ,交AC 于M ,连接PA ,PD ,AA 如图所示∴∠PAC =12∠BAC =30°.由旋转得∠PA B =30°,PA =PA =4. 在Rt △PAM 中,A M =PM =PA ⋅sin ∠PAM =4×sin30°=2.在Rt △A DM 中,∵∠DA M =12∠B A C =30°,∴A D =A M cos ∠DA M =2cos30°=433,DM =12A D =12×433=233. ∴S △A DP =12DM ⋅A P =12×233×4=433.S 扇形B A P =30×π×42360=43π.∴S 阴影部分B DP =S 扇形B A P -S △ADP =43π-433, 在△ADP 和△A DP 中,∵AD =AM -DM =23-233=433=A D ,又∵∠PAD =∠PA D =30°,PA =PA ,∴△ADP ≌△A DP .又∵S 扇形PAC =S 扇形B AP ,∴S 阴影部分BDP =S 阴影部分CDP ,∴S 阴影部分=2S 阴影部分BDP =2×43π-433 =83π-833 cm 2.【点睛】本题考查了旋转的性质,弧长公式,解直角三角形,三角形全等的性质与判定,解题的关键是抓住图形旋转前后的对应边相等,对应角相等,正确作出辅助线构造出直角三角形.21(2023·浙江绍兴·统考中考真题)在平行四边形ABCD 中(顶点A ,B ,C ,D 按逆时针方向排列),AB =12,AD =10,∠B 为锐角,且sin B =45.(1)如图1,求AB 边上的高CH 的长.(2)P 是边AB 上的一动点,点C ,D 同时绕点P 按逆时针方向旋转90°得点C ,D .①如图2,当点C 落在射线CA 上时,求BP 的长.②当△AC D 是直角三角形时,求BP 的长.【答案】(1)8(2)①BP =347;②BP =6或8±2【分析】(1)利用正弦的定义即可求得答案;(2)①先证明△PQC ≌△CHP ,再证明△AQC ∽△AHC ,最后利用相似三角形对应边成比例列出方程即可;②分三种情况讨论完成,第一种:C 为直角顶点;第二种:A 为直角顶点;第三种,D 为直角顶点,但此种情况不成立,故最终有两个答案.【详解】(1)在▱ABCD 中,BC =AD =10,在Rt △BCH 中,CH =BC sin B =10×45=8.(2)①如图1,作CH ⊥BA 于点H ,由(1)得,BH =BC 2-CH 2=6,则AH =12-6=6,作C Q ⊥BA 交BA 延长线于点Q ,则∠CHP =∠PQC =90°,∴∠C PQ +∠PC Q =90°.∵∠C PQ +∠CPH =90°∴∠PC Q =∠CPH .由旋转知PC =PC ,∴△PQC ≌△CHP .设BP =x ,则PQ =CH =8,C Q =PH =6-x ,QA =PQ -PA =x -4.∵C Q ⊥AB ,CH ⊥AB ,∴C Q ∥CH ,∴△AQC ∽△AHC ,∴C Q CH =QA HA ,即6-x 8=x -46,∴x =347,∴BP =347.②由旋转得△PCD ≌△PC D ,CD =C D ,CD ⊥C D ,又因为AB ∥CD ,所以C D ⊥AB .情况一:当以C 为直角顶点时,如图2.∵C D ⊥AB ,∴C 落在线段BA 延长线上.∵PC ⊥PC ,∴PC ⊥AB ,由(1)知,PC =8,∴BP =6.情况二:当以A 为直角顶点时,如图3.设C D 与射线BA 的交点为T ,作CH ⊥AB 于点H .∵PC ⊥PC ,∴∠CPH +∠TPC =90°,∵C D ⊥AT ,∴∠PC T +∠TPC =90°,∴∠CPH =∠PC T .又∵∠CHP =∠PTC =90°,PC =C P ,∴△CPH ≌△PC T ,∴C T =PH ,PT =CH =8.设C T =PH =t ,则AP =6-t ,∴AT =PT -PA =2+t∵∠C AD =90°,C D ⊥AB ,∴△ATD ∽△C TA ,∴AT TD =CT TA ,∴AT 2=C T ⋅TD ,∴(2+t )2=ι12-t ,化简得t 2-4t +2=0,解得t =2±2,∴BP =BH +HP =8±2.情况三:当以D 为直角顶点时,点P 落在BA 的延长线上,不符合题意.综上所述,BP =6或8±2.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,正弦的定义,全等的判定及性质,相似的判定及性质,理解记忆相关定义,判定,性质是解题的关键.22(2023·四川南充·统考中考真题)如图,正方形ABCD 中,点M 在边BC 上,点E 是AM 的中点,连接ED ,EC .(1)求证:ED =EC ;(2)将BE 绕点E 逆时针旋转,使点B 的对应点B 落在AC 上,连接MB ′.当点M 在边BC 上运动时(点M 不与B ,C 重合),判断△CMB ′的形状,并说明理由.(3)在(2)的条件下,已知AB =1,当∠DEB ′=45°时,求BM 的长.【答案】(1)见解析(2)等腰直角三角形,理由见解析(3)BM =2-3【分析】(1)根据正方形的基本性质以及“斜中半定理”等推出△EAD ≌△EBC ,即可证得结论;(2)由旋转的性质得EB =EB =AE =EM ,从而利用等腰三角形的性质推出∠MB C =90°,再结合正方形对角线的性质推出B M =B C ,即可证得结论;(3)结合已知信息推出△CME ∽△AMC ,从而利用相似三角形的性质以及勾股定理进行计算求解即可.【详解】(1)证:∵四边形ABCD 为正方形,∴∠BAD =∠ABC =90°,AD =BC ,∵点E 是AM 的中点,∴EA =EB ,∴∠EAB =∠EBA ,∴∠BAD -∠EAB =∠ABC -∠EBA ,即:∠EAD =∠EBC ,在△EAD 与△EBC 中,EA =EB∠EAD =∠EBCAD =BC∴△EAD ≌△EBC SAS ,∴ED =EC ;。
旋转、平移、翻转等问题讨论答案例1、已知P为等边△ABC内一点,PA=2,PB=,PC=4.求△ABC中∠APB的度数.解:将△PBC绕点B顺时针旋转60°得到△P′BA,连接PP′.则△PBC≌△P′BA.∴BP=BP′=.而∠PBP′=60°,∴△PBP′是等边三角形,∴∠2=60°,PP′=BP =.∵,∴,∴∠1=90°.故∠APB=∠1+∠2=150°.例2、如图所示,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=PD;(2)如图,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.答案:(1)证明△APB≌△APD(SAS)得BP=PD.(2)解:不是总有BP=DP.理由:若旋转角为45°,则点P在BC上.∵正方形ABCD中∠DCP=90°,∴PD>DC.∵DC=BC,∴PD>BC.∵BC>PB,∴PD>PB.(3)解:BE=DF始终成立.证明:∵正方形ABCD和正方形PECF中,∠BCD=∠ECF=90°,∴∠1=∠2.∵CE=CF,CB=CD,∴△CBE≌△CDF.∴BE=DF.例3、如图,将△ABC绕点C(0,-1)旋转180°得到△ABC,设点A的坐标为(a,b),则点A的坐标为()A.B.C.D.例4、如图,在坐标平面内,△ABC的三个顶点坐标分别为A(0,5),B(-20,-10),C(5,-10).(1)求△ABC的面积.(2)如何把△ABC平移到△A′B′O的位置,使点C与原点O重合,点B′在x轴的负半轴上?(3)求△A′B′O的顶点A′、B′的坐标.解:(1)因为B、C两点的坐标分别为(-20,-10)、(5,-10),所以BC∥x轴,BC=|5-(-20)|=25.设BC与y轴相交于点D,则点D的坐标为(0,-10).又点A坐标为(0,5),AD是△ABC的高,故AD=|5-(-10)|=15.所以,△ABC的面积(2)由(1),得BC∥x轴,由此可知将BC边平移到B′O,与把点C平移到点O的规律相同.因为点C的坐标为(5,-10),所以由点C往左平移5个单位,向上平移10个单位可与点O重合.所以,将△ABC向左平移5个单位,向上平移10个单位即可到达△A′B′O的位置.(3)根据平移的规律,得点A′的坐标为(0-5,5+10),点B′的坐标为(-20-5,-10+10),即点A′、B′的坐标分别为A′(-5,15)、B′(-25,0).点拨:已知三角形的三个顶点,求三角形面积这类问题中,本例(1)是特殊情形,其中有两个顶点的纵坐标(或横坐标)相等,即有一边平行于坐标轴.因此,它的底边和高可直接利用公式d=|x2-x1|或d=|y2-y1|求出.本例(2)、(3)的图形,在平移前后对应点的坐标的变化规律:每一点的横坐标都比原来增加(或减小)同一个数,纵坐标也都比原来增加(或减少)同一个数.如本例(2),由平移前后的对应点C和O的坐标变化分析出△ABC的平移规律;本例(3)再按这个平移规律分别求出A、B的对应点A′、B′的坐标.例5、(天津市中考题)在平面直角坐标系中,已知线段AB的两个端点分别是A(-4,-1),B(1,1),将线段AB平移后得到线段,若点的坐标为(-2,2),则点的坐标为()A.(4,3)B.(3,4)C.(-1,-2)D.(-2,-1)例6、如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,BC=4,AC=4,现将△ABC沿CB方向平移到△A′B′C′的位置.(1)若平移距离为3,求△ABC与△A′B′C′的重叠部分的面积;(2)若平移距离为x(),求△ABC与△A′B′C′的重叠部分的面积y,并写出y与x的关系式.显示答案解:(1)由题意CC′=3,BB′=3,所以BC′=1,又由题意易得重叠部分是一个等腰直角三角形,所以其面积为.(2)(0≤x≤4)例7、如图所示,A、B两点在l的两侧,在l上找一点C,使C到A、B的距离之差最大.分析:以l为对称轴作A点的对称点A′,作直线A′B交l于C点,则C为所求作的点.证明:在l上异于C点,找一点C′,连接C′A,C′B∵A,A′关于l轴对称,∴l为AA′的垂直平分线,则CA=CA′.∴CA-CB=CA′-CB=A′B.又∵C′在l上,在△A′BC′中,C′A′-C′B<A′B,∴C′A′-C′B<CA-CB.例8、在直角坐标系中,已知点A(4,0)和B(0,3),若有一个直角三角形与Rt△ABO全等,且它们有一条公共边,请写出这个直角三角形未知顶点的坐标(不必写出计算过程).解:(-4,0),(-4,3),(4,-3),(0,-3),(4,3),.例9、如图所示,AD为△ABC的高,∠B=2∠C,用轴对称证明CD=AB+BD.显示答案证明:作点B关于AD的对称点E,连接AE,因为AD⊥BC,所以E点在BC上.由轴对称性质知,BD=DE,AB=AE,∠1=∠B.因为∠1=∠2+∠C,∠B=∠1=2∠C.所以∠2=∠C,所以 AE=CE.所以CD=BD+AB.例10、下列投影中,不属于中心投影的是()A.晚上路灯下小孩的影子B.舞台上灯光下演员的影子C.阳光下树的影子D.电影屏幕上演员的影子解:太阳光是平行光,不是点光源发出的光线,故选C.例11、一位小朋友拿一个等边三角形木框在阳光下玩,等边三角形木框在地面上的影子不可能是()A.B.C. D.例12、与一盏路灯相对,有一玻璃幕墙,幕墙前面的地面上有一盆花和一棵树.晚上,幕墙反射路灯灯光形成了那盆花的影子,树影是路灯灯光形成的,如下图所示,你能确定此时路灯光源的位置吗?解:过盆花及其影子顶端作直线,作反射面法线,并作∠2=∠1,得光线l1,过树及其影子顶端作直线l2,两线交于点O,则O处为灯光位置.例13、如图,不透明的圆锥体DEC放在直线BP所在水平面上,且BP过底面圆的圆心,圆锥高为,底面半径为2m,某光源位于点A处,照射圆锥体在水平面上留下的影长BE=4m.(1)求∠B的度数;(2)若∠ACP=2∠B,求光源A距平面的高度.隐藏答案解:(1)设圆心为O,连DO,则DO⊥BP,在△BOD中,BO=BE+EO=4+2=6(m),Welcome To Download欢迎您的下载,资料仅供参考!。
中考数学几何图形旋转典型试题
一、填空题
1.(日照市)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′,则它们的公共部分的面积等于.
2.(成都市)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.(连云港市)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,则点P运动路径的长
为cm.
4.(泰州市)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,则△ADE的面积是.
二、解答题
5.(资阳市)如图5-1,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5-2,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.(武汉市)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?按下列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,解答下列问题:
(1)若点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,已知点P0的坐标为(1,0),将线段OP0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,…,OP n(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P n(x n,y n)(n=0,1,2,3,…)的横坐标x n、纵坐标y n都取绝对值后得到的新坐标(|x n|,|y n|)称之为点P n的“绝对坐标”.根据图中点P n的分布规律,请你猜想点P n的“绝对坐标”,并写出来.
8.(台州市)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?请先观察猜想,然后再证明你的猜想.
9.(浙江省)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行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;
(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,A1F交DE于点G,请你求出线段FG的长度;
(3)将图9-3中的△ABF沿直线AF翻折到图9-6的位置,AB1交DE于点H,请证明:AH﹦DH.
图9-4 图9-5 图9-6
参考答案
一、1.2. 6-23.2π 4.1
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,则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P n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)由已知可得,
△P0OP1∽△P1OP2∽…∽△P n-1OP n,
设P1(x1,y1),则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P n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P n 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P n落在x轴上,此时,点P n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P n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P n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.。