2012年中考数学复习考点跟踪训练33图形的旋转
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中考数学压轴题专题复习——初中数学旋转的综合含详细答案一、旋转1.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)请问EG与CG存在怎样的数量关系,并证明你的结论;(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?(请直接写出结果,不必写出理由)【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)结论仍然成立【解析】【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.【详解】(1)CG=EG.理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCF=90°.在Rt△FCD中,∵G为DF的中点,∴CG=12FD,同理.在Rt△DEF中,EG=12FD,∴CG=EG.(2)(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=90°,EF=BE,∴△MFE≌△CBE∴∠MEF=∠CEB,∴∠MEC=∠MEF+∠FEC=∠CEB+∠CEF=90°,∴△MEC为直角三角形.∵MG=CG,∴EG=1MC,∴EG=CG.2(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【点睛】本题是四边形的综合题.(1)关键是利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(2)关键是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解答.2.已知正方形ABCD的边长为4,一个以点A为顶点的45°角绕点A旋转,角的两边分别与BC、DC的延长线交于点E、F,连接EF,设CE=a,CF=b.(1)如图1,当a=42时,求b的值;(2)当a=4时,在图2中画出相应的图形并求出b的值;(3)如图3,请直接写出∠EAF绕点A旋转的过程中a、b满足的关系式.【答案】(1)42;(2)b=8;(3)ab=32.【解析】试题分析:(1)由正方形ABCD的边长为4,可得AC=42,∠ACB=45°.再CE=a=42,可得∠CAE=∠AEC,从而可得∠CAF的度数,既而可得 b=AC;(2)通过证明△ACF∽△ECA,即可得;(3)通过证明△ACF∽△ECA,即可得.试题解析:(1)∵正方形ABCD的边长为4,∴AC=42,∠ACB=45°.∵CE=a=42,∴∠CAE=∠AEC=452︒=22.5°,∴∠CAF=∠EAF-∠CAE=22.5°,∴∠AFC=∠ACD-∠CAF=22.5°,∴∠CAF=∠AFC,∴b=AC=CF=42;(2)∵∠FAE=45°,∠ACB=45°,∴∠FAC+∠CAE=45°,∠CAE+∠AEC=45°,∴∠FAC =∠AEC.又∵∠ACF=∠ECA=135°,∴△ACF∽△ECA,∴AC CFEC CA=,∴4242=,∴CF=8,即b=8.(3)ab=32.提示:由(2)知可证△ACF∽△ECA,∴∴AC CFEC CA=,∴4242a=,∴ab=32.3.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.4.在平面直角坐标系中,已知点A(0,4),B(4,4),点M,N是射线OC上两动点(OM<ON),且运动过程中始终保持∠MAN=45°,小明用几何画板探究其中的线段关系.(1)探究发现:当点M,N均在线段OB上时(如图1),有OM2+BN2=MN2.他的证明思路如下:第一步:将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.第二步:证明△APM≌△ANM,得MP=MM.第一步:证明∠POM=90°,得OM2+OP2=MP2.最后得到OM2+BN2=MN2.请你完成第二步三角形全等的证明.(2)继续探究:除(1)外的其他情况,OM2+BN2=MN2的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)新题编制:若点B是MN的中点,请你编制一个计算题(不标注新的字母),并直接给出答案(根据编出的问题层次,给不同的得分).【答案】(1)见解析;(2)结论仍然成立,理由见解析;(3)见解析.【解析】【分析】(1)将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.证明△APM≌△ANM,再利用勾股定理即可解决问题;(2)如图2中,当点M,N在OB的延长线上时结论仍然成立.证明方法类似(1);(3)如图3中,若点B是MN的中点,求MN的长.利用(2)中结论,构建方程即可解决问题.【详解】(1)如图1中,将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.∵点A(0,4),B(4,4),∴OA=AB,∠OAB=90°,∵∠NAP=∠OAB=90°,∠MAN=45°,∴∠MAN=∠MAP,∵MA=MA,AN=AP,∴△MAN≌△MAP(SAS).(2)如图2中,结论仍然成立.理由:如图2中,将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.∵∠NAP=∠OAB=90°,∠MAN=45°,∴∠MAN=∠MAP,∵MA=MA,AN=AP,∴△MAN≌△MAP(SAS),∴MN=PM,∵∠ABN=∠AOP=135°,∠AOB=45°,∴∠MOP=90°,∴PM2=OM2+OP2,∴OM2+BN2=MN2;(3)如图3中,若点B是MN的中点,求MN的长.设MN=2x,则BM=BN=x,∵OA=AB=4,∠OAB=90°,∴OB=42,∴OM=42﹣x,∵OM2+BN2=MN2.∴(42﹣x)2+x2=(2x)2,解得x=﹣22+26或﹣22﹣26(舍弃)∴MN=﹣42+46.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质和判定,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.5.如图1,△ABC是边长为4cm的等边三角形,边AB在射线OM上,且OA=6cm,点D 从O点出发,沿OM的方向以1cm/s的速度运动,当D不与点A重合时,将△ACD绕点C 逆时针方向旋转60°得到△BCE,连结DE.(1)求证:△CDE是等边三角形;(2)如图2,当6<t<10时,△BDE的周长是否存在最小值?若存在,求出△BDE的最小周长;若不存在,请说明理由;(3)如图3,当点D在射线OM上运动时,是否存在以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出此时t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)存在【解析】试题分析:(1)由旋转的性质得到∠DCE=60°,DC=EC,即可得到结论;(2)当6<t<10时,由旋转的性质得到BE=AD,于是得到C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,根据等边三角形的性质得到DE=CD,由垂线段最短得到当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,于是得到结论;(3)存在,①当点D于点B重合时,D,B,E不能构成三角形,②当0≤t<6时,由旋转的性质得到∠ABE=60°,∠BDE<60°,求得∠BED=90°,根据等边三角形的性质得到∠DEB=60°,求得∠CEB=30°,求得OD=OA-DA=6-4=2,于是得到t=2÷1=2s;③当6<t<10s 时,此时不存在;④当t>10s时,由旋转的性质得到∠DBE=60°,求得∠BDE>60°,于是得到t=14÷1=14s.试题解析:(1)证明:∵将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,∴∠DCE=60°,DC=EC,∴△CDE是等边三角形;(2)存在,当6<t<10时,由旋转的性质得,BE=AD,∴C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,由(1)知,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∴C△DBE=CD+4,由垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,此时,CD cm,∴△BDE的最小周长=CD;(3)存在,①∵当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形,∴当点D与点B重合时,不符合题意;②当0≤t<6时,由旋转可知,∠ABE=60°,∠BDE<60°,∴∠BED=90°,由(1)可知,△CDE是等边三角形,∴∠DEB=60°,∴∠CEB=30°,∵∠CEB=∠CDA,∴∠CDA=30°,∵∠CAB=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴DA=CA=4,∴OD=OA﹣DA=6﹣4=2,∴t=2÷1=2s;③当6<t<10s时,由∠DBE=120°>90°,∴此时不存在;④当t>10s时,由旋转的性质可知,∠DBE=60°,又由(1)知∠CDE=60°,∴∠BDE=∠CDE+∠BDC=60°+∠BDC,而∠BDC>0°,∴∠BDE>60°,∴只能∠BDE=90°,从而∠BCD=30°,∴BD=BC=4,∴OD=14cm,∴t=14÷1=14s.综上所述:当t=2或14s时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形.点睛:在不带坐标的几何动点问题中求最值,通常是将其表达式写出来,再通过几何或代数的方法求出最值;像第三小问这种探究性的题目,一定要多种情况考虑全面,控制变量,从某一个方面出发去分类.6.如图,点P是正方形ABCD内的一点,连接PA,PB,PC.将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P'CB的位置.(1)设AB的长为a,PB的长为b(b<a),求△PAB旋转到△P'CB的过程中边PA所扫过区域(图中阴影部分)的面积;(2)若PA=2,PB=4,∠APB=135°,求PC的长.【答案】(1) S阴影=(a2-b2);(2)PC=6.【解析】试题分析:(1)依题意,将△P′CB逆时针旋转90°可与△PAB重合,此时阴影部分面积=扇形BAC的面积-扇形BPP'的面积,根据旋转的性质可知,两个扇形的中心角都是90°,可据此求出阴影部分的面积.(2)连接PP',根据旋转的性质可知:BP=BP',旋转角∠PBP'=90°,则△PBP'是等腰直角三角形,∠BP'C=∠BPA=135°,∠PP'C=∠BP'C-∠BP'P=135°-45°=90°,可推出△PP'C是直角三角形,进而可根据勾股定理求出PC的长.试题解析:(1)∵将△PAB绕点B顺时针旋转90°到△P′CB的位置,∴△PAB≌△P'CB,∴S△PAB=S△P'CB,S阴影=S扇形BAC-S扇形BPP′=(a2-b2);(2)连接PP′,根据旋转的性质可知:△APB≌△CP′B,∴BP=BP′=4,P′C=PA=2,∠PBP′=90°,∴△PBP'是等腰直角三角形,P'P2=PB2+P'B2=32;又∵∠BP′C=∠BPA=135°,∴∠PP′C=∠BP′C-∠BP′P=135°-45°=90°,即△PP′C是直角三角形.PC==6.考点:1.扇形面积的计算;2.正方形的性质;3.旋转的性质.7.在平面直角坐标系中,O为原点,点A(0,4),点B(﹣2,0),把△ABO绕点A逆时针旋转,得△AB′O′,点B、O旋转后的对应点为B′、O′.(1)如图①,若旋转角为60°时,求BB′的长;(2)如图②,若AB′∥x轴,求点O′的坐标;(3)如图③,若旋转角为240°时,边OB上的一点P旋转后的对应点为P′,当O′P+AP′取得最小值时,求点P′的坐标(直接写出结果即可)【答案】(1)252)点O′8545);(3)点P′的坐标为(﹣83 5,365.【解析】分析:(1)由点A、B的坐标可得出AB的长度,连接BB′,由旋转可知:AB=AB′,∠BAB′=60°,进而可得出△ABB′为等边三角形,根据等边三角形的性质可求出BB′的长;(2)过点O′作O′D⊥x轴,垂足为D,交AB′于点E,则△AO′E∽△ABO,根据旋转的性质结合相似三角形的性质可求出AE、O′E的长,进而可得出点O′的坐标;(3)作点A关于x轴对称的点A′,连接A′O′交x轴于点P,此时O′P+AP′取最小值,过点O′作O′F⊥y轴,垂足为点F,过点P′作PM⊥O′F,垂足为点M,根据旋转的性质结合解直角三角形可求出点O′的坐标,由A、A′关于x轴对称可得出点A′的坐标,利用待定系数法即可求出直线A′O′的解析式,由一次函数图象上点的坐标特征可得出点P的坐标,进而可得出OP的长度,再在Rt△O′P′M中,通过解直角三角形可求出O′M、P′M的长,进而可得出此时点P′的坐标.详解:(1)∵点A(0,4),点B(﹣2,0),∴OA=4,OB=2,∴AB22OA OB5.在图①中,连接BB′.由旋转可知:AB =AB ′,∠BAB ′=60°,∴△ABB ′为等边三角形,∴BB ′=AB =25. (2)在图②中,过点O ′作O ′D ⊥x 轴,垂足为D ,交AB ′于点E . ∵AB ′∥x 轴,O ′E ⊥x 轴,∴∠O ′EA =90°=∠AOB .由旋转可知:∠B ′AO ′=∠BAO ,AO ′=AO =4,∴△AO ′E ∽△ABO ,AE AO ='O E BO ='AO AB,即4AE ='2O E =25,∴AE =85,O ′E =45,∴O ′D =45+4,∴点O ′的坐标为(8545,+4). (3)作点A 关于x 轴对称的点A ′,连接A ′O ′交x 轴于点P ,此时O ′P +AP ′取最小值,过点O ′作O ′F ⊥y 轴,垂足为点F ,过点P ′作PM ⊥O ′F ,垂足为点M ,如图3所示. 由旋转可知:AO ′=AO =4,∠O ′AF =240°﹣180°=60°,∴AF =12AO ′=2,O ′F =32AO ′=23,∴点O ′(﹣23,6).∵点A (0,4),∴点A ′(0,﹣4).设直线A ′O ′的解析式为y =kx +b ,将A ′(0,﹣4)、O ′(﹣23,6)代入y =kx +b ,得: 4236b k b =-⎧⎪⎨-+=⎪⎩,解得:534k b ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩,∴直线A ′O ′的解析式为y =﹣53x ﹣4. 当y =0时,有﹣53x ﹣4=0,解得:x =﹣43,∴点P (﹣43,0),∴OP =O ′P ′=43. 在Rt △O ′P ′M 中,∠MO ′P ′=60°,∠O ′MP ′=90°,∴O ′M =12O ′P ′=23,P ′M =32O ′P ′=65,∴点P ′的坐标为(﹣23+235,6+65),即(﹣833655,).点睛:本题考查了函数图象及旋转变换、待定系数法求一次函数解析式、等边三角形的判定与性质、一次函数图象上点的坐标特征以及解直角三角形,解题的关键是:(1)利用等边三角形的性质找出BB′的长;(2)通过解直角三角形求出AE、O′E的长;(3)利用两点之间线段最短找出当O′P+AP′取得最小值时点P的位置.8.如图1,△ACB、△AED都为等腰直角三角形,∠AED=∠ACB=90°,点D在AB上,连CE,M、N分别为BD、CE的中点.(1)求证:MN⊥CE;(2)如图2将△AED绕A点逆时针旋转30°,求证:CE=2MN.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析.【解析】试题分析:(1)延长DN交AC于F,连BF,推出DE∥AC,推出△EDN∽△CFN,推出DE EN DN==,求出DN=FN,FC=ED,得出MN是中位线,推出MN∥BF,证CF CN NF△CAE≌△BCF,推出∠ACE=∠CBF,求出∠CBF+∠BCE=90°,即可得出答案;(2)延长DN到G,使DN=GN,连接CG,延长DE、CA交于点K,求出BG=2MN,证△CAE≌△BCG,推出BG=CE,即可得出答案.试题解析:(1)证明:延长DN交AC于F,连BF,∵N为CE中点,∴EN=CN,∵△ACB和△AED是等腰直角三角形,∠AED=∠ACB=90°,DE=AE,AC=BC,∴∠EAD=∠EDA=∠BAC=45°,∴DE ∥AC ,∴△EDN ∽△CFN , ∴DE EN DN CF CN NF== , ∵EN=NC ,∴DN=FN ,FC=ED , ∴MN 是△BDF 的中位线,∴MN ∥BF ,∵AE=DE ,DE=CF ,∴AE=CF ,∵∠EAD=∠BAC=45°,∴∠EAC=∠ACB=90°,在△CAE 和△BCF 中,CA BC CAE BCF AE CF ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△CAE ≌△BCF (SAS ),∴∠ACE=∠CBF ,∵∠ACE+∠BCE=90°,∴∠CBF+∠BCE=90°,即BF ⊥CE ,∵MN ∥BF ,∴MN ⊥CE .(2)证明:延长DN 到G ,使DN=GN ,连接CG ,延长DE 、CA 交于点K ,∵M 为BD 中点,∴MN 是△BDG 的中位线,∴BG=2MN ,在△EDN 和⊈CGN 中,DN NG DNE GNC EN NC ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩===,∴△EDN ≌△CGN (SAS ),∴DE=CG=AE ,∠GCN=∠DEN ,∴DE ∥CG ,∴∠KCG=∠CKE ,∵∠CAE=45°+30°+45°=120°,∴∠EAK=60°,∴∠CKE=∠KCG=30°,∴∠BCG=120°,在△CAE 和△BCG 中,AC BC CAE BCG AE CG ⎧⎪∠∠⎨⎪⎩=== , ∴△CAE ≌△BCG (SAS ),∴BG=CE ,∵BG=2MN ,∴CE=2MN .【点睛】考查了等腰直角三角形性质,全等三角形的性质和判定,三角形的中位线,平行线性质和判定的应用,主要考查学生的推理能力.9.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=∠B 1A 1C =30°,点B ,C ,B 1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A 1C 、A 1B 1分别交于点D 、E ,AC 与A 1B 1交于点F .当α等于多少度时,AB 与A 1B 1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 ∥CB 1,AB 与A 1C 交于点D ,试说明A 1D=CD .【答案】(1)证明见解析(2)当旋转角等于30°时,AB 与A 1B 1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 =BB 1,又因为BB 1=2BC ,得出AB =2BC ;(2) 利用AB 与A 1B 1垂直得∠A 1ED=90°,则∠A 1DE=90°-∠A 1=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∠A 1CB=180°-∠BDC-∠B=60°,所以∠ACA 1=90°-∠A 1CB=30°,然后根据旋转的定义得到旋转角等于30°时,AB 与A 1B 1垂直;(3)由于AB ∥CB 1,∠ACB 1=90°,根据平行线的性质得∠ADC=90°,在Rt △ADC 中,根据含30度的直角三角形三边的关系得到CD=12AC ,再根据旋转的性质得AC=A 1C ,所以CD=12A 1C ,则A 1D=CD . 试题解析: (1)∵△ABB 1是等边三角形;∴ AB =BB 1∵ BB 1=2BC∴AB =2BC(2)解:当AB 与A 1B 1垂直时,∠A 1ED=90°,∴∠A 1DE=90°-∠A 1=90°-30°=60°,∵∠B=60°,∴∠BCD=60°,∴∠ACA 1=90°-60°=30°,即当旋转角等于30°时,AB 与A 1B 1垂直.(3)∵AB ∥CB 1,∠ACB 1=90°,∴∠CDB=90°,即CD 是△ABC 的高,设BC=a ,AC=b ,则由(1)得AB=2a ,A 1C=b , ∵1122ABC S BC AC AB CD ∆=⨯=⨯, 即11222ab a CD =⨯⨯ ∴12CD b =,即CD=12A 1C , ∴A 1D=CD. 【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.也考查了含30度的直角三角形三边的关系.10.如图,△ABC 是等边三角形,AB=6cm ,D 为边AB 中点.动点P 、Q 在边AB 上同时从点D 出发,点P 沿D→A 以1cm/s 的速度向终点A 运动.点Q 沿D→B→D 以2cm/s 的速度运动,回到点D停止.以PQ为边在AB上方作等边三角形PQN.将△PQN绕QN的中点旋转180°得到△MNQ.设四边形PQMN与△ABC重叠部分图形的面积为S(cm2),点P运动的时间为t(s)(0<t<3).(1)当点N落在边BC上时,求t的值.(2)当点N到点A、B的距离相等时,求t的值.(3)当点Q沿D→B运动时,求S与t之间的函数表达式.(4)设四边形PQMN的边MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,直接写出四边形PEMF 与四边形PQMN的面积比为2:3时t的值.【答案】(1)(2)2(3)S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2;(4)t=1或【解析】试题分析:(1)由题意知:当点N落在边BC上时,点Q与点B重合,此时DQ=3;(2)当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,此时PD=DQ;(3)当0≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为四边形PQMN;当≤t≤时,四边形PQMN与△ABC重叠部分图形为五边形PQFEN.(4)MN、MQ与边BC的有交点时,此时<t<,列出四边形PEMF与四边形PQMN的面积表达式后,即可求出t的值.试题解析:(1)∵△PQN与△ABC都是等边三角形,∴当点N落在边BC上时,点Q与点B重合.∴DQ=3∴2t=3.∴t=;(2)∵当点N到点A、B的距离相等时,点N在边AB的中线上,∴PD=DQ,当0<t<时,此时,PD=t,DQ=2t∴t=2t∴t=0(不合题意,舍去),当≤t<3时,此时,PD=t,DQ=6﹣2t∴t=6﹣2t,解得t=2;综上所述,当点N到点A、B的距离相等时,t=2;(3)由题意知:此时,PD=t,DQ=2t当点M在BC边上时,∴MN=BQ∵PQ=MN=3t,BQ=3﹣2t∴3t=3﹣2t∴解得t=如图①,当0≤t≤时,S△PNQ=PQ2=t2;∴S=S菱形PQMN=2S△PNQ=t2,如图②,当≤t≤时,设MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,∵MN=PQ=3t,NE=BQ=3﹣2t,∴ME=MN﹣NE=PQ﹣BQ=5t﹣3,∵△EMF是等边三角形,∴S△EMF=ME2=(5t﹣3)2.;(4)MN、MQ与边BC的交点分别是E、F,此时<t<,t=1或.考点:几何变换综合题11.如图1,矩形ABCD中,E是AD的中点,以点E直角顶点的直角三角形EFG的两边EF,EG分别过点B,C,∠F=30°.(1)求证:BE=CE(2)将△EFG绕点E按顺时针方向旋转,当旋转到EF与AD重合时停止转动.若EF,EG分别与AB,BC相交于点M,N.(如图2)①求证:△BEM≌△CEN;②若AB=2,求△BMN面积的最大值;③当旋转停止时,点B恰好在FG上(如图3),求sin∠EBG的值.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②2;62【解析】【分析】(1)只要证明△BAE≌△CDE即可;(2)①利用(1)可知△EBC是等腰直角三角形,根据ASA即可证明;②构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;③如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,3,6m.利用面积法求出EH,根据三角函数的定义即可解决问题.【详解】(1)证明:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=DC,∠A=∠D=90°,∵E是AD中点,∴AE=DE,∴△BAE≌△CDE,∴BE=CE.(2)①解:如图2中,由(1)可知,△EBC是等腰直角三角形,∴∠EBC=∠ECB=45°,∵∠ABC=∠BCD=90°,∴∠EBM=∠ECN=45°,∵∠MEN=∠BEC=90°,∴∠BEM=∠CEN,∵EB=EC,∴△BEM≌△CEN;②∵△BEM≌△CEN,∴BM=CN,设BM=CN=x,则BN=4-x,∴S△BMN=12•x(4-x)=-12(x-2)2+2,∵-12<0,∴x=2时,△BMN的面积最大,最大值为2.③解:如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,3m,6m.∴EG=m+3m=(1+3)m ,∵S △BEG =12•EG•BN=12•BG•EH , ∴EH=3?(13) m m +=3+3m , 在Rt △EBH 中,sin ∠EBH=3+36226m EH EB m+==. 【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、旋转变换、锐角三角函数等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,12.在平面直角坐标系中,四边形AOBC 是矩形,点(0,0)O ,点(5,0)A ,点(0,3)B .以点A 为中心,顺时针旋转矩形AOBC ,得到矩形ADEF ,点O ,B ,C 的对应点分别为D ,E ,F .(Ⅰ)如图①,当点D 落在BC 边上时,求点D 的坐标;(Ⅱ)如图②,当点D 落在线段BE 上时,AD 与BC 交于点H .①求证ADB AOB △△≌;②求点H 的坐标.(Ⅲ)记K 为矩形AOBC 对角线的交点,S 为KDE △的面积,求S 的取值范围(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)点D 的坐标为(1,3).(Ⅱ)①证明见解析;②点H 的坐标为17(,3)5.(Ⅲ)303343033444S -+≤≤. 【解析】分析:(Ⅰ)根据旋转的性质得AD=AO=5,设CD=x ,在直角三角形ACD 中运用勾股定理可CD 的值,从而可确定D 点坐标;(Ⅱ)①根据直角三角形全等的判定方法进行判定即可;②由①知BAD BAO ∠=∠,再根据矩形的性质得CBA OAB ∠=∠.从而BAD CBA ∠=∠,故BH=AH ,在Rt △ACH 中,运用勾股定理可求得AH 的值,进而求得答案;(Ⅲ)3033430334S -+≤≤.详解:(Ⅰ)∵点()5,0A ,点()0,3B ,∴5OA =,3OB =.∵四边形AOBC 是矩形,∴3AC OB ==,5BC OA ==,90OBC C ∠=∠=︒.∵矩形ADEF 是由矩形AOBC 旋转得到的,∴5AD AO ==.在Rt ADC V 中,有222AD AC DC =+,∴22DC AD AC =- 22534=-=.∴1BD BC DC =-=.∴点D 的坐标为()1,3.(Ⅱ)①由四边形ADEF 是矩形,得90ADE ∠=︒.又点D 在线段BE 上,得90ADB ∠=︒.由(Ⅰ)知,AD AO =,又AB AB =,90AOB ∠=︒,∴Rt ADB Rt AOB V V ≌.②由ADB AOB V V ≌,得BAD BAO ∠=∠.又在矩形AOBC 中,//OA BC ,∴CBA OAB ∠=∠.∴BAD CBA ∠=∠.∴BH AH =.设BH t =,则AH t =,5HC BC BH t =-=-.在Rt AHC V 中,有222AH AC HC =+,∴()22235t t=+-.解得175t=.∴175BH=.∴点H的坐标为17,3 5⎛⎫ ⎪⎝⎭.(Ⅲ)3033430334S-+≤≤.点睛:本大题主要考查了等腰三角形的判定和性质,勾股定理以及旋转变换的性质等知识,灵活运用勾股定理求解是解决本题的关键.13.如图,是边长为的等边三角形,边在射线上,且,点从点出发,沿的方向以的速度运动,当不与点重合是,将绕点逆时针方向旋转得到,连接.(1)求证:是等边三角形;(2)当时,的周长是否存在最小值?若存在,求出的最小周长;若不存在,请说明理由.(3)当点在射线上运动时,是否存在以为顶点的三角形是直角三角形?若存在,求出此时的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)详见解析;(2)存在,2+4;(3)当t=2或14s时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形.【解析】试题分析:(1)由旋转的性质得到∠DCE=60°,DC=EC,即可得到结论;(2)当6<t<10时,由旋转的性质得到BE=AD,于是得到C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,根据等边三角形的性质得到DE=CD,由垂线段最短得到当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,于是得到结论;(3)存在,①当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形,②当0≤t<6时,由旋转的性质得到∠ABE=60°,∠BDE<60°,求得∠BED=90°,根据等边三角形的性质得到∠DEB=60°,求得∠CEB=30°,求得OD=OA﹣DA=6﹣4=2,于是得到t=2÷1=2s;③当6<t<10s时,此时不存在;④当t>10s时,由旋转的性质得到∠DBE=60°,求得∠BDE>60°,于是得到t=14÷1=14s.试题解析:(1)证明:∵将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,∴∠DCE=60°,DC=EC,∴△CDE是等边三角形;(2)存在,当6<t<10时,由旋转的性质得,BE=AD,∴C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,由(1)知,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∴C△DBE=CD+4,由垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,此时,CD=2cm,∴△BDE的最小周长=CD+4=2+4;(3)存在,①∵当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形,∴当点D与点B重合时,不符合题意,②当0≤t<6时,由旋转可知,∠ABE=60°,∠BDE<60°,∴∠BED=90°,由(1)可知,△CDE是等边三角形,∴∠DEB=60°,∴∠CEB=30°,∵∠CEB=∠CDA,∴∠CDA=30°,∵∠CAB=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴DA=CA=4,∴OD=OA﹣DA=6﹣4=2,∴t=2÷1=2s;③当6<t<10s时,由∠DBE=120°>90°,∴此时不存在;④当t>10s时,由旋转的性质可知,∠DBE=60°,又由(1)知∠CDE=60°,∴∠BDE=∠CDE+∠BDC=60°+∠BDC,而∠BDC >0°,∴∠BDE >60°,∴只能∠BDE=90°,从而∠BCD=30°,∴BD=BC=4,∴OD=14cm ,∴t=14÷1=14s ,综上所述:当t=2或14s 时,以D 、E 、B 为顶点的三角形是直角三角形.考点:旋转与三角形的综合题.14.如图,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,D 是线段AB 上的一点(不与A 、B 重合).过点B 作BE ⊥CD ,垂足为E .将线段CE 绕点C 顺时针旋转90︒,得到线段CF ,连结EF .设∠BCE 度数为α.(1)①补全图形;②试用含α的代数式表示∠CDA .(2)若3EF AB = ,求α的大小. (3)直接写出线段AB 、BE 、CF 之间的数量关系.【答案】(1)①答案见解析;②45α︒+;(2)30α=︒;(3)22222AB CF BE =+.【解析】试题分析:(1)①按要求作图即可;②由∠ACB=90°,AC=BC ,得∠ABC=45°,故可得出结论;(2)易证FCE ∆∽ ACB ∆,得3CF AC =FA ,得△AFC 是直角三角形,求出∠ACF=30°,从而得出结论;(3)222A 22B CF BE =+.试题解析:(1)①补全图形.②∵∠ACB=90°,AC=BC ,∴∠ABC=45°∵∠BCE=α ∴∠CDA=45α︒+(2)在FCE ∆和ACB ∆中,45CFE CAB ∠=∠=︒ ,90FCE ACB ∠=∠=︒ ∴ FCE ∆∽ ACB ∆ ∴ CF EF AC AB = Q 3EF AB = ∴ 32CF AC = 连结FA .Q 90,90FCA ACE ECB ACE ∠=︒-∠∠=︒-∠∴ FCA ECB ∠=∠=α在Rt CFA ∆中,90CFA ∠=︒,3cos FCA ∠= ∴ 30FCA ∠=︒即30α=︒.(3)22222AB CF BE =+15.已知△ABC 是边长为4的等边三角形,边AB 在射线OM 上,且OA =6,点D 是射线OM 上的动点,当点D 不与点A 重合时,将△ACD 绕点C 逆时针方向旋转60°得到△BCE ,连接DE .(1)如图1,求证:△CDE 是等边三角形.(2)设OD =t ,①当6<t <10时,△BDE 的周长是否存在最小值?若存在,求出△BDE 周长的最小值;若不存在,请说明理由.②求t为何值时,△DEB是直角三角形(直接写出结果即可).【答案】(1)见解析;(2) ①见解析; ②t=2或14.【解析】【分析】(1)由旋转的性质得到∠DCE=60°,DC=EC,即可得到结论;(2)①当6<t<10时,由旋转的性质得到BE=AD,于是得到C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,根据等边三角形的性质得到DE=CD,由垂线段最短得到当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,于是得到结论;②存在,当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形;当0≤t<6时,由旋转的性质得到∠ABE=60°,∠BDE<60°,求得∠BED=90°,根据等边三角形的性质得到∠DEB=60°,求得∠CEB=30°,求得OD=OA-DA=6-4=2=t;当6<t<10时,此时不存在;当t>10时,由旋转的性质得到∠DBE=60°,求得∠BDE>60°,于是得到t=14.【详解】(1)∵将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,∴∠DCE=60°,DC=EC,∴△CDE是等边三角形;(2)①存在,当6<t<10时,由旋转的性质得,BE=AD,∴C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,由(1)知,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∴C△DBE=CD+4,由垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,此时,CD=3,∴△BDE的最小周长=CD+4=3;②存在,∵当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形,∴当点D与点B重合时,不符合题意;当0≤t<6时,由旋转可知,∠ABE=60°,∠BDE<60°,∴∠BED=90°,由(1)可知,△CDE是等边三角形,∴∠DEB=60°,∴∠CEB=30°,∵∠CEB=∠CDA,∴∠CDA=30°,∵∠CAB=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴DA=CA=4,∴OD=OA﹣DA=6﹣4=2,∴t=2;当6<t<10时,由∠DBE=120°>90°,∴此时不存在;当t>10时,由旋转的性质可知,∠DBE=60°,又由(1)知∠CDE=60°,∴∠BDE=∠CDE+∠BDC=60°+∠BDC,而∠BDC>0°,∴∠BDE>60°,∴只能∠BDE=90°,从而∠BCD=30°,∴BD=BC=4,∴OD=14,∴t=14,综上所述:当t=2或14时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形周长的计算,直角三角形的判定,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.。
中考数学热点专题复习图形的旋转建南民中张中建♦识记巩固1、旋转:在平面内,把一个图形绕,按旋转的图形运动,叫做旋转.2、图形旋转的三个要素:(1); (2); (3).3、旋转的特征:(1)图形的和都没有发生变化;(2)相等,相等;(3)对应点到旋转中心的距离;(4)图形中的每一点都绕着旋转中心旋转同样大小的,对应点与旋转中心连线的夹角是.4、旋转对称图形识别:观察图形是否存在一点,围绕这一点旋转一定角度后能否与图形5、经过两次对称轴相交的轴对称变换,相当于一次.6、在成中心对称的两个图形中,连结对称点的线段都经过对称中心,并且被对称中心平分. 反过来,如果两个图形的对应点连成的线段都经过某一点,并且被该点,那么这两个图形一定关于这一点成中心对称.♦识记巩固参考答案:1、某一点—定方向〜定角度2、(1)旋转中心(2)旋转方向(3)旋转角度3、(1)形状大小(2)对应线段对应角(3)相等(4)角度对应角4、重合5、旋转6、平分♦给你提个醒图形在旋转变换过程中会发生许多变化,但是同样也有许多关系并不会随着图形的变化而变化,这就是旋转变换中的不变关系,是解决旋转变换问题的关键之一。
我们要善于归纳以不变应万变的方法和从特殊到一般的数学思想。
♦典例解析例题1:如图1,已知矩形ABED,点。
是边DE的中点,且AB = 2AD.(1)判断△ABC的形状,并说明理由;(2)保持图1中ABC固定不变,绕点C旋转DE所在的直线到图2中(当垂线段AD. 3E在直线初V的同侧),试探究线段A。
、BE, DE长度之间有什么关系?并给予证明;(3)保持图2中固定不变,继续绕点C旋转DE所在的直线肱N到图3中的位置(当垂线段A。
、3E在直线初V的异侧).试探究线段A。
、BE、DE长度之间有什么关系?并给予证明.图3例题1图例题2: RtAAB C与RtAFED是两块全等的含30°、60°角的三角板,按如图(一)所示拼在一起,C8与DE重合.(1)求证:四边形A8FC为平行四边形;(2)取BC中点。
中考数学复习《图形的旋转》章末专题整合专题一、利用旋转探究数学问题例1.如图,在平面直角坐标系中,把矩形COAB 绕点C 顺时针旋转α角,得到矩形CFED ,设FC 与AB 交于点H ,且A (0,4),C (6,0).(1)当60α=︒时,判断△CBD 的形状;(2)当AH =HC 时,求直线FC 的解析式.解析:(1)在图形的旋转问题中,应考虑到对应点到旋转中心的距离相等.(2)利用勾股定理求H 点的坐标,进而求直线FC 的解析式.答案:(1)等边三角形.∵CB =CD ,∠BCD =60︒,∴△CBD是等边三角形.(2)设H (a ,4),∴BH =6a -,BC =4,CH =AH =a ,由勾股定理,得()22264a a =-+,解得133a =,即H (133,4),C (6,0).可得解析式:127255y x =-+. 智慧背囊:认真审题,明确题目要求,运用旋转的特征解决问题.活学活用:如图,在平面直角坐标系中,矩形OABC的顶点B 的坐标为(-2,3),点P 的坐标为(1,0).(1)将矩形OABC 绕点P 顺时针旋转90︒,请你画出旋转后的图形;(2)求直线AA '的解析式.单元综合测评一、选择题(每题3分,共24分)1.下列现象属于旋转的是( )(A )摩托车在急刹车是向前滑动.(B )拧开自来水龙头.(C )雪橇在雪地里滑动.(D )空中下落的物体.2.如图所示的图形旋转一定角度后能与自身重合,则旋转的角度可能是( )(A )30︒.(B )60︒.(C )90︒.(D )120︒.(第2题) (第3题) (第4题)3.如图,若将△ABC 绕点C 顺时针旋转90︒后得到△A 'B 'C ',则点A 的对应点A '的坐标为( )(A )(-3,-2).(B )(2,-2).(C )(3,0).(D )(2,1).4.万花筒的一个图案如图所示,图中所有小三角形均是全等三角形,其中把菱形ABCD 以A 为中心旋转多少度后可得图中另一阴影的菱形( )(A )顺时针旋转60︒.(B )顺时针旋转120︒.(C )逆时针旋转60︒.(D )逆时针旋转120︒.5.已知点P (1a -,1)和Q (2,1b -)关于原点对称,则()2008a b +的值为( ) (A )1.(B )0.(C )-1.(D )()20053-.6.下列图案中,可以由一个“基本图案”连续旋转45︒得到的是( )(A ) (B ) (C ) (D )7.下列命题中的真命题是( )(A)全等的两个图形是中心对称图形.(B)关于中心对称的两个图形全等.(C)中心对称图形都是轴对称图形.(D)轴对称图形都是中心对称图形.8.如图,在这四个图案中都是某种衣物的洗涤说明,请指出不是利用图形的平移、旋转和轴对称设计的是()(A)(B)(C)(D)二、填空题(每题3分,共18分)9.等边三角形至少旋转_____________度才能与自身重合.10.某公园的一段路面是用型号相同的特殊的五边形地砖铺成的.如图所示,是拼铺图案的一部分,其中每个五边形有三个内角相等,那么这三个内角等于_____________度.(第10题)(第11题)(第12题)11.把△ABC绕着点C顺时针旋转35︒,得到△A'B'C',A'B'交AC于点D,若∠A'DC =90︒,则∠A的度数是______________.12.如图,O是等边△ABC内一点,将△AOB绕A点逆时针旋转,使得B、O两点对应点分别为C、D,则图中除△ABC个,还有等边三角形是_______________.13.如果一个四边形绕对角线的交点旋转90︒,所得的四边形与原来的四边形重合,那么这个四边形是________________.14.已知六边ABCDEF是中心对称图形,AB=1,BC=2,CD=3,那么EF=_________.三、解答题(每题5分,共20分)15.如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠C=90︒,AB=AD,AE⊥BC于E,△BEA旋转后能与△DFA重合.(1)旋转中心是哪一点?旋转了多少度?(2)若AE=5cm,求四边形AECF的面积.16.有一块方角形钢板如图所示,如何用一条直线将其分为面积相等的两部分.17.如图,线段AC,BD相交于点O,且AB∥CD,AB=CD,此图形是中心对称图形吗?为什么?18.如图,△ABC是等腰三角形,∠ACB=90︒,延长BC到D,连接AD,过点B作BE ⊥AD于E,交AC于F,在这个图形中,哪两个三角形可以看成是其中一个三角形沿着某一点旋转而得到的?试说明理由.四、解答题(每题6分,共24分)19.在如图所示的正方形网格中,把△ABC向右平移5个方格,再绕点B的对应点顺时针方向旋转90︒.(1)画出平移和旋转后的图形,并标明字母;(2)能否把两次变换合成一种变换,如果能,说出变换过程(可适当在图形中标记);如果不能,说明理由.20.如图,下列一些图标(文字部分忽略不计)都可以由“基本图形”能过变换得到,请你根据要求用图标的序号填空:(1)通过平移变换但不能通过旋转变换得到的图案是______________;(2)可以通过旋转变换但不能通过平移变换得到的图案是_______________;(3)既可以由平移变换,也可以由旋转变换得到的图案是_______________.(A)(B)(C)(D)(E)21.如图所示.(1)观察①~④中阴影部分构成的图案,请写出这四个图案都具有的两个共同特征;(2)借助图⑤中的网格,请你设计一个新图案,使该图案同时具有(1)中所写出的两上共同特征(注意:新图案与图①~④中的图案不能重合).①②③④⑤22.某产品的标志如图①所示,要在所给的图形②中,把A、B、C三个菱形通过一种变换或几种变换,使之变为与图①一样的图案.(1)请你在图②中作出变换后的图案(最终图案用实线表示);(2)你所用的变换方法是_______________________________________(选择一种正确的填在横线上,也可以用自己的话表述).①将菱形B向上平移;②将菱形B绕点O旋转120︒;③将菱形B绕点O旋转180︒.五、解答题(每题7分,共14分)23.有一组数排成方阵,如图所示,试计算这组数的和.小明想了想,方阵象正方形,正方形是轴对称图形,又是中心对称图形,能否利用轴对称和中心对称的思想来解决方阵的计算问题呢?小明试了试,竟得到了非常巧妙的方法,你能试试看吗?24.如图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②),量得他们的斜边长为10cm,较小锐角为30°,再将这两张三角纸片摆成如图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③至图⑥中统一用F表示)(图①)(图②)(图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③中的△ABF沿BD向右平移到图④的位置,使点B与点F 重合,请你求出平移的距离;(2)将图③中的△ABF绕点F顺时针方向旋转30°到图⑤的位置,A1F交DE于点G,请你求出线段FG的长度;(3)将图③中的△ABF沿直线AF翻折到图⑥的位置,AB1交DE于点H,请证明:AH DH.(图④)(图⑤)(图⑥)。
图形的旋转经典题一.选择题(共10小题)1.把一副三角板按如图放置,其中∠ABC=∠DEB=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AC=BD=10,若将三角板DEB绕点B逆时针旋转45°得到△D′E′B,则点A在△D′E′B的()A.内部 B.外部 C.边上 D.以上都有可能2.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,将△ABC绕点A逆时针旋转,使点C落在线段AB上的点E处,点B落在点D处,则B、D两点间的距离为()A. B.2C.3 D.23.如图,△ABC中,AB=6,BC=4,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AEF,使得AF∥BC,延长BC交AE于点D,则线段CD的长为()A.4 B.5 C.6 D.74.规定:在平面内,将一个图形绕着某一点旋转一定的角度(小于周角)后能和自身重合,则称此图形为旋转对称图形.下列图形是旋转对称图形,且有一个旋转角为60°的是()A.正三角形 B.正方形C.正六边形 D.正十边形5.下面生活中的实例,不是旋转的是()A.传送带传送货物B.螺旋桨的运动C.风车风轮的运动D.自行车车轮的运动6.如图,在直角坐标系中放置一个边长为的正方形ABCD,将正方形ABCD沿x轴的正方向无滑动的在x轴上滚动,当点A第三次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和为()6题7题9题A.π+πB.2π+2 C.3π+3π D.6π+67.(2016•松北区模拟)如图,将△OAB绕点O逆时针旋转80°,得到△OCD,若∠A=2∠D=100°,则∠α的度数是()A.50°B.60°C.40°D.30°8.一个菱形绕它的两条对角线的交点旋转,使它和原来的菱形重合,那么旋转的角度至少是()A.360°B.270°C.180°D.90°9.如图△ABC是等腰直角三角形,BC是斜边,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP′重合,已知AP=3,则PP′的长度是()A.3 B. C. D.410.等边三角形ABC绕着它的中心,至少旋转()度才能与它本身重合.A.60°B.120°C.180°D.360°二.填空题(共6小题)11.将等边△CBA绕点C顺时针旋转∠α得到△CB′A′,使得B,C,A′三点在同一直线上,如图所示,则∠α的大小是______.11题12题13题12.如图,点C为线段AB上一点,将线段CB绕点C旋转,得到线段CD,若DA⊥AB,AD=1,,则BC的长为______.13.如图,将Rt△ABC绕直角顶点A顺时针旋转90°,得到△AB′C′,连结BB′,若∠1=25°,则∠C的度数是______.14.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=55°,点D在BC边上,DB=2CD,若将△ABC绕点D逆时针旋转α度(0<α<180)后,点B恰好落在初始位置时△ABC的边上,则α等于______.15.如图,用扳手拧螺母时,旋转中心为______,旋转角为______.16.在平面直角坐标系中,点P(1,1),N(2,0),△MNP和△M1N1P1的顶点都在格点上,△MNP与△M1N1P1是关于某一点中心对称,则对称中心的坐标为______.三.解答题(共8小题)17.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别在AB,AC上,CE=BC,连接CD,将线段CD绕点C按顺时针方向旋转90°后得CF,连接EF.(1)补充完成图形;(2)若EF∥CD,求证:∠BDC=90°.18.在平面直角坐标系中,△ABC的位置如图所示(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形).(1)将△ABC沿x轴方向向左平移6个单位,画出平移后得到的△A1B1C1;(2)将△ABC绕着点A顺时针旋转90°,画出旋转后得到的△AB2C2,并直接写出点B2、C2的坐标.19.如图,在平面直角坐标系xOy中,每个小正方形的边长均为1,线段AB和DE的端点A、B、D、E均在小正方形的顶点上.(1)画出以AB为一边且面积为2的Rt△ABC,顶点C必须在小正方形的顶点上;(2)画出一个以DE为一边,含有45°内角且面积为的△DEF,顶点F必须在小正方形的顶点上;(3)若点C绕点Q顺时针旋转90°后与点F重合,请直接写出点Q的坐标.20.(1)如图(1),直线a∥b,A,B两点分别在直线a,b上,点P在a,b外部,则∠1,∠2,∠3之间有何数量关系?证明你的结论;(2)如图(2),直线a∥b,点P在直线a,b直角,∠2=50°,∠3=30°,求∠1;(3)在图(2)中,将直线a绕点A按逆时针方向旋转一定角度交直线b于点M,如图(3),若∠1=100°,∠4=40°,求∠2+∠3的度数.21.(1)在一次数学探究活动中,陈老师给出了一道题.如图1,已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内的一点,且PA=3,PB=1,PC=2,求∠BPC的度数.小强在解决此题时,是将△APC绕C旋转到△CBE的位置(即过C作CE⊥CP,且使CE=CP,连接EP、EB).你知道小强是怎么解决的吗?(2)请根据(1)的思想解决以下问题:如图2所示,设P是等边△ABC内一点,PA=3,PB=4,PC=5,求∠APB的度数.22.如图1,在等腰直角△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,将一块三角板中含45°角的顶点放在A上,从AB边开始绕点A逆时针旋转一个角α,其中三角板斜边所在的直线交直线BC于点D,直角边所在的直线交直线BC于点E.操作一:在线段BC上取一点M,连接AM,旋转中发现:若AD平分∠BAM,则AE也平分∠MAC.请说明理由;操作二:当0°<α≤45°时,在旋转中还发现线段BD、CE、DE之间存在如下等量关系:BD2+CE2=DE2.某同学将△ABD沿AD所在的直线对折得到△ADF(如图2),很快找到了解决问题的方法,请你说明其中的道理.23.如图(1)所示,点C为线段AB上一点,△ACM、△CBN是等边三角形,直线AN、MC交于点E,直线BM、CN交于点F.(1)求证:AN=MB;(2)将△ACM绕点C按逆时针方向旋转90°,其他条件不变,在图(2)中补出符合要求的图形,并判断(1)题中的结论是否依然成立,说明理由.24.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN 于E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,求证:DE=AD﹣BE;(3)当直线MN绕点C旋转到图3的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2016•玉林)把一副三角板按如图放置,其中∠ABC=∠DEB=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AC=BD=10,若将三角板DEB绕点B逆时针旋转45°得到△D′E′B,则点A在△D′E′B 的()A.内部 B.外部 C.边上 D.以上都有可能【分析】先根据勾股定理求出两直角三角形的各边长,再由旋转的性质得:∠EBE′=45°,∠E′=∠DEB=90°,求出E′D′与直线AB的交点到B的距离也是5,与AB的值相等,所以点A在△D′E′B的边上.【解答】解:∵AC=BD=10,又∵∠ABC=∠DEB=90°,∠A=45°,∠D=30°,∴BE=5,AB=BC=5,由三角板DEB绕点B逆时针旋转45°得到△D′E′B,设△D′E′B与直线AB交于G,可知:∠EBE′=45°,∠E′=∠DEB=90°,∴△GE′B是等腰直角三角形,且BE′=BE=5,∴BG==5,∴BG=AB,∴点A在△D′E′B的边上,故选C.【点评】本题考查了旋转的性质和勾股定理,利用30°和45°的直角三角形的性质求出各边的长;注意:在直角三角形中,30度角所对的直角边等于斜边的一半,45°角所对的两直角边相等,熟练掌握此内容是解决问题的关键.2.(2016•宜宾)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,将△ABC绕点A逆时针旋转,使点C落在线段AB上的点E处,点B落在点D处,则B、D两点间的距离为()A. B.2C.3 D.2【分析】通过勾股定理计算出AB长度,利用旋转性质求出各对应线段长度,利用勾股定理求出B、D两点间的距离.【解答】解:∵在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,∴AB=5,∵将△ABC绕点A逆时针旋转,使点C落在线段AB上的点E处,点B落在点D处,∴AE=4,DE=3,∴BE=1,在Rt△BED中,BD==.故选:A.【点评】题目考查勾股定理和旋转的基本性质,解决此类问题的关键是掌握旋转的基本性质,特别是线段之间的关系.题目整体较为简单,适合随堂训练.3.(2016•朝阳)如图,△ABC中,AB=6,BC=4,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AEF,使得AF∥BC,延长BC交AE于点D,则线段CD的长为()A.4 B.5 C.6 D.7【分析】只要证明△BAC∽△BDA,推出=,求出BD即可解决问题.【解答】解:∵AF∥BC,∴∠FAD=∠ADB,∵∠BAC=∠FAD,∴∠BAC=∠ADB,∵∠B=∠B,∴△BAC∽△BDA,∴=,∴=,∴BD=9,∴CD=BD﹣BC=9﹣4=5,故选B.【点评】本题考查平行线的性质、旋转变换、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形,属于中考常考题型.4.(2016•莆田)规定:在平面内,将一个图形绕着某一点旋转一定的角度(小于周角)后能和自身重合,则称此图形为旋转对称图形.下列图形是旋转对称图形,且有一个旋转角为60°的是()A.正三角形 B.正方形C.正六边形 D.正十边形【分析】分别求出各旋转对称图形的最小旋转角,继而可作出判断.【解答】解:A、正三角形的最小旋转角是120°,故此选项错误;B、正方形的旋转角度是90°,故此选项错误;C、正六边形的最小旋转角是60°,故此选项正确;D、正十角形的最小旋转角是36°,故此选项错误;故选:C.【点评】本题考查了旋转对称图形的知识,解答本题的关键是掌握旋转角度的定义,求出旋转角.5.(2016•呼伦贝尔校级一模)下面生活中的实例,不是旋转的是()A.传送带传送货物B.螺旋桨的运动C.风车风轮的运动D.自行车车轮的运动【分析】根据旋转的定义来判断:旋转就是将图形绕某点转动一定的角度,旋转后所得图形与原图形的形状、大小不变,对应点与旋转中心的连线的夹角相等.【解答】解:传送带传送货物的过程中没有发生旋转.故选:A.【点评】本题考查了旋转,正确理解旋转的定义是解题的关键.6.(2016•无锡校级模拟)如图,在直角坐标系中放置一个边长为的正方形ABCD,将正方形ABCD沿x轴的正方向无滑动的在x轴上滚动,当点A第三次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和为()A.π+πB.2π+2 C.3π+3π D.6π+6【分析】画出点A第一次回到x轴上时的图形,根据图形得到点A的路径分三部分,以B 点为圆心,BA为半径,圆心角为90°的弧;再以C1为圆心,C1C为半径,圆心角为90°的弧;然后以D2点为圆心,D2A2为半径,圆心角为90°的弧,所以点A运动的路线与x轴围成的图形的面积就由三个扇形和两个直角三角形组长,于是可根据扇形面积和三角形面积公式计算,然后把计算结果乘以3即可得到答案.【解答】解:点A第一次回到x轴上时,点A的路径为:开始以B点为圆心,BA为半径,圆心角为90°的弧;再以C1为圆心,C1C为半径,圆心角为90°的弧;然后以D2点为圆心,D2A2为半径,圆心角为90°的弧,所以点A第一次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和=×2++2×××=2π+2,所以点A第三次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和为3(2π+2)=6π+6.故选D.【点评】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.7.(2016•松北区模拟)如图,将△OAB绕点O逆时针旋转80°,得到△OCD,若∠A=2∠D=100°,则∠α的度数是()A.50°B.60°C.40°D.30°【分析】根据旋转的性质得知∠A=∠C,∠AOC为旋转角等于80°,则可以利用三角形内角和度数为180°列出式子进行求解.【解答】解:∵将△OAB绕点O逆时针旋转80°∴∠A=∠C∠AOC=80°∴∠DOC=80°﹣α∠D=100°∵∠A=2∠D=100°∴∠D=50°∵∠C+∠D+∠DOC=180°∴100°+50°+80°﹣α=180°解得α=50°故选A【点评】本题主要考查了旋转的性质及三角形的内角和定理,熟知图形旋转的性质:对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角是解决本题的关键.8.(2016•和平区一模)一个菱形绕它的两条对角线的交点旋转,使它和原来的菱形重合,那么旋转的角度至少是()A.360°B.270°C.180°D.90°【分析】根据菱形是中心对称图形解答.【解答】解:∵菱形是中心对称图形,∴把菱形绕它的中心旋转,使它与原来的菱形重合,旋转角为180°的整数倍,∴旋转角至少是180°.故选C.【点评】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.9.(2016春•雅安期末)如图△ABC是等腰直角三角形,BC是斜边,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP′重合,已知AP=3,则PP′的长度是()A.3 B. C. D.4【分析】根据旋转前后的图形全等,即可得出△APP'等腰直角三角形,再根据等腰直角三角形的性质,进行计算即可.【解答】解:∵△ACP′是由△ABP绕点A逆时针旋转后得到的,∴△ACP′≌△ABP,∴AP=AP′,∠BAP=∠CAP′.∵∠BAC=90°,∴∠PAP′=90°,故可得出△APP'是等腰直角三角形,又∵AP=3,∴PP′=3.故选B.【点评】此题考查了旋转的性质,解答本题的关键是掌握旋转前后对应边相等、对应角相等,另外要掌握等腰三角形的性质,难度一般.10.(2015•浠水县校级模拟)等边三角形ABC绕着它的中心,至少旋转()度才能与它本身重合.A.60°B.120°C.180°D.360°【分析】根据等边三角形的性质及旋转对称图形得到性质确定出最小的旋转角即可.【解答】解:等边三角形ABC绕着它的中心,至少旋转120°才能与它本身重合.故选B【点评】此题考查了旋转对称图形,熟练掌握旋转的性质是解本题的关键.二.填空题(共6小题)11.(2016•邵阳)将等边△CBA绕点C顺时针旋转∠α得到△CB′A′,使得B,C,A′三点在同一直线上,如图所示,则∠α的大小是120°.【分析】根据旋转的性质和等边三角形的性质解答即可.【解答】解:∵三角形ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∵等边△CBA绕点C顺时针旋转∠α得到△CB′A′,使得B,C,A′三点在同一直线上,∴∠BCA'=180°,∠B'CA'=60°,∴∠ACB'=60°,∴∠α=60°+60°=120°,故答案为:120°.【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.12.(2016•高青县模拟)如图,点C为线段AB上一点,将线段CB绕点C旋转,得到线段CD,若DA⊥AB,AD=1,,则BC的长为.【分析】如图,首先运用旋转变换的性质证明CD=CB(设为λ);运用勾股定理求出AB的长度;再次运用勾股定理列出关于λ的方程,求出λ即可解决问题.【解答】解:如图,由题意得CD=CB(设为λ);由勾股定理得:AB2=BD2﹣AD2,而BD=,AD=1,∴AB=4,AC=4﹣λ;由勾股定理得:λ2=12+(4﹣λ)2,解得:.故答案为.【点评】该题主要考查了旋转变换的性质、勾股定理等几何知识点及其应用问题;应牢固掌握旋转变换的性质、勾股定理等几何知识点,这是灵活运用、解题的基础和关键.13.(2016•海曙区一模)如图,将Rt△ABC绕直角顶点A顺时针旋转90°,得到△AB′C′,连结BB′,若∠1=25°,则∠C的度数是70°.【分析】根据旋转的性质可得AB=AB′,然后判断出△ABB′是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得∠ABB′=45°,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠B′C′A,然后根据旋转的性质可得∠C=∠B′C′A.【解答】解:∵Rt△ABC绕直角顶点A顺时针旋转90°得到△AB′C′,∴AB=AB′,∴△ABB′是等腰直角三角形,∴∠ABB′=45°,∴∠AC′B′=∠1+∠ABB′=25°+45°=70°,由旋转的性质得∠C=∠AC′B′=70°.故答案为:70°.【点评】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.14.(2016•太原二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=55°,点D在BC边上,DB=2CD,若将△ABC绕点D逆时针旋转α度(0<α<180)后,点B恰好落在初始位置时△ABC的边上,则α等于70或120.【分析】根据题意画出符合的两种情况,①当B点落在AB上时,求出∠B=∠DB°,即可求出∠B′DB;②当B点落在AC上时,根据题意求出∠B′DC,即可求出∠B′DB的度数,即可得出答案.【解答】解:分为两种情况:①当B点落在AB上时,如图1,∵根据旋转的性质得出DB=DB′,∵∠B=55°,∴∠DB′B=∠B=55°,∴∠B′DB=180°﹣55°﹣55°=70°,即此时α=70;②当B点落在AC上时,如图2,如图,∵△ABC绕着点D顺时针旋转α度后得到△A′B′C′,∴B′D=BD,∵BD=2CD,∴B′D=2CD,∵∠ACB=90°,∴∠CB′D=30°,∴∠B′DC=60°,∴∠B′DB=180°﹣60°=120°,即此时α=120;故答案为:70或120.【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质的应用,能求出∠B′DB的度数是解题的关键,作出图形更形象直观.15.(2016•怀柔区二模)如图,用扳手拧螺母时,旋转中心为螺丝(母)的中心,旋转角为0°~360°的任意角(答案不唯一).【分析】根据旋转中心的定义以及旋转角的定义解答即可.【解答】解:由旋转中心的定义:在平面内,一个图形绕着一个顶点旋转一定的角度得到另一个图形的变化较做旋转,定点O叫做旋转中心可知,用扳手拧螺母时,旋转中心为螺丝(母)的中心,而旋转角可估计实际情况决定,所以不确定,故答案为:螺丝(母)的中,0°~360°的任意角(答案不唯一)【点评】本题考查了和旋转有关的概念:旋转中心和旋转角,属于基础性题目,对此知识点的考查重点在于对旋转的性质的掌握.16.(2016•瑞昌市一模)在平面直角坐标系中,点P(1,1),N(2,0),△MNP和△M1N1P1的顶点都在格点上,△MNP与△M1N1P1是关于某一点中心对称,则对称中心的坐标为(2,1).【分析】根据中心对称的性质,知道点P(1,1),N(2,0),并细心观察坐标轴就可以得到答案.【解答】解:∵点P(1,1),N(2,0),∴由图形可知M(3,0),M1(1,2),N1(2,2),P1(3,1),∵关于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分,∴对称中心的坐标为(2,1),故答案为:(2,1).【点评】本题考查中心对称图形的概念:在同一平面内,如果把一个图形绕某一点旋转180度,旋转后的图形能和原图形完全重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.以及中心对称的性质:①关于中心对称的两个图形能够完全重合;②关于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分.三.解答题(共8小题)17.(2016•荆门)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别在AB,AC上,CE=BC,连接CD,将线段CD绕点C按顺时针方向旋转90°后得CF,连接EF.(1)补充完成图形;(2)若EF∥CD,求证:∠BDC=90°.【分析】(1)根据题意补全图形,如图所示;(2)由旋转的性质得到∠DCF为直角,由EF与CD平行,得到∠EFC为直角,利用SAS 得到三角形BDC与三角形EFC全等,利用全等三角形对应角相等即可得证.【解答】解:(1)补全图形,如图所示;(2)由旋转的性质得:∠DCF=90°,∴∠DCE+∠ECF=90°,∵∠ACB=90°,∴∠DCE+∠BCD=90°,∴∠ECF=∠BCD,∵EF∥DC,∴∠EFC+∠DCF=180°,∴∠EFC=90°,在△BDC和△EFC中,,∴△BDC≌△EFC(SAS),∴∠BDC=∠EFC=90°.【点评】此题考查了旋转的性质,以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握旋转的性质是解本题的关键.18.(2016•丹东)在平面直角坐标系中,△ABC的位置如图所示(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形).(1)将△ABC沿x轴方向向左平移6个单位,画出平移后得到的△A1B1C1;(2)将△ABC绕着点A顺时针旋转90°,画出旋转后得到的△AB2C2,并直接写出点B2、C2的坐标.【分析】(1)利用点平移的规律写出点A、B、C的对应点A1、B1、C1的坐标,然后描点即可得到△A1B1C1;(2)利用网格特点和旋转的性质画出点B、C的对应点B2、C2,从而得到△AB2C2,再写出点B2、C2的坐标.【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;(2)如图,△AB2C2即为所求,点B2(4,﹣2),C2(1,﹣3).【点评】本题考查了作图﹣旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.也考查了平移变换.19.(2016•呼兰区模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,每个小正方形的边长均为1,线段AB和DE的端点A、B、D、E均在小正方形的顶点上.(1)画出以AB为一边且面积为2的Rt△ABC,顶点C必须在小正方形的顶点上;(2)画出一个以DE为一边,含有45°内角且面积为的△DEF,顶点F必须在小正方形的顶点上;(3)若点C绕点Q顺时针旋转90°后与点F重合,请直接写出点Q的坐标.【分析】(1)和(2)分别画出图形;(3)作FC的中垂线,得Q(5,0).【解答】(1)S△ABC=×2×2=2;(2)S△DEF=2×3﹣1×2﹣×1×3=;∵ED=EF,∠DFE=90°,∴∠FDE=45°;(3)由勾股定理得:FC==,CQ==,FQ==,∴FC2=CQ2+FQ2,CQ=FQ,∴∠FQC=90°,∴点C绕点Q顺时针旋转90°后与点F重合;则点Q(5,0).【点评】本题考查了作图﹣旋转变换,对于画定值面积的三角形,利用面积的和、差先试求某点所组成的图形的面积是否符合题意,再确定这一点;同时根据勾股定理计算所成的三角形是否为直角三角形或等腰直角三角形.20.(2016春•重庆期末)(1)如图(1),直线a∥b,A,B两点分别在直线a,b上,点P 在a,b外部,则∠1,∠2,∠3之间有何数量关系?证明你的结论;(2)如图(2),直线a∥b,点P在直线a,b直角,∠2=50°,∠3=30°,求∠1;(3)在图(2)中,将直线a绕点A按逆时针方向旋转一定角度交直线b于点M,如图(3),若∠1=100°,∠4=40°,求∠2+∠3的度数.【分析】(1)设直线AP交直线b于O,根据平行线的性质得出∠2=∠AOB,根据三角形外角性质求出∠AOB=∠1+∠3,即可得出答案;(2)延长AP交直线b于O,根据平行线的性质得出∠ABO=∠2=50°,根据三角形的外角性质得出∠1=∠AOB+∠3,代入求出即可;(3)延长AP交直线b于O,根据三角形外角性质得出∠AOB=∠2+∠4,∠1=∠3+∠AOB,求出∠1=∠2+∠4+∠3,代入求出即可.【解答】(1)∠2=∠1+∠3,证明:设直线AP交直线b于O,如图1,∵直线a∥直线b,∴∠2=∠AOB,∵∠AOB=∠1+∠3,∴∠2=∠1+∠3;(2)解:延长AP交直线b于O,如图2,∵直线a∥直线b,∠2=50°,∴∠ABO=∠2=50°,∵∠3=30°,∴∠1=∠AOB+∠3=50°+30°=80°;(3)解:延长AP交直线b于O,如图3,∵∠AOB=∠2+∠4,∠1=∠3+∠AOB,∴∠1=∠2+∠4+∠3,∵∠1=100°,∠4=40°,∴∠2+∠3=∠1﹣∠4=60°.【点评】本题考查了平行线的性质,三角形外角性质的应用,能灵活运用性质进行推理是解此题的关键.21.(2014秋•五常市校级期中)(1)在一次数学探究活动中,陈老师给出了一道题.如图1,已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内的一点,且PA=3,PB=1,PC=2,求∠BPC的度数.小强在解决此题时,是将△APC绕C旋转到△CBE的位置(即过C作CE⊥CP,且使CE=CP,连接EP、EB).你知道小强是怎么解决的吗?(2)请根据(1)的思想解决以下问题:如图2所示,设P是等边△ABC内一点,PA=3,PB=4,PC=5,求∠APB的度数.【分析】(1)如图1,首先证明BE2=PE2+PB2,得到∠BPE=90°;证明∠CPE=45°即可解决问题.(2)如图2,作旋转变换;首先证明∠AQP=60°;其次证明PQ2+CQ2=PC2,得到∠PQC=90°,求出∠AQC=150°,即可解决问题.【解答】解:(1)如图1,由题意得:∠PCE=90°PC=EC=2;BE=PA=3;由勾股定理得:PE2=22+22=8;∵PB2=1,BE2=9,∴BE2=PE2+PB2,∴∠BPE=90°,∵∠CPE=45°,∴∠BPC=135°.(2)如图2,将△ABP绕点A逆时针旋转60°到△ACQ的位置,连接PQ;则AP=AQ,∠PAQ=60°,QC=PB=4;∴△APQ为等边三角形,∠AQP=60°,PQ=PA=3;∵PQ2+CQ2=32+42=25,PC2=52=25,∴PQ2+CQ2=PC2,∴∠PQC=90°,∠AQC=60°+90°=150°,∴∠APB=∠AQC=150°.【点评】该题主要考查了旋转变换的性质、等边三角形的判定及其性质、勾股定理逆定理等几何知识点及其应用问题;对综合的分析问题解决问题的能力提出了较高的要求.22.(2014秋•苏州期中)如图1,在等腰直角△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,将一块三角板中含45°角的顶点放在A上,从AB边开始绕点A逆时针旋转一个角α,其中三角板斜边所在的直线交直线BC于点D,直角边所在的直线交直线BC于点E.操作一:在线段BC上取一点M,连接AM,旋转中发现:若AD平分∠BAM,则AE也平分∠MAC.请说明理由;操作二:当0°<α≤45°时,在旋转中还发现线段BD、CE、DE之间存在如下等量关系:BD2+CE2=DE2.某同学将△ABD沿AD所在的直线对折得到△ADF(如图2),很快找到了解决问题的方法,请你说明其中的道理.【分析】(1)如图1,根据图形、已知条件推知∠BAD+∠MAE=∠DAM+∠EAC=45°,所以∠MAE=∠EAC,即AE平分∠MAC;(2)应用折叠对称的性质和SAS得到△AEF≌△AEC,得出FE=CE,∠AFE=∠C=45°.再证明∠DFE=90°.然后在Rt△DFE中应用勾股定理即可证明.【解答】(1)证明:如图1,∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠DAM+∠MAE+∠EAC=90°.∵∠DAE=45°,∴∠BAD+∠EAC=45°.∵∠BAD=∠DAM,∴∠BAD+∠EAC=∠DAM+∠EAC=45°,∴∠BAD+∠MAE=∠DAM+∠EAC,∴∠MAE=∠EAC,即AE平分∠MAC;(2)证明:如图2,连接EF.由折叠可知,∠BAD=∠FAD,AB=AF,BD=DF,∠B=∠AFD=45°.∵∠BAD=∠FAD,∴由(1)可知,∠CAE=∠FAE.在△AEF和△AEC中,,∴△AEF≌△AEC(SAS),∴FE=CE,∠AFE=∠C=45°.∴∠DFE=∠AFD+∠AFE=90°.在Rt△DFE中,DF2+FE2=DE2,∴BD2+CE2=DE2.【点评】本题考查了旋转的性质,角平分线的定义,等腰直角三角形的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定和性质等知识点.注意,旋转前后,图形的大小和形状都不改变.23.(2014秋•利川市校级期中)如图(1)所示,点C为线段AB上一点,△ACM、△CBN 是等边三角形,直线AN、MC交于点E,直线BM、CN交于点F.(1)求证:AN=MB;(2)将△ACM绕点C按逆时针方向旋转90°,其他条件不变,在图(2)中补出符合要求的图形,并判断(1)题中的结论是否依然成立,说明理由.【分析】(1)根据等边三角形的性质利用SAS判定△ACN≌△MCB,从而得到AN=MB;(2)连接AN,BM,根据等边三角形的性质及旋转的性质利用SAS判定△ACN≌△MCB,从而得到AN=MB.【解答】(1)证明:∵△ACM、△CBN是等边三角形,∴AC=MC,BC=CN,∠ACM=∠BCN=60°,∴∠ACN=∠MCB=120°,在△ACN和△MCB中,,∴△ACN≌△MCB,∴AN=MB.(2)解:连接AN,BM,∵△ACM、△CBN是等边三角形,∴AC=MC,BC=CN,∠ACM=∠BCN=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACN=∠MCB,在△ACN和△MCB中,,∴△ACN≌△MCB,∴AN=MB.【点评】此题主要考查学生对等边三角形的性质、旋转的性质及全等三角形的判定方法的综合运用.24.(2014秋•江西期末)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD ⊥MN于D,BE⊥MN于E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,求证:DE=AD﹣BE;(3)当直线MN绕点C旋转到图3的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.【分析】(1)由∠ACB=90°,得∠ACD+∠BCE=90°,而AD⊥MN于D,BE⊥MN于E,则∠ADC=∠CEB=90°,根据等角的余角相等得到∠ACD=∠CBE,易得Rt△ADC≌Rt△CEB,所以AD=CE,DC=BE,即可得到DE=DC+CE=BE+AD.(2)根据等角的余角相等得到∠ACD=∠CBE,易得△ADC≌△CEB,得到AD=CE,DC=BE,所以DE=CE﹣CD=AD﹣BE.(3)DE、AD、BE具有的等量关系为:DE=BE﹣AD.证明的方法与(2)相同.,【解答】(1)证明:∵∠ACB=90°∴∠ACD+∠BCE=90°,而AD⊥MN于D,BE⊥MN于E,∴∠ADC=∠CEB=90°,∠BCE+∠CBE=90°,∴∠ACD=∠CBE.在△ADC和△CEB 中,,∴△ADC≌△CEB,∴AD=CE,DC=BE,∴DE=DC+CE=BE+AD;(2)证明:在△ADC和△CEB 中,,∴△ADC≌△CEB,∴AD=CE,DC=BE,∴DE=CE﹣CD=AD﹣BE;(3)DE=BE﹣AD.易证得△ADC≌△CEB,∴AD=CE,DC=BE,∴DE=CD﹣CE=BE﹣AD.【点评】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所夹的角等于旋转角.也考查了直角三角形全等的判定与性质.21。
2012-2023北京中考真题数学汇编图形的旋转(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)的大小,并证明.2.(2013北京中考真题)在△ABC中,AB=AC,∠BAC60°得到线段BD.(1)如图1,直接写出∠ABD的大小(用含α的式子表示)(2)如图2,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE的形状并加以证明;(3)在(2)的条件下,连接DE,若∠DEC=45°,求α的值.二、作图题3.(2019北京中考真题)已知30∠=︒,H为射线OA上一定点,AOB∠为钝角,以点M为线段OH上一动点,连接PM,满足OMP到线段PN,连接ON.(1)依题意补全图1;∠=∠;(2)求证:OMP OPN(3)点M关于点H的对称点为Q,连接QP.写出一个4.(2012北京中考真题)在ABC 中,BA BC BAC α=∠=,,M 是AC 的中点,P 是线段线段PA 绕点P 顺时针旋转2α得到线段PQ .(1)若60α=︒且点P 与点M 重合(如图1),线段CQ 的延长线交射线BM 于点D ,请补全图形,并写出∠CDB 的度数;(2)在图2中,点P 不与点B ,M 重合,线段CQ 的延长线与射线BM 交于点D ,猜想∠α的代数式表示),并加以证明;(3)对于适当大小的α,当点P 在线段BM 上运动到某一位置(不与点B ,M 重合)时,能使得线段延长线与射线BM 交于点D ,且PQ =QD ,请直接写出α的范围.参考答案1.(1)见解析(2)90AEF ∠=︒,证明见解析【分析】(1)由旋转的性质得DM DE =,2MDE α∠=,利用三角形外角的性质求出C DEC α∠=∠=,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 V 的中位线,然后求出B ACH ∠∠=,设DM DE m ==,CD n =,求出2BF m CH ==,证明()SAS ABF ACH ≅ ,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 =,2MDE α∠=,∵C α∠=,∴D DEC M E C α∠-∠∠==,∴C DEC ∠=∠,∴DE DC =,∴DM DC =,即D 是MC 的中点;(2)90AEF ∠=︒;证明:如图2,延长FE 到H 使FE EH =,连接CH ,AH ,∵DF DC =,∴DE 是FCH V 的中位线,∴DE CH ∥,2CH DE =,由旋转的性质得:DM DE =,2MDE α∠=,∴2FCH α∠=,∵B C α∠=∠=,∴ACH α∠=,ABC 是等腰三角形,∴B ACH ∠∠=,AB AC =,设DM DE m ==,CD n =,则2CH m =,CM m n =+,∴DF CD n ==,∴FM DF DM n m =-=-,∵AM BC ⊥,∴BM CM m n ==+,∴()2BF BM FM m n n m m =-=+--=,∴CH BF =,在ABF △和ACH 中,AB AC B ACH BF CH =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,【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.2.(1)1302α︒-(2)见解析(【分析】(1)利用三角形内角和为(2)连接AD,CD,ED,根据旋转性质得出为等边三角形,证△ABD≌△ACD△ABD≌△EBC,推出AB=BE即可;(3)求出∠DCE=90°,△DEC为等腰直角三角形,求出即可.【详解】(1)解:∵AB=AC,∠∴∠ABC=∠ACB,∠ABC+∠ACB∴∠ABC=∠ACB=12(180°-∠A∵∠ABD=∠ABC-∠DBC,∠DBC即∠ABD=30°-12α;(2)△ABE为等边三角形.证明:如图,连接AD,CD,ED ∵线段BC绕点B逆时针旋转60∴BC=BD,∠DBC=60°.(3)∵∠BCD =60°,∠BCE ∴1506090DCE ︒-︒∠==︒.又∵∠DEC =45°,∴△DCE 为等腰直角三角形.PDM NCP PMD NPC PM NP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△PDM ≌△NCP (AAS )∴PD=NC ,DM=CP设DM=CP=x ,则OC=OP+PC=2+x ,MH=MD+DH=x+1∵点M 关于点H 的对称点为Q∴HQ=MH=x+1∴DQ=DH+HQ=1+x+1=2+x∴OC=DQ在△OCN 与△QDP 中90OC QD OCN QDP NC PD ︒=⎧⎪∠=∠=⎨⎪=⎩∴△OCN ≌△QDP (SAS )∴ON=QP【点睛】本题考查了根据题意画图,旋转的性质,三角形内角和180°,勾股定理,全等三角形的判定和性质,中心对称的性质.第(3)题的解题思路是以ON=QP 为条件反推OP 的长度,并结合(2)的结论构造全等三角形;而证明过程则以OP=2为条件构造全等证明ON=QP .4.(1)图见解析,30°(2)∠CDB =90°-α(3)45°<α<60°.【分析】(1)利用图形旋转的性质以及等边三角形的判定得出△CMQ 是等边三角形,即可得出答案:(2)首先由已知得出△APD ≌△CPD ,从而得出∠PAD +∠PQD =∠PQC +∠PQD =180°,即可求出;(3)由点P 不与点B ,M 重合,得到∠BAD >∠PAD >∠MAD ,由此求解即可.【详解】(1)解:补全图形如下:∵BA =BC ,点M 是AC 的中点,∴AC ⊥BD ,AM =CM∴∠CMD =90°,∴2120AMQ α∠==︒,∴∠CMQ =60°,由旋转的性质可得AM =QM =CM ,∴△CMQ 是等边三角形,∴∠DCM =60°∴∠CDB =30°.(2)解:作线段CQ 的延长线交射线BM 于点D ,连接PC ,AD ,∵AB =BC ,M 是AC 的中点,∴BM ⊥AC .∴AD =CD ,AP =PC ,在△APD 与△CPD 中,AD CD PD PD PA PC =⎧⎪=⎨⎪=⎩∴△APD ≌△CPD (SSS ).∴∠ADB =∠CDB ,∠PAD =∠PCD .又∵PQ =PA ,∴PQ =PC ,∠ADC =2∠CDB ,∴∠PQC =∠PCD =∠PAD .∴∠PAD +∠PQD =∠PQC +∠PQD =180°.∴∠APQ +∠ADC =360°-(∠PAD +∠PQD )=180°.∴∠ADC =180°-∠APQ =180°-2α,即2∠CDB =180°-2α.∴∠CDB =90°-α.(3)解:由(2)得出∠CDB =90°-α,且PQ =QD ,∴∠PAD =∠PCQ =∠PQC =2∠CDB =180°-2α,()9090MAD αα=︒-︒-=∠,∵点P不与点B,M重合,∴∠BAD>∠PAD>∠MAD.∴2α>180°-2α>α,∴45°<α<60°.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形内角和定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,熟知相关知识是解题的关键.。
考点跟踪打破33 图形的旋转本卷贰O 贰贰年贰月捌日编写; 出题人:令狐学复;欧阳化语;令狐理总。
一、选择题〔每一小题5分,一共25分〕1.〔2021·〕在正三角形、等腰梯形、矩形、平行四边形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是〔 〕 A.正三角形 B.等腰梯形 C.矩形 D.平行四边形2.〔2021·〕在以下某品牌T 恤的四个洗涤说明图案的设计中,没有运用旋转或者轴对称知识的是〔 〕3.〔2021·〕如图,在△ABC 中,∠CAB =75°,在同一平面内,将△ABC 绕点A 旋转到△AB ′C ′的位置,使得CC ′∥AB ,那么∠BAB ′=〔 〕 A.30° B.35° C.40° D.50°4.〔2021·〕如图,△ABO 中,AB ⊥OB ,OB =3,AB =1,把△ABO 绕点O 旋转150°后得到△1A O B 1,那么点1A 的坐标为〔 〕A.〔-1,-3〕B.〔-1,-3〕或者〔-2,0〕C.〔-3,-1〕或者〔0,-2〕D.〔-3,-1〕5.〔2021·〕如图,边长为2的正三角形ABC 顶点A 的坐标为〔0,6〕,BC 的中点D 在y 轴上,且在点A 下方,点E 是边长为2,中心在原点的正六边形的一个顶点,把这个正六边形绕中心旋转一周,在此过程中DE 的最小值为〔 〕A.3 B.4-3 C.4 D.6-23二、填空题〔每一小题5分,一共25分〕6.〔2021·〕如图,在直角△OAB 中,∠AOB =30°,将△OAB 绕点O 逆时针旋转100°得到△1OA 1B ,那么∠OB A 1= °.7.〔2021·〕在同一平面内,线段AO =2,⊙A 的半径为1,将⊙A 绕点O 按逆时针方向旋转60°得到的像为⊙B ,那么⊙A 与⊙B 的位置关系为 .8.〔2021·〕如图,在平面直角坐标系中,将线段AB绕点A按逆时针方向旋转90°后,得到线段AB′,那么点B′的坐标为 .9.〔2021·〕如图,量角器的直径与直角三角板ABC的斜边AB重合,其中量角器0刻度线的端点N与点A重合,射线CP从CA处出发沿顺时针方向以每秒3度的速度旋转,CP与量角器的半圆弧交于点E,第24秒,点E在量角器上对应的读数是度.10.〔2021·〕如图,△AOB中,∠AOB=90°,AO=3,BO=6,△AOB绕顶点O逆时针旋转到△A′OB′处,此时线段A′B′与BO的交点E为BO的中点,那么线段B′E的长度为 .三、解答题〔一共50分〕11.〔10分〕〔2021·〕如图,在方格纸中,△ABC的三个顶点和点P都在小方格的顶点上,按要求画一个三角形,使它的顶点在方格的顶点上.〔1〕将△ABC平移,使点P落在平移后的三角形内部,在图甲中画出示意图;〔2〕以点C为旋转中心,将△ABC旋转,使点P落在旋转后的三角形内部,在图乙中画出示意图.12.〔10分〕〔2021·〕如图,是一个4×4的正方形网格,每个小正方形的边长为1.请你在网格中以左上角的三角形为根本图形,通过平移、对称或者旋转变换,设计一个精巧图案,使其满足:①既是轴对称图形,又是以点O为对称中心的中心对称图形;②所作图案用阴影标识,且阴影局部面积为4.13.〔10分〕〔2021·〕如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D在边AB上,连接CD,将线段CD 绕点C顺时针旋转90°至CE位置,连接AE.〔1〕求证:AB⊥AE;BC=AD·AB,求证:四边形ADCE为正方形.〔2〕假设214.〔10分〕〔2021·△ABC 的顶点均在格点上,建立平面直角坐标系后,点A 的坐标为〔-4,1〕,点B 的坐标为〔-1,1〕.〔1〕先将Rt △ABC 向右平移5个单位,再向下平移1个单位后得到Rt △1A 1B 1C .试在图中画出图形Rt △1A 1B 1C ,并写出1A 的坐标;〔2〕将Rt △1A 1B 1C 绕点1A 顺时针旋转90°后得到Rt △2A 2B 2C ,试在图中画出图形Rt △2A 2B 2C 并计算Rt △1A 1B 1C 在上述旋转过程中1C 所经过的路程.15.〔10分〕〔2021·〕如图①′F ′D ′,旋转角为α.〔1〕当点D ′恰好落在EF 边上时,求旋转角α的值;〔2〕如图②,G 为BC 中点,且0°<α<90°,求证:GD ′=E ′D ;〔3〕小长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转一周的过程中,△DCD ′与△BCD ′能否全等?假设能,直接写出旋转角α的值;假设不能,说明理由.本卷贰O贰贰年贰月捌日编写;出题人:令狐学复;欧阳化语;令狐理总。
2011-2012全国各中考数学试题分考点解析汇编图形的平移旋转一、选择题1.(2011黑龙江大庆3分)在平面直角坐标系中,已知点A(-1,0)和B(1,2),连接AB,平移线段AB得到线段A1B1.若点A的对应点A1的坐标为(2,-1),则点B的对应点B1的坐标为A.(4,3) B.(4,1) C.(-2,3) D.(-2,1)【答案】B。
【考点】坐标与图形的平移变换。
【分析】根据平移的性质,结合已知点A,A1的坐标,知A点的平移方法是:先向右平移3个单位,再向下平移1个单位,得到点A1,则B点经同样的平移方法得到B1(1+3,2-1),即(4,1)。
故选B。
2.(2011广西河池3分)把二次函数2y x=的图象沿着x轴向右平移2个单位,再向上平移3个单位,所得到的图象的函数解析式为A.()223y x=++B.()223y x=-+C.()223y x=+-D.()223y x=--【答案】B。
【考点】二次函数的顶点式,图象的平移。
【分析】图象的平移只要考虑关键点的平移。
根据点的平移变化的规律,左右平移只改变点的横坐标,左减右加。
上下平移只改变点的纵坐标,下减上加。
二次函数2y x=的图象的顶点坐标为(0,0),它沿着x轴向右平移2个单位,再向上平移3个单位,得到新的图象的顶点坐标为(2,3)。
根据二次函数的顶点式得新的图象的函数解析式为()223y x=-+。
故选B。
3.(2011广西河池3分)如图,已知点A(1,0)、B(7,0),⊙A、⊙B的半径分别为1和2,将⊙A沿x轴向右平移3个单位,则此时该圆与⊙B的位置关系是A.外切B.相交识C .内含D .外离【答案】A 。
【考点】点的平移,两圆的位置关系。
【分析】根据两圆的位置关系的判定:外切(两圆圆心距离等于两圆半径之和),内切(两圆圆心距离等于两圆半径之差)相离(两圆圆心距离大于两圆半径之和),相交(两圆圆心距离小于两圆半径之和大于两圆半径之差),内含(两圆圆心距离小于两圆半径之差)。
2012年全国中考数学试题分类解析汇编专题54:图形的旋转变换一、选择题1. (2012市3分)将下列图形绕其对角线的交点逆时针旋转900,所得图形一定与原图形重合的是【 】 (A )平行四边形 (B )矩形 (C )菱形 (D )正方形 【答案】D 。
【考点】旋转对称图形【分析】根据旋转对称图形的性质,可得出四边形需要满足的条件:此四边形的对角线互相垂直、平分且相等,则这个四边形是正方形。
故选D 。
2. (20123分)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 .π B.3 C .33+4π D .113+12π 【答案】D 。
【考点】旋转的性质,勾股定理,等边三角形的性质,扇形面积。
【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°。
∴22AC AB BC 3=-=。
∴ABC 13S BC AC 2∆=⨯⨯=。
设点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 1133S S 22∆∆==⨯=S 。
∴1ACD ACA BCD ABC S S S ∆∆=++扇形扇形的面扫过积229036013331133604612πππππ⨯⨯⨯⨯=++=++=+()故选D。
3. (20124分)如图,将△ABC绕着点C顺时针旋转50°后得到△A′B′C′.若∠A=40°.∠B′=110°,则∠BCA′的度数是【】A.110° B.80° C.40° D.30°【答案】B。
考点跟踪训练33 图形的旋转一、选择题 1.(2011·天津)下列汽车标志中,可以看作是中心对称图形的是( )答案 A解析 只有图形A 旋转180°后与原图形能够完全重合,故选A. 2.(2011·嘉兴)如图,点A 、B 、C 、D 、O 都在方格纸的格点上,若△COD 是由△AOB 绕点O 按逆时针方向旋转而得,则旋转的角度为( )A .30°B .45°C .90°D .135° 答案 C解析 线段OB 旋转后与OD 重合,∠BOD =90°,所以旋转角度为90°.3.(2010·杭州)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 ,则∠BAB ′=( )A .30°B .35°C .40°D .50° 答案 C解析 由CC ′∥AB ,得∠C ′CA =∠CAB =70°,由旋转,得AC ′=AC ,∴∠CC ′A =∠C ′CA =70°,∴旋转角∠C ′AC =40°,∠B ′AB =40°.4. (2011·湖州)如图,已知△OAB 是正三角形,OC ⊥OB ,OC =OB ,将△OAB 绕点O 按逆时针方向旋转,使得OA 与OC 重合,得到△OCD ,则旋转的角度是( )A .150°B .120°C .90°D .60° 答案 A解析 ∵△OAB 是正三角形,∴∠AOB =60°.又∵OC ⊥OB ,∠BOC =90°,∴∠AOC =60°+90°=150°.旋转的角度是150°.5.(2011·大理)如图,等腰Rt △ABC 绕C 点按顺时针旋转到△A 1B 1C 1的位置(A ,C ,B 1在同一直线上),∠B =90°,如果AB =1,那么AC 运动到A 1C 1所经过的图形面积是( )A.3π2B.2π3C.4π3D.3π4 答案 D解析 在△ABC 中,∠B =90°,AB =BC =1,所以AC =2,S =135360π×(2)2=3π4.二、填空题6.(2011·泉州)如图所示,以点O 为旋转中心,将∠1按顺时针方向旋转110°得到∠2,若∠1=40°,则∠2的余角为_____________度.答案 50解析 由旋转的性质得∠1=∠2=40°,所以∠2的余角为90°-40°=50°.7.(2011·南京)如图,E 、F 分别是正方形ABCD 的边BC 、CD 上的点,BE =CF ,连接AE 、BF ,将△ABE 绕正方形的中心按逆时针方向转到△BCF ,旋转角为a (0°<a <180°),则∠a =________.答案 90°解析 ∵△ABE ≌△BCF , ∴∠BAE =∠CBF .∵∠BAE +∠BEA =90°, ∴∠CBF +∠BEA =90°∴AE 与BF 所成的夹角等于90°,即∠a =90°.8.(2011·泰州)如图,△ABC 的三个顶点都在5×5的网格(每个小正方形的边长均为1个单位长度)的格点上,将△ABC 绕点B 顺时针旋转到△A ′BC ′的位置,且点A ′、C ′仍落在格点上,则线段AB 扫过的图形的面积是 __________平方单位(结果保留π).答案 13π4解析 在Rt △ABC 中,AB =22+32=13.又∵∠A ′BA =∠C ′BC =90°,∴线段AB 扫过的图形的面积是90360×π×(13)2=134π.9.(2010·台州)如图,菱形ABCD 中,AB =2,∠C =60°,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36次这样的操作,菱形中心O 所经过的路径总长为________.(结果保留π)答案 (8 3+4)π解析 在第一次、第二次操作中,中心O 所经过的路径为弧长60180π×3=33π;在第三次操作中,中心O 所经过的路径为弧长60180π×1=13π;所以路径总长为12×⎝⎛⎭⎫33π+33π+13π=(8 3+4)π.10.(2011·宜宾)如图,在△ABC 中,AB =BC ,将△ABC 绕点B 顺时针旋转α度,得到△A 1BC 1,A 1B 交AC 于点E ,A 1C 1分别交AC 、BC 于点D 、F ,下列结论:①∠CDF =α;②A 1E =CF ;③DF =FC ;④AD =CE ;⑤A 1F =CE .其中正确的是__________.(写出正确结论的序号)答案 ①②⑤解析 ∵AB =BC , ∴∠A =∠C =∠C 1.又∵∠ABA 1=∠CBC 1=α,AB =A 1B =C 1B , ∴△ABE ≌△C 1BF . ∴BE =BF ,AE =FC 1. 在△CDF 与△BC 1F 中, ∠C =∠C 1,∠CFD =∠C 1FB , ∴∠CDF =∠CBC 1=α.由A 1B -BE =BC -BF ,得A 1E =CF ,A 1C 1-FC 1=AC -AE ,得A 1F =CE ,故结论①、②、⑤正确.三、解答题 11.(2011·茂名)画图题:如图,将△ABC 绕点O 顺时针旋转180°后得到△A 1B 1C 1.请你画出旋转后的△A 1B 1C 1.解 如图所示:12.(2011·威海)我们学习过:在平面内,将一个图形绕一个定点沿着某一个方向转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转,这个定点叫旋转中心.(1)如图①,△ABC ≌△DEF ,△DEF 能否由△ABC 通过一次旋转得到?若能,请用直尺和圆规画出旋转中心;若不能,试简要说明理由.(2)如图②,△ABC ≌△MNK ,△MNK 能否由△ABC 通过一次旋转得到?若能,请用直尺和圆规画出旋转中心;若不能,试简要说明理由.(保留必要的作图痕迹)(2)能,点O2就是所求作的旋转中心.13.(2011·聊城)将两块大小相同的含30°角的直角三角板(∠BAC=∠B′A′C=30°)按图①方式放置,固定三角板A′B′C,然后将三角板ABC绕直角顶点C顺时针方向旋转(旋转角小于90°)至图②所示的位置,AB与A′C交于点E,AC与A′B′交于点F,AB与A′B′相交于点O.(1)求证:△BCE≌△B′CF;(2)当旋转角等于30°时,AB与A′B′垂直吗?请说明理由.解(1)∵∠BCE+∠A′CA=90°=∠A′CA+∠B′CF,∴∠BCE=∠B′CF,又∵∠B=∠B′,BC=B′C,∴△BCE≌△B′CF.(2)AB与A′B′垂直,理由如下:旋转角等于30°,即∠ECF=30°,所以∠FCB′=60°,又∠B=∠B′=60°,根据四边形的内角和可知∠BOB′的度数为360°-60°-60°-150°=90°,所以AB与A′B′垂直.14.(2010·鸡西)平面内有一等腰直角三角板(∠ACB=90°)和一直线MN.过点C作CE⊥MN于点E,过点B作BF⊥MN于点F.当点E与点A重合时(如图1),易证:AF+BF=2CE.当三角板绕点A顺时针旋转至图2、图3的位置时,上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段AF、BF、CE之间又有怎样的数量关系,请直接写出你的猜想,不需证明.解图2中,AF=BF=2CE成立,理由如下:过B画BG⊥CE于G.易证△ACE≌△CBG,四边形EFBG是矩形,∴BG=CE,AE=CG,BF=GE,EF=BG.∴AF+BF=AE+EF+BF=CG+BG+EG=2CE;图3中,AF+BF=2CE不成立,应为AF-BF=2CE.过B画BH⊥CE于H,易证△ACE≌△CBH,四边形EFBH是矩形,∴BH=CE,AE=CH,BF=EH,EF=BH.∴AF-BF=AE+EF-(CH-CE)=2CE.15.(2011·安徽)在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将△ABC绕顶点C顺时针旋转,旋转角为θ(0°<θ<180°),得到△A′B′C.(1)如图1,当AB∥CB′时,设A′B′与CB相交于点D.证明:△A′CD是等边三角形;图1(2)如图2,连接A′A、B′B,设△ACA′和△BCB′的面积分别为S△ACA′和S△BCB′.求证:S△ACA′∶S△BCB′=1∶3;图2(3)如图3,设AC中点为E,A′B′中点为P,AC=a,连接EP,当θ=______度时,EP长度最大,最大值为___________.图3解(1)∵AB∥CB′,∴∠ABC=∠BCB′=30°,∴∠A ′CD =60°. 又∵∠A ′=60°,∴∠A ′CD =∠A ′=∠A ′DC =60°, ∴△A ′CD 是等边三角形.(2)∵∠ACA ′=∠BCB ′,AC =A ′C ,BC =B ′C , ∴△ACA ′∽△BCB ′,相似比为AC ∶BC =1∶3, ∴S △ACA ′ ∶S △BCB ′=1∶3.(3)120°;32a .当E 、C 、P 三点不共线时,EC +CP >EP ; 当E 、C 、P 三点共线时,EC +CP =EP ; 综上所述,EP ≤EC +CP ;则当旋转120°时,E 、C 、P 三点共线,EP 长度最大,此时EP =EC +CP =12a +a =32a .。