中考数学复习指导:巧用旋转变换解题
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中考数学有关旋转的问题1. 中考旋转问题解题技巧中考数学几何题解不出答案的时候可以旋转。
初三上册数学旋转不是很重要。
在考察学生1时,会以填空题或者单项选择的形式出现。
但是它的概念和技巧比较重要的。
可以用于几何图形当中,尤其是培养动手能力。
2. 中考数学旋转问题初三的几何知识中有旋转几何,以下是旋转几何解题技巧:1. 观察题目:在解决任何几何问题时,首先应该看清楚题目并理解题目所求,然后再考虑如何解决问题。
2. 明确旋转轴:确定问题中的旋转轴,这是解决旋转几何问题的关键。
旋转轴可以是线段,可以是一个点,也可以是一个平面,这取决于题目的情况。
3. 找到旋转规律:根据旋转轴,观察图形的旋转规律,判断数学性质,如旋转角度、角度大小、对称性等等,再根据这些性质设置等式或者简化题目的复杂性。
4. 运用公式:根据旋转规律、对称性、等角关系、余角关系、内角和公式等知识去解题,并选择适合题目的计算方法如比值法、勾股定理等方法来解决问题。
5. 画图辅助:画张清晰准确的图形,并标注出旋转轴、旋转角度、已知边角等信息,辅助你解决这些题目。
6. 细心检查:解决完题目后应该再仔细检查一遍是否符合题意,有无漏选或错选的情况,这样可以避免不必要的错误。
以上就是初三旋转几何解题技巧,如果你掌握这些技巧,应该能够较好地解决旋转几何的问题。
3. 中考旋转问题解题技巧和方法根据1,是:在中考数学中,旋转题的画图方法是如下的。
1.首先,将给定的图形按照要求进行旋转,旋转的角度可以通过题目给出的条件确定。
2.根据旋转后的图形,利用纸和铅笔在试卷上画出旋转后的图形。
在画图时要确保旋转后的图形与给定图形的形状和比例相同,要严格按照题目要求进行画图。
3.可以使用直尺工具和量角器等辅助工具来帮助准确画出旋转后的图形。
4.在画完图形后,根据题目要求进行进一步的分析和计算,以得出最终的解答。
总结可以说,中考数学中的旋转题在解答时需要准确画出旋转后的图形,注意形状和比例的保持,并根据题目要求进行进一步的分析和计算。
图形旋转变换方法归纳类比在初中数学阶段,图形的旋转变换既是学习的重点,又是考试的难点,学生对此类问题往往感到比较困惑.其实通过类比、归纳这类图形旋转变换问题,可以帮助我们突破思维瓶颈,使问题得以解决.一、常规问题彰显方法图形的旋转是一种基本的图形变换,旋转变换前后的图形全等是旋转变换的基本性质.把一个图形绕某一点顺时针(或逆时针)旋转一定的角度构成新的图形,利用旋转变换前后图形全等的性质,得到对应边相等,对应角相等,这是解决问题的有效策略之一例1 如图1,P 是正方形ABCD 内的一点,将ABP ∆绕点B 顺时针方向旋转后能与CBQ ∆重合,若BP =3,求PQ 的长.图1分析 利用图形旋转的性质得ABP ∆≌,3,CBQ BP BQ ∆==90PBQ ABC ∠=∠=︒ .在Rt PBQ ∆中,利用勾股定理即可求出PQ = 例2 如图2,点O 是等边ABC ∆内一点,110,AOB BOC α∠=︒∠=,将BOC ∆绕点C 顺时针旋转60°得ADC ,连结OD .①试说明COD ∆是等边三角形;②当150α=︒时,试判断AOD ∆的形状,并说明理由;③探究:当α为多少度时,AOD ∆为等腰三角形.图2分析 ①因为BOC ∆旋转得ADC ∆, 所以BOC ∆≌ADC ∆,得,CO CD BCO ACD =∠=∠.又60,60BCA OCD ∠=︒∴∠=︒ ,COD ∴∆是等边三角形;②150α=︒ ,150ADC BOC ∴∠=∠=︒,又COD ∆ 是等边三角形,60,1506090C D O A D O A D C O D C ∴∠=︒∠=∠-∠=︒-︒=︒, AOD ∴∆是直角三角形;③在AOD ∆中, 36036011060AOD AOB BOC COD α∠=︒-∠-∠-∠=︒-︒--︒190α=︒-,60ADO ADC ODC α∠=∠-∠=-︒,180180(190)(60)50OAD AOD ADO αα∠=︒-∠-∠=︒-︒---︒=︒.若AO AD =,则AOD ADO ∠=∠,19060,125ααα︒-=-︒=︒;若OA OD =,则OAD ADO ∠=∠,5060,110αα︒=-︒=︒;若DA DO =,则OAD AOD ∠=∠,50190,140αα︒=︒-=︒.点评 通过图形的旋转变换构造等腰直角三角形和等边三角形这两种特殊的三角形,为利用勾股定理及等边三角形的判定方法创造了条件,使问题很快获解.二、问题探究孕育思想在图形的旋转问题中,能否掌握和灵活运用旋转变换的性质,是解题的关键.例3 如图3,点P 是等边ABC ∆内的一点,PB =2,PC =1,150BPC ∠=︒,求PA 的 长.图3分析 将PAB ∆以点B 为旋转中心顺时针旋转60°,得到DCB ∆.PAB ∆ ≌DCB ∆,,,PB BD PA CD ∴==60PBD ABC ∠=∠=︒,B D P ∴∆是等边三角形,2,60PD PB BPD ==∠=︒.又150,90,BPC DPC ∠=︒∴∠=︒在Rt DPC ∆中,2,1,PD PC ==利用勾股定理得,CD PA =∴=例4 如图4,在ABC ∆中,AB AC =, D 为ABC ∆内一点,且DBC ∆为等边三角形.①求证:直线AD 垂直平分BC ;②若以AB 为一边,在AB 的右侧画等边ABE ∆;连结DE ,试判断以DA 、DB 、DE 三条线段为三边能否构成直角三角形,并说明理由.图4分析 ①DBC ∆ 为等边三角形,DB DC =,利用全等三角形“边边边”的判定定理,可证ADC ∆≌ADB ∆,得BAD CAD ∠=∠,延长AD 交BC 于点F ,利用等腰三角形三线合一的性质知,直线AD 垂直平分BC . ②连结CE ,利用全等三角形“边角边”的判定定理,可证ABD ∆≌EBC ∆,得AD EC =,所以,以DA 、DB 、DE 三条线段的长为三边构成的三角形,即DCE ∆.由①得,DF 垂直平分BC ,30,150BDF ADB ECB ∴∠=︒∠=∠=︒.又60DCB ∠=︒ , 90,D C E D C E ∴∠=︒∆为直角三角形,即以DA 、DB 、DE 三条线段为三边能构成直角三角形.点评 以上两题都是利用图形旋转的方法,把有公共顶点的三条线段置入在同一个三角形中、通过计算、验证得到所构造的三角形为直角三角形.这种通过图形的旋转变换,把“发散式”的三条线段围成一个直角三角形,从而建立边角关系,是解决这类问题的有效途径之一.通过此类问题的探究和训练,能拓展思维,成功找到解决问题的方法.三、归纳类比提练思想利用图形的旋转变换构造全等三角形,有利于整合已知条件,把同一直线上的三条线段置入同一个三角形中,有利于找到解决问题的突破口.例5 在正方形ABCD 中,BD 为对角线,点P 从点A 出发,沿射线AB 运动,连结PD过点D 作DE PD ⊥交直线BC 于点E ,若直线PE 分别交直线BD 、CD 于点M 、N ,PM =3 , EN =4,求PD 的长.图5 分析 如图5,当点P 在AB 上时,在AD 上取一点G ,使DG DN =,连结PG.由90ADC PDE ∠=∠=︒,得GDP NDE ∠=∠,利用全等三角形“边角边”的判定定理,得GDP ∆≌NDE ∆,4,PG NE GPD NED ∴==∠=∠,同理,利用全等三角形“边角边”的判定定理,得ADP ∆≌CDE ∆,,A P D C E D A P G CE N ∴∠=∠∴∠=∠. 90,90,CEN BPE GPM ∠+∠=︒∠=︒∴在Rt PGM ∆中,利用勾股定理可求得5GM =.因为BD 是正方形ABCD 的对角线,利用全等三角形“边角边”的判定定理,得 GDM ∆≌NDM ∆,5,35412GM MN PE PM MN NE ∴==∴=++=++=.又因为PDE ∆是等腰直角三角形,利用勾股定理,可求得PD = 如图6,当点P 在AB 延长线上时,在DA 延长线上取一点G ,使DG DN =,连结,PG GM .90,ADC PDE ∠=∠=︒ 得GDP NDE ∠=∠,利用全等三角形“边角边”的判定定理,得GDP ∆≌NDE ∆,4,PG NE GPD NED ∴==∠=∠,同理,利用全等三角形“边角边”的判定定理,得ADP ∆≌CDE ∆,,APD CED APG CEN ∴∠=∠∴∠=∠.90,90CEN BPE GPE ∠+∠=︒∠=︒ ,∴在Rt PGM ∆中,得用勾股定理,可求得5GM =.因为BD 是正方形ABCD 的对角线,利用全等三角形“边角边”的判定定理,得 GDM ∆≌NDM ∆, 5,GM MN ∴==532P N M N P M ∴=-=-=,246PE PN EN =+=+=.又因为PDE ∆是等腰直角三角形,利用勾股定理,可求得PD =图6点评点P在射线AB上存在两种情况,一种情况点P在正方形边AB上,另一种情况点P在射线AB上,但在正方形外.这两种情况仅是图形发生一定的变化,而已知条件不变,因此在解决问题过程中,两题的解题思路基本不变,这是探究问题的常用方法.我们在解决此类问题时,可以从简单、直观的图形入手,然后根据简单图形解决问题的方法和思路,在复杂图形中寻找解决问题的途径,从而有的放矢地解决问题.。
初中数学利用旋转巧解几何题将一个图形绕着某一点旋转一个角度的图形变换叫做旋转,由旋转的性质可知旋转前后的图形全等,对应点到旋转中心的连线所组成的夹角等于旋转角,利用其性质可以解一些几何题,对同学们在解此类问题时有所帮助,下面举例说明。
一、旋转在解三角形中的应用例1 如图1所示,P 是等边三角形ABC 内的一个点,PA=2,PB=32,PC=4,求△ABC 的边长。
图1 分析:PA 、PB 、PC 比较分散,可利用旋转将PA 、PB 、PC 放在一个三角形中,为此可将△BPA 绕B 点逆时针方向旋转60°可得△BHC 。
解:把△BPA 绕B 点逆时针方向旋转60°得到△BHC 。
因为BP=BH ,∠PBH=60°所以△BPH 是等边三角形所以∠BPH=60°,所以BP=PH 32=又因为HC=PA=2,PC=4所以222HC HP PC +=所以△HCP 是Rt △,所以∠CHP=90°又因为HC=2,PC=4所以∠HPC=30°又因为∠BPH=60°,所以∠CPB=90° 在Rt △BPC 中,222224)32(PC BP BC +=+==12+16=2872BC =,那么△ABC 的边长为72。
例2 如图2,O 是等边三角形ABC 内一点,已知:∠AOB=115°,∠BOC=125°,则以线段OA 、OB 、OC 为边构成三角形的各角度数是多少?图2解:可将△BOC 绕B 点按逆时针方向旋转60°可得△BMA 。
因为BO=BM ,∠MBO=60°所以△BOM 是等边三角形,所以∠1=∠2=60°又因为∠AOB=115°,所以∠MOA=55°又因为∠AMB=∠COB=125°所以∠AMO=65°又因为AM=OC ,MO=BO所以△AMO 正好是以AO 、OC 、BO 为边组成的三角形, 所以∠MAO=180°-(55°+65°)=180°-120°=60°即:以线段OA 、OB 、OC 为边构成三角形的各角的度数分别为55°、65°、60°。
旋转变换解题的高效技巧与策略在解决数学或几何问题时,旋转变换是一种常用且有效的技巧。
通过旋转图形或坐标系,我们可以简化问题,找到更加高效的解决方案。
本文将介绍使用旋转变换解题的一些技巧与策略,并通过一些实例来加深理解。
首先,让我们来了解旋转变换的基本原理。
旋转变换是将图形或坐标系绕某个中心点旋转一定角度的操作。
它可以改变图形的朝向、位置和形状,使问题更易于理解和解决。
一、利用旋转变换简化图形问题当我们面对一个复杂的图形问题时,可以尝试通过旋转变换将其简化。
以下是一个实例:问题:一个正方形ABCD,边长为2,要证明两条对角线相等。
解决方案:我们可以通过旋转变换将问题简化。
将正方形绕其中心点O逆时针旋转90度,得到正方形A'B'C'D'。
由于旋转不改变长度和角度,故正方形A'B'C'D'的边长也为2,且AB'与AD'相交于点E。
接下来,我们可以通过证明三角形ABE与三角形ADE全等来得到结论。
因为旋转变换不改变形状,所以两个相等的角旋转后仍然相等。
因此,我们可以得出结论:正方形ABCD的两条对角线相等。
通过利用旋转变换简化问题,我们可以更清晰地理解并解决问题。
二、利用旋转变换求解几何问题旋转变换还可以用于解决一些几何问题。
以下是一个实例:问题:一个等边三角形ABC,要证明角度BAC的大小。
解决方案:我们可以通过旋转变换求解。
将等边三角形ABC绕顶点A逆时针旋转60度,得到等边三角形ABA'。
由于旋转不改变角度大小,我们可以得知角BAA'的大小为60度。
又因为等边三角形ABA'的三条边长度相等,所以角BAA'、角BAC和角CAC'也相等。
通过旋转变换,我们可以得出结论:角BAC的大小为60度。
三、旋转变换在坐标系中的应用除了图形问题和几何问题,旋转变换还可以在坐标系中得到应用。
以下是一个实例:问题:平面上有一条线段AB,坐标分别为A(2, 4)和B(6, 8),要求将线段绕原点顺时针旋转45度后的坐标。
中考数学图形旋转难?用5个模型就能搞定旋转的定义在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向转动一定的角度,这样的图形变换称为旋转,这个定点叫旋转中心,转动的角度叫旋转角。
旋转变换不改变图形的形状和大小通过旋转,图形上的每一点都绕旋转中心沿相同的方向转动同样大小的角度旋转变换前后的图形有下列性质:(1)对应点到旋转中心的距离相等,(2)对应点与旋转中心的连线所成的角等于旋转角;(3)对应线段相等,对应线段的夹角等于旋转角,对应线段的垂直平分线都经过旋转中心。
常见的几种模型旋转类型题目举例1、正三角形类型在正ΔABC中,P为ΔABC内一点,将ΔABP绕A点按逆时针方向旋转60°,使得AB与AC重合。
经过这样旋转变化,将图(1-1-a)中的PA、PB、PC三条线段集中于图(1-1-b)中的一个ΔP'CP 中,此时ΔP'AP也为正三角形。
例1如图(1-1),设P是等边ΔABC内的一点,PA=3,PB=4,PC=5,∠APB的度数是________.2、正方形类型在正方形ABCD中,P为正方形ABCD内一点,将ΔABP绕B点按顺时针方向旋转90°,使得BA与BC重合。
经过旋转变化,将图(2-1-a)中的PA、PB、PC三条线段集中于图(2-1-b)中的ΔCPP'中,此时ΔBPP'为等腰直角三角形。
例2如图(2-1),P是正方形ABCD内一点,点P到正方形的三个顶点A、B、C的距离分别为PA=1,PB=2,PC=3。
求正方形ABCD面积。
3、等腰直角三角形类型在等腰直角三角形ΔABC中,∠C=90°,P为ΔABC内一点,将ΔAPC绕C点按逆时针方向旋转90°,使得AC与BC重合。
经过这样旋转变化,在图(3-1-b)中的一个ΔP'CP为等腰直角三角形。
例3如图,在ΔABC中,∠ACB=90°,BC=AC,P为ΔABC内一点,且PA=3,PB=1,PC=2。
解题技巧专题:巧用旋转进行计算之三大题型【考点导航】目录【典型例题】【题型一利用旋转结合等腰(边)三角形、垂直、平行的性质求角度】【题型二利用旋转结合特殊三角形的判定、性质或勾股定理求长度】【题型三利用旋转计算面积】【典型例题】【题型一利用旋转结合等腰(边)三角形、垂直、平行的性质求角度】1(2023春·内蒙古巴彦淖尔·九年级校考期中)如图,在△ABC中,BC<BA,将△BCA以点B为中心逆时针旋转得到△BED,点E在边CA上,ED交BA于点F,若∠FEA=40°,则∠DBF=()A.40°B.50°C.60°D.70°【变式训练】1(2023春·辽宁沈阳·八年级沈阳市第四十三中学校考期中)如图,在△ABC中,∠B=42°,将△ABC 绕点A逆时针旋转,得到△ADE,点D恰好落在BC的延长线上,则旋转角的度数()A.86°B.96°C.106°D.116°2(2023春·河南新乡·七年级统考期末)如图,在△ABC中,∠BAC=104°,将△ABC绕点A逆时针旋转94°得到△ADE,点B的对应点为点D,若点B,C,D恰好在同一条直线上,则∠E的度数为()A.25°B.30°C.33°D.40°3(2023·浙江温州·校联考三模)如图,在△ABC中,∠BAC=50°,将△ABC绕点A逆时针旋转得△ADE,使点D恰好落在AC边上,连结CE,则∠ACE的度数为()A.45°B.55°C.65°D.75°4(2023春·甘肃兰州·八年级兰州市第五十六中学校考期中)如图,在△ABC中,∠CAB=70°,将△ABC绕点A逆时针旋转到△AB C 的位置,使得CC ∥AB,划∠BAB 的度数是()A.35°B.40°C.50°D.70°5(2023春·江苏连云港·八年级校考阶段练习)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转一定角度,得到△ADE.若∠CAE=65°,∠E=70°,且AD⊥BC,∠BAC的度数为()A.60°B.70°C.75°D.85°6(2023春·江苏盐城·八年级校考阶段练习)如图,∠AOB=90°,∠B=20°,△A OB 可以看作是△AOB绕点O顺时针旋转α角度得到的.若点A 在AB上,则旋转角α的度数是.7(2023春·上海嘉定·七年级校考期末)已知△ABC中,AB=AC,将△ABC绕点C旋转得△CDE,使点B恰好落在边AB上点D处,边DE交边AC于点F(如图),如果△CDF为等腰三角形,则∠A的度数为.【题型二利用旋转结合特殊三角形的判定、性质或勾股定理求长度】1(2023秋·福建莆田·九年级校考开学考试)如图,将△ABC绕点C逆时针旋转一定的角度得到△A B C ,此点A在边B C上,若BC=5,AC=3,则AB 的长为()A.5B.4C.3D.2【变式训练】1(2023春·四川达州·八年级校考期中)如图,把△ABC绕点C逆时针旋转90°得到△DCE,若∠ACB =90°,∠A=30°,AB=10,AC=8,则AD的长为()A.2B.3C.4D.52(2023春·陕西汉中·八年级统考期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转90°,得到△ADE,连接BD,若AC=22,DE=1,则线段BD的长为.3(2023春·四川成都·八年级成都嘉祥外国语学校校考期中)如图.Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,将△ABC绕点B逆时针旋转得△A BC ,若点C 在AB上,则AA 的长为.4(2023·山西运城·校联考模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,点D为AC的中点,点E是AB边上的一点,连接DE,将线段DE绕点D顺时针旋转90°,得到DF,连接AF,EF,若BE= 22,则AF的长为.5(2023·河南周口·统考一模)如图1,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=2,D,E分别为边AB和AC的中点,现将△ADE绕点A自由旋转,如图2,设直线BD与CE相交于点P,当AE⊥EC时,线段PC 的长为.6(2023春·陕西渭南·八年级统考阶段练习)如图,在△ABC中,∠B=60°,AB=3,将△ABC绕点A 按逆时针方向旋转得到△ADE,若点B的对应点D恰好落在边BC上,求BD的长.【题型三利用旋转计算面积】1(2023秋·湖南永州·九年级校考开学考试)如图,正方形ABCD和正方形EFGO的边长都是1,正方形EFGO绕点O旋转时,两个正方形重叠部分的面积是()A.14B.12C.13D.不能确定【变式训练】1(2023春·山东青岛·八年级统考期中)将直角边长为5cm的等腰直角△ABC绕点A逆时针旋转15°后,得到△AB C ,则图中阴影部分的面积是( )cm2.A.12.5B.2536C.2533D.不能确定2(2023秋·四川德阳·九年级统考期末)如图,边长为定值的正方形ABCD的中心与正方形EFGH的顶点E重合,且与边AB、BC相交于M、N,图中阴影部分的面积记为S,两条线段MB、BN的长度之和记为l,将正方形EFGH绕点E逆时针旋转适当角度,则有()A.S变化,l不变B.S不变,l变化C.S变化,l变化D.S与l均不变3(2023春·广东清远·八年级校考期中)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,将△ABC绕点A逆时针方向旋转60°到△ABC 的位置,则图中阴影部分的面积是.4(2023春·江苏宿迁·八年级校考阶段练习)马老师在带领学生学习《正方形的性质与判定》这一课时,给出如下问题:如图①,正方形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,正方形A B C O与正方形ABCD的边长相等.在正方形A B C O绕点O旋转的过程中,OA 与AB相交于点M,OC 与BC相交于点N,探究两个正方形重叠部分的面积与正方形ABCD的面积有什么关系.(1)小亮第一个举手回答“两个正方形重叠部分的面积是正方形ABCD面积的”;请说明理由.(2)马老师鼓励同学们编道拓展题,小颖编了这样一道题:如图②,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD =∠BCD=90°,连接AC.若AC=6,求四边形ABCD的面积.请你帮小颖解答这道题.5(2023春·广东深圳·八年级统考期末)【问题背景】如图1,在▱ABCD中,AB⊥DB.将△ABD绕点B逆时针旋转至△FBE,记旋转角∠ABF=α0°<α≤180°,当线段FB与DB不共线时,记△ABE的面积为S1,△FBD的面积为S2.【特例分析】如图2,当EF恰好过点A,且点F,B,C在同一条直线上时.(1)α=°;(2)若AD=43,则S1=,S2=;【推广探究】某数学兴趣小组经过交流讨论,猜想:在旋转过程中,S1与S2之间存在一定的等量关系.再经过独立思考,获得了如下一些解决思路:思路1:如图1,过点A,E分别作直线平行于BE,AB,两直线交于点M,连接BM,可证一组三角形全等,再根据平行四边形的相关性质解决问题;思路2:如图2,过点E作EH⊥AB于点H,过点D作DG⊥FB,交FB的延长线于点G,可证一组三角形全等,再根据旋转的相关性质解决问题;⋯⋯(3)如图3,请你根据以上思路,并结合你的想法,探究S1与S2之间的等量关系为,并说明理由.【拓展应用】在旋转过程中,当S1+S2为▱ABCD面积的12时,α的值为解题技巧专题:巧用旋转进行计算之三大题型【考点导航】目录【典型例题】【题型一利用旋转结合等腰(边)三角形、垂直、平行的性质求角度】【题型二利用旋转结合特殊三角形的判定、性质或勾股定理求长度】【题型三利用旋转计算面积】【典型例题】【题型一利用旋转结合等腰(边)三角形、垂直、平行的性质求角度】1(2023春·内蒙古巴彦淖尔·九年级校考期中)如图,在△ABC中,BC<BA,将△BCA以点B为中心逆时针旋转得到△BED,点E在边CA上,ED交BA于点F,若∠FEA=40°,则∠DBF=()A.40°B.50°C.60°D.70°【答案】A【分析】根据旋转的性质可得∠A=∠D,由对顶角相等可得∠BFD=∠EFA,根据三角形的外角性质可得∠DBF=∠AEF,即可求解.【详解】解:∵将△BCA以点B为中心逆时针旋转得到△BED,∴∠A=∠D,∵∠BFD=∠EFA,∴∠BFE=∠A+∠AEF=∠D+∠DBF∵∠FEA=40°,∴∠DBF=∠AEF=40°,故选:A.【点睛】本题考查了旋转的性质,三角形的外角的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.【变式训练】1(2023春·辽宁沈阳·八年级沈阳市第四十三中学校考期中)如图,在△ABC中,∠B=42°,将△ABC 绕点A逆时针旋转,得到△ADE,点D恰好落在BC的延长线上,则旋转角的度数()A.86°B.96°C.106°D.116°【答案】B【分析】由旋转的性质可知AB=AD,可算出∠ADB=42°,就可以算出旋转角.【详解】由旋转的性质可知:AB=AD,∠BAD是旋转角,∵AB=AD,∴∠ADB=∠B=42°,∴∠BAD=180°-∠ADB-∠B=96°,故选:B.【点睛】本题考查旋转的性质、等边对等角、三角形内角和定理,找到旋转的对应边、对应角是解决问题的关键.2(2023春·河南新乡·七年级统考期末)如图,在△ABC中,∠BAC=104°,将△ABC绕点A逆时针旋转94°得到△ADE,点B的对应点为点D,若点B,C,D恰好在同一条直线上,则∠E的度数为()A.25°B.30°C.33°D.40°【答案】C【分析】由旋转的性质可得∠BAD=94°,AB=AD,由等腰三角形的性质可得∠B=∠ADB=43°,即可求解.【详解】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转94°得到△ADE,∴∠BAD=94°,AB=AD,∴∠B=∠ADB=43°,∵∠BAC=104°,∴∠C=180°-104°-43°=33°,故选:C.【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.3(2023·浙江温州·校联考三模)如图,在△ABC中,∠BAC=50°,将△ABC绕点A逆时针旋转得△ADE,使点D恰好落在AC边上,连结CE,则∠ACE的度数为()A.45°B.55°C.65°D.75°【答案】C【分析】由旋转的性质可知,旋转前后对应边相等,对应角相等,得出等腰三角形,再根据等腰三角形的性质求解.【详解】解:由旋转的性质可知,∠CAE=∠BAC=50°,AC=AE,∴∠ACE=∠AEC,在△ACE中,∠CAE+∠ACE+∠AEC=180°,∴50°+2∠ACE=180°,解得:∠ACE=65°,故选:C.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,找出旋转角和旋转前后的对应边得出等腰三角形是解答此题的关键.4(2023春·甘肃兰州·八年级兰州市第五十六中学校考期中)如图,在△ABC中,∠CAB=70°,将△ABC绕点A逆时针旋转到△AB C 的位置,使得CC ∥AB,划∠BAB 的度数是()A.35°B.40°C.50°D.70°【答案】B【分析】根据平行线的性质,结合旋转性质,由等腰三角形性质及三角形内角和定理求解即可得到答案.【详解】解:∵CC ∥AB,∠CAB=70°,∴∠C CA=∠CAB=70°,∵将△ABC绕点A逆时针旋转到△AB C 的位置,∴∠C AB =∠CAB=70°,AC =AC,∴∠AC C=∠C CA=70°,∴∠C AC=180°-70°-70°=40°,∵∠BAB =∠CAB-CAB ,∠CAC =∠C AB -CAB ,∴∠BAB =∠C AC=40°,即旋转角的度数是40°,故选:B.【点睛】本题考查旋转性质求角度,涉及平行线的性质、旋转性质、等腰三角形的判定与性质及三角形内角和定理,熟练掌握旋转性质,数形结合,是解决问题的关键.5(2023春·江苏连云港·八年级校考阶段练习)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转一定角度,得到△ADE.若∠CAE=65°,∠E=70°,且AD⊥BC,∠BAC的度数为()A.60°B.70°C.75°D.85°【答案】D【分析】根据旋转的性质得出∠C=∠E=70°,∠BAC=∠DAE,根据三角形内角和定理可得∠CAF=20°,进而即可求解.【详解】解:如图所示,设AD,BC交于点F,∵△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,∴∠C=∠E=70°,∠BAC=∠DAE,∵AD⊥BC,∴∠AFC=90°,∴∠CAF=90°-∠C=90°-70°=20°,∴∠DAE=∠CAF+∠EAC=20°+65°=85°,∴∠BAC=∠DAE=85°.故选:D.【点睛】本题考查了旋转的性质,三角形的内角和定理,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.6(2023春·江苏盐城·八年级校考阶段练习)如图,∠AOB=90°,∠B=20°,△A OB 可以看作是△AOB绕点O顺时针旋转α角度得到的.若点A 在AB上,则旋转角α的度数是.【答案】40°/40度【分析】根据旋转的性质得到AO=A O,根据等边对等角得到∠A=70°=∠OA A,再利用三角形内角和定理计算即可.【详解】解:△A OB 可以看作是△AOB绕点O顺时针旋转α角度得到的,点A 在AB上,∴AO=A O,∵∠B=20°,∠AOB=90°,∴∠A=70°=∠OA A,∴∠AOA =180°-2×70°=40°,即旋转角α的度数是40°,故答案为:40°.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边对等角,三角形内角和定理,关键是得出∠A=70°=∠OA A,题目比较典型,难度不大.7(2023春·上海嘉定·七年级校考期末)已知△ABC中,AB=AC,将△ABC绕点C旋转得△CDE,使点B恰好落在边AB上点D处,边DE交边AC于点F(如图),如果△CDF为等腰三角形,则∠A的度数为.【答案】36°或180°7【分析】如图,设∠B=x,利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理得到∠A=180°-2x,再利用旋转的性质得CB=CD,∠2=∠B=x,则∠1=∠B=x,利用平角定理得∠5=180°-2x,利用三角形外角性质∠3=360°-4x得,讨论:当CD=CF时,∠2=∠3=x,则x=360°-4x;当CD=DF时,∠4=∠3,利用∠2+∠3+∠4=180°得到x+2360°-4x=180°;当CF=DF时,∠2=∠4=x,利用∠2+∠3+∠4= 180°得到x+x+360°-2x=180°,然后分别解关于x的方程,然后计算180°-2x即可得到∠A的度数.【详解】解:如图,设∠B=x,∵AB=AC,∴∠ACB=∠B=x∴∠A=180°-2x,∵△ABC绕点C旋转得△CDE,使点B恰好落在边AB上点D处,∴CB=CD,∠2=∠B=x,∴∠1=∠B=x,∴∠5=180°-2x,∠3=∠A+∠5=360°-4x,当CD=CF时,△CDF为等腰三角形,即∠2=∠3=x,则x=360°-4x,解得x=72°,此时∠A=180°-2x =36°;当CD=DF时,△CDF为等腰三角形,即∠4=∠3,而∠2+∠3+∠4=180°,则x+2360°-4x=180°,解得x=540°7,此时∠A=180°-2x=180°7,当CF=DF时,△CDF为等腰三角形,即∠2=∠4=x,而∠2+∠3+∠4=180°,则x+x+360°-2x=180°,无解,故舍去,综上所述,△CDF为等腰三角形时∠A的度数为36°或180°7,故答案为36°或180°7.【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.也考查了三角形内角和、等腰三角形的性质和分类讨论思想.【题型二利用旋转结合特殊三角形的判定、性质或勾股定理求长度】1(2023秋·福建莆田·九年级校考开学考试)如图,将△ABC绕点C逆时针旋转一定的角度得到△A B C ,此点A在边B C上,若BC=5,AC=3,则AB 的长为()A.5B.4C.3D.2【答案】D【分析】根据图形旋转的性质可得CB =CB=5,即可求解.【详解】解:∵将△ABC绕点C逆时针旋转一定的角度得到△A B C ,此点A在边B C上,∴CB =CB=5,∴AB =CB -CA=5-3=2.故选:D.【点睛】本题主要考查了图形的旋转,熟练掌握图形旋转的性质是解题的关键.【变式训练】1(2023春·四川达州·八年级校考期中)如图,把△ABC绕点C逆时针旋转90°得到△DCE,若∠ACB =90°,∠A=30°,AB=10,AC=8,则AD的长为()A.2B.3C.4D.5【答案】A【分析】利用勾股定理求得BC=6,再根据旋转的性质可得CD=CB=6,即可求解.【详解】解;∵∠ACB=90°,AB=10,AC=8,∴BC=102-82=6,∵把△ABC绕点C逆时针旋转90°得到△DCE,∴CD=CB=6,∴AD=AC-CD=8-6=2,故选:A.【点睛】本题考查勾股定理和旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.2(2023春·陕西汉中·八年级统考期中)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转90°,得到△ADE,连接BD,若AC=22,DE=1,则线段BD的长为.【答案】32【分析】先由旋转的性质得到AD=AB,DE=BC=1,AE=AC=22,∠DAB=90°,然后由∠ACB= 90°计算出AB的长度,最后由勾股定理算出线段BD的长.【详解】解:由旋转得,AD=AB,DE=BC=1,AE=AC=22,∠DAB=90°,∵∠ACB=90°,∴AB=AC2+BC2=222+12=3,∴AD=AB=3,∵∠DAB=90°,∴BD=AB2+AD2=32+32=32,故答案为:32.【点睛】本题考查了旋转的性质和勾股定理,熟练应用“旋转过程中对应线段相等”是解题的关键.3(2023春·四川成都·八年级成都嘉祥外国语学校校考期中)如图.Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,将△ABC绕点B逆时针旋转得△A BC ,若点C 在AB上,则AA 的长为.【答案】25【分析】先根据勾股定理求出AB的长,再利用旋转的性质可得AC=A C =4,BC=BC =3,∠C=∠BC A =90°,从而求出的长,然后在Rt△A C A中,利用勾股定理进行计算即可解答.【详解】解:∵∠C=90°,BC=3,AC=4,∴AB=AC2+BC2=42+32=5,由旋转得:AC=A C =4,BC=BC =3,∠C=∠BC A =90°,∴AC =AB-BC =5-3=2,∠AC A =180°-∠BC A =90°,∴AA =C A2+A C 2=22+42=25,故答案为:25.【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理的应用,化为最简二次根式,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.4(2023·山西运城·校联考模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=6,点D为AC的中点,点E是AB边上的一点,连接DE,将线段DE绕点D顺时针旋转90°,得到DF,连接AF,EF,若BE= 22,则AF的长为.【答案】2【分析】由等腰直角三角形的性质可求AD=DH,由旋转的性质可得DE=DF,∠EDF=90°=∠ADH,由“SAS”可证△ADF≌△HDE,可得AF=HE=2.【详解】解:如图,取AB的中点H,连接CH,DH,∵∠C=90°,AC=BC=6,H是AB的中点,∴AB=62,AH=BH=32=CH,CH⊥AB,又∵点D是AC的中点,∴AD =CD =DH ,AD ⊥DH ,∵BE =22,∴EH =2,∵将线段DE 绕点D 顺时针旋转90°,∴DE =DF ,∠EDF =90°=∠ADH ,∴∠ADF =∠EDH ,∴△ADF ≌△HDE SAS ,∴AF =HE =2,故答案为:2.【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.5(2023·河南周口·统考一模)如图1,在△ABC 中,∠A =90°,AB =AC =2,D ,E 分别为边AB 和AC 的中点,现将△ADE 绕点A 自由旋转,如图2,设直线BD 与CE 相交于点P ,当AE ⊥EC 时,线段PC 的长为.【答案】3-1或3+1【分析】由△ADE 绕点A 自由旋转可知有以下两种情况:①当点E 在AC 的右侧时,AE ⊥CE ,先证△ABD 和△ACE 全等,进而可证四边形AEPD 为正方形,然后求出PE =1,CE =3,进而可得PC 的长;②当点E 在AC 的右侧时,AE ⊥CE ,同理①证△ABD 和△ACE 全等,四边形AEPD 为正方形,进而得PE =1,CE =3,据此可求出PC 的长,综上所述即可得出答案.【详解】解:∵△ADE 绕点A 自由旋转,∴有以下两种情况:①当点E 在AC 的右侧时,AE ⊥CE ,如图:由旋转的性质得:∠DAE =∠BAC =90°,∴∠BAD +∠DAC =∠DAC +∠CAE =90°,∴∠BAD =∠CAE ,∵AB =AC =2,D ,E 分别为边AB 和AC 的中点,∴AD =AE =1,在△ABD 和△ACE 中,AB =AC∠BAD =∠CAE AD =AE,∴△ABD ≌△ACE (SAS ),∴∠ADB =∠AEC =90°,∴∠ADP =∠DAE =∠AEC =90°,∴四边形AEPD 为矩形,又AD =AE =1,∴矩形AEPD 为正方形,∴PE =AE =1,在Rt△AEC中,AE=1,AC=2,∠AEC=90°,由勾股定理得:CE=AC2-AE2=3,∴PC=CE-PE=3-1;②当点E在AC的右侧时,AE⊥CE,如图:同理可证:△ABD≌△ACE(SAS),四边形AEPD为正方形,∴BD=CE,PE=AE=1,在Rt△ABD中,AD=1,AB=2,∠ADB=90°,由勾股定理的:BD=AB2-AD2=3,∴CE=BD=3,∴PC=CE+PE=3+1.综上所述:当AE⊥EC时,线段PC的长为3-1或3+1.答案为:3-1或3+1.【点睛】此题主要考查了图形的旋转变换及其性质,等腰直角三角形的性质,正方形的判定及性质,全等三角形的判定及性质,勾股定理等,解答此题的关键是熟练掌握图形的旋转变换,全等三角形的判定、正方形的判定方法,灵活运用勾股定理进行计算,难点是根据题意进行分类讨论并画出示意图,漏解是易错点之一.6(2023春·陕西渭南·八年级统考阶段练习)如图,在△ABC中,∠B=60°,AB=3,将△ABC绕点A 按逆时针方向旋转得到△ADE,若点B的对应点D恰好落在边BC上,求BD的长.【答案】3【分析】根据旋转的性质得出△ABD是等边三角形,根据等边三角形的性质即可求解.【详解】∵∠B=60°,AB=3,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△ADE,∴AB=AD,∠B=60°,AB=3,∴△ABD是等边三角形,∴BD=AB=3,【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握旋转的性质和等边三角形的判定是解题的关键.【题型三利用旋转计算面积】1(2023秋·湖南永州·九年级校考开学考试)如图,正方形ABCD和正方形EFGO的边长都是1,正方形EFGO绕点O旋转时,两个正方形重叠部分的面积是()A.14B.12C.13D.不能确定【答案】A【分析】根据正方形的性质得出OB=OC,∠OBA=∠OCB=45°,∠BOC=∠EOG=90°,推出∠BON=∠MOC,证出△OBN≌△OCM,即可求出两个正方形重叠部分的面积.【详解】解:∵四边形ABCD和四边形OEFG都是正方形,∴OB=OC,∠OBC=∠OCB=45°,∠BOC=∠EOG=90°,∴∠BON+∠BOM=∠MOC+∠BOM=90°∴∠BON=∠MOC.在△OBN与△OCM中,∠OBN=∠OCM OB=OC∠BON=∠COM,∴△OBN≌△OCM ASA,∴S△OBN=S△OCM,∴S四边形OMBN =S△OBC=14S正方形ABCD=14×1×1=14.故选:A.【点睛】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的性质和判定等知识,能推出四边形OMBN 的面积等于三角形BOC的面积是解此题的关键.【变式训练】1(2023春·山东青岛·八年级统考期中)将直角边长为5cm的等腰直角△ABC绕点A逆时针旋转15°后,得到△AB C ,则图中阴影部分的面积是( )cm2.A.12.5B.2536C.2533D.不能确定【答案】B【分析】设AB 与B C 交于D 点,根据旋转角∠CAC =15°,等腰直角△ABC 的一锐角∠CAB =45°,可求∠C AD ,旋转前后对应边相等,对应角相等,AC =AC =5cm ,∠C =∠C =90°,解直角△AC D ,可求阴影部分面积.【详解】解:设AB 与B C 交于D 点,根据旋转性质得∠CAC =15°,而∠CAB =45°,∴∠C AD =∠CAB -∠CAC =30°,又∵AC =AC =5cm ,∠C =∠C =90°,∴设C D =x ,则AD =2x ,∴AD 2=AC 2+C D 2,即2x 2=52+x 2,∴解得x =533,∴C D =533cm ,∴阴影部分面积为:12×5×533=2536cm 2 .故选:B .【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,勾股定理.关键是通过旋转的性质判断阴影部分三角形的特点,计算三角形的面积.2(2023秋·四川德阳·九年级统考期末)如图,边长为定值的正方形ABCD 的中心与正方形EFGH 的顶点E 重合,且与边AB 、BC 相交于M 、N ,图中阴影部分的面积记为S ,两条线段MB 、BN 的长度之和记为l ,将正方形EFGH 绕点E 逆时针旋转适当角度,则有()A.S 变化,l 不变B.S 不变,l 变化C.S 变化,l 变化D.S 与l 均不变【答案】D 【分析】如图,连接EB ,EC .证明△EBM ≌△ECN ASA ,可得结论.【详解】解:如图,连接EB ,EC .∵四边形ABCD 和四边形EFGH 均为正方形,∴EB =EC ,∠EBM =∠ECN =45°,∠MEN =∠BEC =90°,∴∠BEN +∠BEM =∠BEN +∠CEN =90°,∴∠BEM =∠CEN ,在△EBM 和△ECN 中,∠EBM =∠ECNEB =EC ∠BEM =∠CEN,∴△EBM ≌△ECN ASA ,∴BM =CN ,∴S 阴=S 四边形EMBN =S △EBC =14S 正方形ABCD=定值,l =MB +BN =CN +BN =BC =定值,故选:D .【点睛】本题考查正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.3(2023春·广东清远·八年级校考期中)如图,在△ABC 中,∠C =90°,AC =BC =2,将△ABC 绕点A 逆时针方向旋转60°到△ABC 的位置,则图中阴影部分的面积是.【答案】3【分析】过点B 作B D ⊥AB 于点D ,根据旋转的性质可得到△ABB 是等边三角形,S △ABC =S △AB C ,进而得到阴影部分的面积等于S △ABB ,再由勾股定理求出AB ,继而得到S △ABB,即可求解.【详解】解:如图,过点B 作B D ⊥AB 于点D ,∵将△ABC 绕点A 逆时针方向旋转60°到△ABC 的位置,∴AB =AB ,∠BAB =60°,△ABC ≌△AB C ,∴△ABB 是等边三角形,S △ABC =S △AB C,∴AB =BB ,阴影部分的面积等于S △ABB,∵AC =BC =2,∠C =90°,∴AB =AC 2+BC 2=2,∴BB =2,BD =1,∴B D =BB 2-BD 2=3,∴S △ABB=12AB ×B D =12×2×3=3,即阴影部分的面积是3.故答案为:3【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,熟练运用旋转的性质是本题的关键.4(2023春·江苏宿迁·八年级校考阶段练习)马老师在带领学生学习《正方形的性质与判定》这一课时,给出如下问题:如图①,正方形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,正方形A B C O 与正方形ABCD 的边长相等.在正方形A B C O 绕点O 旋转的过程中,OA 与AB 相交于点M ,OC 与BC 相交于点N ,探究两个正方形重叠部分的面积与正方形ABCD 的面积有什么关系.(1)小亮第一个举手回答“两个正方形重叠部分的面积是正方形ABCD 面积的”;请说明理由.(2)马老师鼓励同学们编道拓展题,小颖编了这样一道题:如图②,在四边形ABCD 中,AB =AD ,∠BAD =∠BCD =90°,连接AC .若AC =6,求四边形ABCD 的面积.请你帮小颖解答这道题.【答案】(1)14,见解析(2)18,见解析【分析】(1)只需要证明△MOB ≌△NOC 得到S △MOB =S △NOC ,即可求解.(2)过A 作AE ⊥AC ,交CD 的延长线于E ,证明△EAD ≌△CAB 得到S △ABC =S △ADE ,AE =AC =6,则S △AEC =12×6×6=18S 四边形ABCD =S △ACD +S △ABC =S △ACD +S △ADE =S △EAC =12AE ⋅AC =18.【详解】(1)解:∵四边形ABCD 是正方形,四边形OA B C 是正方形,∴AC ⊥BD ,OB =OC ,∠OBM =∠OCN =45°,∠A OC =90°,∴∠BOC =∠A OC =90°,∴∠BOM =∠CON ,∴△BOM ≌△CON ASA ,∴S △BOM =S △CON ,∴S 四边形OMBN =S △OBC =14S 正方形ABCD .答案为:14;(2)过A 作AE ⊥AC ,交CD 的延长线于E ,∵AE ⊥AC ,∴∠EAC =90°,∵∠DAB =90°,∴∠DAE =∠BAC ,∵∠BAD =∠BCD =90°,∴∠ADC +∠B =180°,∵∠EDA+∠ADC =180°,∴∠EDA =∠B ,∵AD =AB ,在△ABC 与△ADE 中,∠EAD =∠CABAD =AB ∠EDA =∠B,∴△ABC ≌△ADE ASA ,∴AC =AE ,∵AC =6,∴AE =6,∴S △AEC =12×6×6=18,∴S 四边形ABCD =18.【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,四边形内角和,熟知全等三角形的性质与判定是解题的关键.5(2023春·广东深圳·八年级统考期末)【问题背景】如图1,在▱ABCD 中,AB ⊥DB .将△ABD 绕点B 逆时针旋转至△FBE ,记旋转角∠ABF =α0°<α≤180° ,当线段FB 与DB 不共线时,记△ABE 的面积为S 1,△FBD 的面积为S 2.【特例分析】如图2,当EF 恰好过点A ,且点F ,B ,C 在同一条直线上时.(1)α=°;(2)若AD =43,则S 1=,S 2=;【推广探究】某数学兴趣小组经过交流讨论,猜想:在旋转过程中,S 1与S 2之间存在一定的等量关系.再经过独立思考,获得了如下一些解决思路:思路1:如图1,过点A ,E 分别作直线平行于BE ,AB ,两直线交于点M ,连接BM ,可证一组三角形全等,再根据平行四边形的相关性质解决问题;思路2:如图2,过点E 作EH ⊥AB 于点H ,过点D 作DG ⊥FB ,交FB 的延长线于点G ,可证一组三角形全等,再根据旋转的相关性质解决问题;⋯⋯(3)如图3,请你根据以上思路,并结合你的想法,探究S 1与S 2之间的等量关系为,并说明理由.【拓展应用】在旋转过程中,当S 1+S 2为▱ABCD 面积的12时,α的值为【答案】(1)60;(2)33;33;(3)S 1=S 2,理由见解析;拓展应用:60°或120°【分析】(1)由旋转的性质和平行四边形的性质,等角对等边,可得△ABF 是等边三角形,即可求解;(2)过点F 作FM ⊥BD 交DB 延长线于点M ,设AD ,BE 交于点N ,通过证明△ABN ≌△FBM AAS ,进而得出s 1=s 2,再证明AE =AF ,可得S △ABE =12S △EFB ,仅为求解即可;(3)分别根据思路1和2进行推理证明即可;拓展应用:先根据面积之间的关系得出BD=2DG,继而得出∠DBG=30°=∠ABE,分别在图3和图2中进行求解即可.【详解】(1)由旋转可得,∠F=∠BAD,BA=BF,∵四边形ABCD为平行四边形,∴AD∥BC,∴∠ABF=∠BAD,∴∠ABF=∠F,∴BA=AF,∴BA=AF=BF,∴△ABF是等边三角形,∴∠ABF=α=60°,故答案为:60;(2)如图,过点F作FM⊥BD交DB延长线于点M,设AD,BE交于点N,∵AD∥BC,∴∠ANE=∠ANB=∠EBF=90°=∠ABM,∠EAN=∠AFB,∴∠MBF=∠ABN,∵BF=BA,∴△ABN≌△FBM AAS,∴AN=FM,∵BD=BE,∴S1=S2,∵△ABF是等边三角形,∴∠AFB=60°=∠EAN,AB=AF,∴∠E=30°=∠ABE,∴AE=AB,∴AE=AF,S△EFB,∴S△ABE=12∵AD=43,∴AB=23=BF,BD=6=BE,×6×23=63,∴S△EFB=12∴S△ABE=33,∴s1=s2=33,故答案为:33,33;(3)解:S1=S2,理由如下:思路1:如图,过点A,E分别作直线平行于BE,AB,两直线交于点M,连接BM,∵AM∥BE,ME∥AB,∴四边形ABEM为平行四边形,∴AM=BE,∠MAB+∠ABE=180°,∵旋转,∴AB=BF,BD=BE,∠ABD=∠EBF=90°,∴BD =AM ,∵∠ABD +∠ABE +∠EBF +∠FBD =360°,∴∠ABE +∠DBF =180°,∴∠MAB =∠DBF ,在△MAB 和△DBF 中,AM =BD∠MAB =∠DBF AB =BF,∴△MAB ≌△DBF ,∴S △MAB =S 2,∵ME ∥AB ,∴S △MAB =S 1,∴S 1=S 2.思路2:如图,过点E 作EH ⊥AB 交AB 延长线于点H ,过点D 作DG ⊥BF 交BF 延长线于点G ,∵EH ⊥AB ,DG ⊥BF ,∴∠H =∠G =90°,∵旋转,∴BD =BE ,AB =BF ,∠DBA =∠EBF =90°,∴∠EBG =90°,∴∠EBG =∠ABD ,∴∠EBG -∠ABG =∠ABD -∠ABG ,即∠EBH =∠GBD ,在△EBH 和△DBG 中,∠H =∠G∠EBH =∠GBD BD =BE,∴△EBH ≌△DBG ,∴EH =DG ,∴S 1=12AB ⋅EH =12BF ⋅DG =S 2;拓展应用:∵S 1=S 2,∴当S 1+S 2为▱ABCD 面积的12时,S 1=S 2=14S 平行四边形ABCD ,由(3)思路2得,S 1=12⋅AB ⋅EH ,S 平行四边形ABCD =AB ⋅BD ,EH =DG ,∴12⋅AB ⋅EH =14AB ⋅BD ,∴BD =2EH ,即BD =2DG ,∴∠DBG =30°=∠ABE ,如图3,∠ABF =120°;如图2,∠DBE =∠ABF=90°-30°=60°,综上,α的值为60°或120°,故答案为:60°或120°.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的性质,直角三角形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.。
中考数学复习----《图形的旋转变换》知识点总结与专项练习题知识点总结1.旋转的定义:在平面内,把一个图形绕着某一个点O旋转一个角度的图形变换叫做旋转.点O 叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角,如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做对应点。
2.旋转的要素:①旋转中心;②旋转方向;③旋转角。
3.旋转的性质:①旋转前后的两个图形全等。
即有对应边相等,对应角相等。
②对应点到旋转中心的连线距离相等。
③对应点与旋转中心的连线构成的夹角等于旋转角。
4.旋转对称图形:若一个图形旋转一定角度(小于360°)之后与原图形重合,则这个图形叫做旋转对称图形。
如正多边形或圆。
5.中心对称:①定义:把一个图形绕着某个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心,这两个图形中的对应点叫做关于中心的对称点。
②性质:I:关于中心对称的两个图形能够完全重合;II: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。
6. 坐标的旋转变换:①若点()y x P ,顺时针或逆时针旋转90°,则横纵坐标的绝对值互换,符号看象限。
②若点()y x P ,顺时针或逆时针旋转180°,即关于原点成中心对称,则横纵坐标变为原来的相反数。
即()y x P −−,7. 旋转作图:基本步骤:①确定旋转方向与旋转角;②把图形的关键点按照旋转方向与旋转角进行旋转,得到关键点的对应点;③将对应点按照原图形连接。
练习题1、(2022•德州)下列图形是中心对称图形的是( )A .B .C .D .【分析】根据中心对称图形的概念判断.把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.【解答】解:选项A 、C 、D 都不能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形.选项B 能找到这样的一个点,使图形绕某一点旋转180°后与原来的图形重合,所以是中心对称图形.故选:B .2、(2022•黄石)下面四幅图是我国一些博物馆的标志,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )A.温州博物馆B.西藏博物馆C.广东博物馆D.湖北博物馆【分析】根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.【解答】解:A.既是中心对称图形,又是轴对称图形,故此选项符合题意;B.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;C.不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;D.不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;故选:A.3、(2022•河池)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,将Rt△ABC绕点B 顺时针旋转90°得到Rt△A'B'C'.在此旋转过程中Rt△ABC所扫过的面积为()A.25π+24 B.5π+24 C.25πD.5π【分析】根据勾股定理得到AB,然后根据扇形和三角形的面积公式即可得到结论.【解答】解:∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,∴AB=10,∴Rt△ABC所扫过的面积=+×6×8=25π+24,故选:A .4、(2022•呼和浩特)如图.△ABC 中,∠ACB =90°,将△ABC 绕点C 顺时针旋转得到△EDC ,使点B 的对应点D 恰好落在AB 边上,AC 、ED 交于点F .若∠BCD =α,则∠EFC 的度数是(用含α的代数式表示)( )A .90°+21αB .90°﹣21αC .180°﹣23αD .23α 【分析】由旋转的性质可知,BC =CD ,∠B =∠EDC ,∠A =∠E ,∠ACE =∠BCD ,因为∠BCD =α,所以∠B =∠BDC ==90°﹣,∠ACE =α,由三角形内角和可得,∠A =90°﹣∠B =.所以∠E =.再由三角形内角和定理可知,∠EFC =180°﹣∠ECF ﹣∠E =180°﹣α.【解答】解:由旋转的性质可知,BC =CD ,∠B =∠EDC ,∠A =∠E ,∠ACE =∠BCD , ∵∠BCD =α,∴∠B =∠BDC ==90°﹣,∠ACE =α,∵∠ACB =90°,∴∠A =90°﹣∠B =. ∴∠E =. ∴∠EFC =180°﹣∠ECF ﹣∠E =180°﹣α.故选:C .5、(2022•包头)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=2,将△ABC绕点C 顺时针旋转得到△A'B'C,其中点A'与点A是对应点,点B'与点B是对应点.若点B'恰好落在AB边上,则点A到直线A'C的距离等于()A.33B.23C.3 D.2【分析】由直角三角形的性质求出AC=2,∠B=60°,由旋转的性质得出CA=CA′,CB=CB′,∠ACA′=∠BCB′,证出△CBB′和△CAA′为等边三角形,过点A作AD⊥A'C于点D,由等边三角形的性质及直角三角形的性质可得出答案.【解答】解:连接AA′,如图,∵∠ACB=90°,∠BAC=30°,BC=2,∴AC=BC=2,∠B=60°,∵将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A'B'C,∴CA=CA′,CB=CB′,∠ACA′=∠BCB′,∵CB=CB′,∠B=60°,∴△CBB′为等边三角形,∴∠BCB′=60°,∴∠ACA′=60°,∴△CAA′为等边三角形,过点A作AD⊥A'C于点D,∴CD=AC=,∴AD=CD==3,∴点A到直线A'C的距离为3,故选:C.6、(2022•常德)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转60°得到△DEC,点A,B的对应点分别是D,E,点F是边AC的中点,连接BF,BE,FD.则下列结论错误的是()A.BE=BC B.BF∥DE,BF=DEC.∠DFC=90°D.DG=3GF【分析】根据等边三角形的判定定理得到△BCE为等边三角形,根据等边三角形的性质得到BE=BC,判断A选项;证明△ABC≌△CFD,根据全等三角形的性质判断B、C选项;解直角三角形,用CF分别表示出GF、DF,判断D选项.【解答】解:A、由旋转的性质可知,CB=CE,∠BCE=60°,∴△BCE为等边三角形,∴BE=BC,本选项结论正确,不符合题意;B、在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,点F是边AC的中点,∴AB=AC=CF=BF,由旋转的性质可知,CA=CD,∠ACD=60°,∴∠A=∠ACD,在△ABC和△CFD中,,∴△ABC≌△CFD(SAS),∴DF=BC=BE,∵DE=AB=BF,∴四边形EBFD为平行四边形,∴BF∥DE,BF=DE,本选项结论正确,不符合题意;C、∵△ABC≌△CFD,∴∠DFC=∠ABC=90°,本选项结论正确,不符合题意;D、在Rt△GFC中,∠GCF=30°,∴GF=CF,同理可得,DF=CF,∴DF=3GF,故本选项结论错误,符合题意;故选:D.7、(2022•天津)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是()A.AB=AN B.AB∥NC C.∠AMN=∠ACN D.MN⊥AC【分析】根据旋转变换的性质、等边三角形的性质、平行线的性质判断即可.【解答】解:A、∵AB=AC,∴AB>AM,由旋转的性质可知,AN=AM,∴AB>AN,故本选项结论错误,不符合题意;B、当△ABC为等边三角形时,AB∥NC,除此之外,AB与NC不平行,故本选项结论错误,不符合题意;C、由旋转的性质可知,∠BAC=∠MAN,∠ABC=∠ACN,∵AM=AN,AB=AC,∴∠ABC=∠AMN,∴∠AMN=∠ACN,本选项结论正确,符合题意;D、只有当点M为BC的中点时,∠BAM=∠CAM=∠CAN,才有MN⊥AC,故本选项结论错误,不符合题意;故选:C.8、(2022•南充)如图,将直角三角板ABC绕顶点A顺时针旋转到△AB′C′,点B′恰好落在CA的延长线上,∠B=30°,∠C=90°,则∠BAC′为()A .90°B .60°C .45°D .30°【分析】利用旋转不变性,三角形内角和定理和平角的意义解答即可.【解答】解:∵∠B =30°,∠C =90°,∴∠CAB =180°﹣∠B ﹣∠C =60°,∵将直角三角板ABC 绕顶点A 顺时针旋转到△AB ′C ′,∴∠C ′AB ′=∠CAB =60°.∵点B ′恰好落在CA 的延长线上,∴∠BAC ′=180°﹣∠CAB ﹣∠C ′AB ′=60°.故选:B .9、(2022•内蒙古)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 .21B .33C .1﹣33D .1﹣43 【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.10、(2022•朝阳)如图,在矩形ABCD中,AD=23,DC=43,将线段DC绕点D 按逆时针方向旋转,当点C的对应点E恰好落在边AB上时,图中阴影部分的面积是.【分析】由旋转的性质可得DE=DC=4,由锐角三角函数可求∠ADE=60°,由勾股定理可求AE的长,分别求出扇形EDC和四边形DCBE的面积,即可求解.【解答】解:∵将线段DC绕点D按逆时针方向旋转,∴DE=DC=4,∵cos∠ADE===,∴∠ADE=60°,∴∠EDC=30°,∴S扇形EDC==4π,∵AE===6,∴BE=AB﹣AE=4﹣6,∵四边形ABCD是矩形,∴EB∥CD,∠B=∠DCB=90°,∵EB≠CB,∴四边形DCBE是直角梯形,∴S四边形DCBE==24﹣6,∴阴影部分的面积=24﹣6﹣4π,故答案为:24﹣6﹣4π.11、(2022•西宁)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=6,将△ABC绕点A逆时针方向旋转15°得到△AB′C′,B′C′交AB于点E,则B′E=.【分析】先在含30°锐角的直角三角形中计算出两条直角边,再根据旋转性质得到对应边相等、对应角相等得到AC=AC'=C'E=3,BC=B'C'=3,即可解答.【解答】解:在△ABC中,∵∠C=90°,∠B=30°,AB=6,∴AC=3,BC=3,∠CAB=60°,∵将△ABC绕点A逆时针方向旋转15°得到△AB′C′,∴△ABC≌△AB′C′,∠C'AE=45°,∴AC=AC'=C'E=3,BC=B'C'=3,∴B'E=B'C'﹣C'E=3﹣3.12、(2022•上海)有一个正n边形旋转90°后与自身重合,则n为()A.6 B.9 C.12 D.15【分析】如果某一个图形围绕某一点旋转一定的角度(小于360°)后能与原图形重合,那么这个图形就叫做旋转对称图形.直接利用旋转对称图形的性质,结合正多边形中心角相等进而得出答案.【解答】解:A.正六边形旋转90°后不能与自身重合,不合题意;B.正九边形旋转90°后不能与自身重合,不合题意;C.正十二边形旋转90°后能与自身重合,符合题意;D.正十五边形旋转90°后不能与自身重合,不合题意;故选:C.13、(2022•遵义)在平面直角坐标系中,点A(a,1)与点B(﹣2,b)关于原点成中心对称,则a+b的值为()A.﹣3 B.﹣1 C.1 D.3【分析】由中心对称的性质可求a,b的值,即可求解.【解答】解:∵点A(a,1)与点B(﹣2,b)关于原点成中心对称,∴a=2,b=﹣1,∴a+b=1,故选:C.14、(2022•雅安)在平面直角坐标系中,点(a+2,2)关于原点的对称点为(4,﹣b),则ab的值为()A.﹣4 B.4 C.12 D.﹣12【分析】首先根据关于原点对称的点的坐标特点可得a+2=﹣4,﹣b=﹣2,分别求出a、b的值,再代入即可得到答案.【解答】解:∵在平面直角坐标系中,点(a+2,2)关于原点的对称点为(4,﹣b),则∴得a+2=﹣4,﹣b=﹣2,解得a=﹣6,b=2,∴ab=﹣12.故选:D.15、(2022•湘西州)在平面直角坐标系中,已知点P(﹣3,5)与点Q(3,m﹣2)关于原点对称,则m=.【分析】平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),即求关于原点的对称点时,横、纵坐标都变成原数的相反数.【解答】解:根据两个点关于原点对称,则横、纵坐标都是原数的相反数,得m﹣2=﹣5,∴m=﹣3.故答案为:﹣3.16、(2022•怀化)已知点A(﹣2,b)与点B(a,3)关于原点对称,则a﹣b=.【分析】根据关于原点对称的点的坐标,可得答案.【解答】解:∵点A(﹣2,b)与点B(a,3)关于原点对称,∴a=2,b=﹣3,∴a﹣b=2+3=5,故答案为:5.17、(2022•枣庄)如图,将△ABC先向右平移1个单位,再绕点P按顺时针方向旋转90°,得到△A′B′C′,则点B的对应点B′的坐标是()A.(4,0)B.(2,﹣2)C.(4,﹣1)D.(2,﹣3)【分析】作出旋转后的图形即可得出结论.【解答】解:作出旋转后的图形如下:∴B'点的坐标为(4,﹣1),故选:C.18、(2022•青岛)如图,将△ABC先向右平移3个单位,再绕原点O旋转180°,得到△A'B'C',则点A的对应点A'的坐标是()A.(2,0)B.(﹣2,﹣3)C.(﹣1,﹣3)D.(﹣3,﹣1)【分析】利用平移的性质得出对应点位置,再利用关于原点对称点的性质直接得出答案.【解答】解:由图中可知,点A(﹣2,3),将△ABC先向右平移3个单位,得坐标为:(1,3),再绕原点O旋转180°,得到△A'B'C',则点A的对应点A'的坐标是(﹣1,﹣3).故选:C.19、(2022•聊城)如图,在直角坐标系中,线段A1B1是将△ABC绕着点P(3,2)逆时针旋转一定角度后得到的△A1B1C1的一部分,则点C的对应点C1的坐标是()A .(﹣2,3)B .(﹣3,2)C .(﹣2,4)D .(﹣3,3)【分析】根据旋转的性质解答即可.【解答】解:连接AP ,A 1P .∵线段A 1B 1是将△ABC 绕着点P (3,2)逆时针旋转一定角度后得到的△A 1B 1C 1的一部分,∴A 的对应点为A 1,∴∠APA 1=90°,∴旋转角为90°,∴点C 绕点P 逆时针旋转90°得到的C 1点的坐标为(﹣2,3),故选:A .20、(2022•杭州)如图,在平面直角坐标系中,已知点P (0,2),点A (4,2).以点P 为旋转中心,把点A 按逆时针方向旋转60°,得点B .在M 1(﹣33,0),M 2(﹣3,﹣1),M 3(1,4),M 4(2,211)四个点中,直线PB 经过的点是( )A.M1B.M2C.M3D.M4【分析】根据含30°角的直角三角形的性质可得B(2,2+2),利用待定系数法可得直线PB的解析式,依次将M1,M2,M3,M4四个点的一个坐标代入y=x+2中可解答.【解答】解:∵点A(4,2),点P(0,2),∴PA⊥y轴,PA=4,由旋转得:∠APB=60°,AP=PB=4,如图,过点B作BC⊥y轴于C,∴∠BPC=30°,∴BC=2,PC=2,∴B(2,2+2),设直线PB的解析式为:y=kx+b,则,∴,∴直线PB的解析式为:y=x+2,当y=0时,x+2=0,x=﹣,∴点M1(﹣,0)不在直线PB上,当x=﹣时,y=﹣3+2=﹣1,∴M2(﹣,﹣1)在直线PB上,当x=1时,y=+2,∴M3(1,4)不在直线PB上,当x=2时,y=2+2,∴M4(2,)不在直线PB上.故选:B.21、(2022•贺州)如图,在平面直角坐标系中,△OAB为等腰三角形,OA=AB=5,点B到x轴的距离为4,若将△OAB绕点O逆时针旋转90°,得到△OA′B′,则点B′的坐标为.【分析】过点B作BN⊥x轴,过点B′作B′M⊥y轴,先求出ON=8,再证明△AOB≌△A′OB′(AAS),推出OM=ON=8,B′M=BN=4,从而求出点B′的坐标.【解答】解:过点B作BN⊥x轴,过点B′作B′M⊥y轴,∴∠B′MO=∠BNO=90°,∵OA=AB=5,点B到x轴的距离为4,∴AN=3,∴ON=8,∵将△OAB绕点O逆时针旋转90°,得到△OA′B′,∴∠BOB′=90°,OB=OB′,∴∠BOA′+∠B′OA′=∠BOA+∠BOA′,∴∠BOA=∠B′OA′,∴△NOB≌△MOB′(AAS),∴OM=ON=8,B′M=BN=4,∴B′(﹣4,8),故答案为:(﹣4,8).。
中考旋转问题解题技巧
1. 哎呀呀,你知道吗,中考旋转问题里有个超重要的技巧就是找关键点呀!就像拼图一样,找到了关键点就能把整个图形拼凑起来啦!比如在这个图形里,找到那个关键的顶点,然后围绕它进行分析,疑惑是不是一下就解开啦?
2. 嘿,告诉你哦,旋转问题中要特别注意图形的对称性!这就好比是一把钥匙,能打开解题的大门呀!像这个图形,一旦发现了它的对称性,哇塞,解题思路不就一下子出来了嘛!
3. 哇哦,可别小看了观察已知条件这个步骤呀!它就像指明灯一样重要呢!比如这里给了这些条件,那我们就得像侦探一样,仔细分析,从中找到线索呀,你说是不是很有趣呢?
4. 哟呵,在解决旋转问题时,我们要大胆去尝试想象图形运动的过程呀!这就好像让图形在我们脑海里跳舞一样!像碰到这种情况,想象一下图形旋转之后的样子,好多问题就迎刃而解啦!
5. 哈哈,千万别忘了利用相似三角形这个好帮手呀!它可是解决旋转问题的得力干将!就好比是给我们配备了一件强大的武器!比如在这个例子里,通过相似三角形,一下子就能突破难关啦!
6. 哎呀呀,最后一点也很关键哦,那就是要多练习!只有不断练习,才能在考场上应对自如呀!就像运动员训练一样,练得多了自然就厉害啦!比如多做一些这样的题目,到时候就不会手忙脚乱啦!
我的观点结论就是:中考旋转问题并不可怕,只要掌握了这些技巧,多练习,遇到问题冷静分析,就一定能取得好成绩!。
1旋转变换的妙用旋转变换是图形的基本变换之一,它可以改变图形的位置,但不改变图形中线段的长度和角的大小,若能巧妙地利用这一性质,对某些图形进行适当的旋转变换,可以迅速找到解决问题的有效途径,下面举例说明,希望能够对同学们有所帮助.一、利用旋转构造全等三角形例1 如图1,以等腰Rt △ABC 的斜边AB 为边向内作等边△ABD ,连结DC ,以DC 为边作等边△DCE ,点B 、E 在CD 的同侧,若ABa ,则BE =_______.分析 由于BE 不是直角三角形的边,所以无法用勾股定理直接计算,但可通过将△BED 以点D 为旋转中心顺时针旋转60°得到△ACD ,进而把求BE 转化为求AC 的长度.例2 如图2,点A 在线段BG 上,四边形ABCD 和DEFG 都是正方形,面积分别为7cm 2和11cm 2,则△CDE 的面积等于多少?分析要求出△CDE的面积,据已知条件可直接求出CD的长,故只要求出CD上的高即可.可是直接求CD上的高很难,不过可通过把△DAG以点D为旋转中心逆时钟旋转90°,得到△EDH.因旋转角度为90°,则C、D、H在同一直线上,且EH⊥DH,即EH为△CDE中CD边上的高.从而使求EH转化为求AC.解把△DAG以D点为旋转中心逆时钟旋转90°,得到例3 如图3,正方形ABCD中,AB,点E、F分别在BC、CD上,且∠BAE=30°,∠DAF=15°,求△AEF的面积.分析求△AEF的面积必须求△AEF的一边和对应边上的高,虽然高比较难求,但可通过把△ADF以点A为旋转中心顺时针旋转90°得到△ABG,结合已知条件得△AEF≌△AEG,从而使求△AEF的面积转化为求△AEG的面积.23二、利用旋转构造特殊三角形例4 已知正方形ABCD 内有一点P ,PA :PB :PC=1:2:3,求∠APB 的度数.分析 由于已知条件中三边不在同一基本图形中,故无法直接求出,如图4,把△ABP通过以点B 为旋转中心顺时针旋转90°得到△BP'C ,同时通过旋转构建等腰直角三角形△PBP'和△PCP',使得已知条件中的三边在构建等腰直角△PBP'和△PCP'中,将求∠ABP 转化为∠BP'C .4三、利用旋转构建平行四边形例5 如图5,AD 为△ABC 的中线,E 为AC 上一点,连结BE 交AD 于点F ,且AE'=FE .试说明BF =AC 的理由.分析 观察图5可知,BF 与AC 不在同一基础图形中,故直接证明比较困难,必须把边进行适当的转化.若把△ABC 通过以点D 为旋转中心顺时针旋转180°得到△BNC ,使四边形ABNC 为平行四边形,从而使证明BF =AC 转化为证明BF =BN .四、利用旋转构造正方形例6 如图6,在四边形ABCD 中,AD =DC .∠ADC =∠ABC =90°,DE ⊥AB 于点E ,若四边形ABCD 的面积为16,求DE 的长.分析已知四边形ABCD为不规则图形,通过分割成若干个基础图形虽可以计算,但太复杂,计算量大,若把△ADE以点D为旋转中心逆时针旋转90°得到△DCF,从而构建出正方形DEBF,即所求的DE为正方形DEBF的边长,则很容易计算.由以上数例可见,在求解几何问题时,当已知条件中的角、边关系较为分散时(即不在同一基础图形中),可利用旋转把较为分散的条件转化到同一基础图形(如正三角形、直角三角形、正方形等)中去,从而使角、边位置关系得以转化,同时使问题简单化.这种方法的一般步骤是:①确定要旋转的图形和旋转中心;②确定旋转的角度(一般旋转30°、60°、90°、180°等)和旋转方向,以便构造新的的基础图形(如正三角形、直角三角形、正方形等).5。
巧用旋转变换解题
旋转变换是图形的基本变换之一,它虽然可以改变图形的位置,但不会改变图形中线段的长度和角的大小,因此,我们可以应用这一性质对某些需要变换的图形进行适当的变换,从而找到解决问题的最佳途径,那么,如何灵活地运用旋转变换解题呢?下面举例说明,希望能够对同学们有所启迪.
一、利用旋转构造特殊三角形
例1 如图1所示,O是等边△ABC内一点,∠AOB=113°,∠BOC=123°,求以线段OA、OB、OC为边构成的三角形的各角.
分析由于OA、OB、OC不在同一个三角形中,考虑到等边三角形每个内角为60°,为此可把OA旋转60°来予以证明.
证明以A为旋转中心,将OA逆时针旋转60°至AD,连结CD、OD.
二、利用旋转构造全等三角形
例2 如图2所示,以等腰三角形ABC的斜边AB为边向内作等边三角形ABD,连结DC,以DC为边作等边三角形DCE,点B、E在CD的同倾,若AB=a,则BF=_______.
分析因为BE不是直角三角形的边,故不能用勾股定理直接计算,但可通过把△BED 以D为旋转中心顺时针旋转60°,得到△ACD,从而可将求BE线段转化为求AC线段的长度.
解把△BED以D为旋转中心顺时针旋转60°,得到△1CD.△BED≌△ACD.
例3 如图3所示,在等腰直角三角形ABC中,∠A=90°,AB=AC,D为斜边BC 上任一点.求证:BD2+DC2=2AD2.
分析(1)考虑到BD、DC、AD不能组成三角形,需进行转化;(2) 2AD2恰为以AD 为直角边的等腰直角三角形的斜边的平方,故可把AD旋转90°,予以证明.
证明以A为旋转中心,把AD逆时针旋转90°到E点,连结DE、CE.
例4 如图4所示,正方形ABCD中,AB E、F分别在BC、CD上,且∠BAE=30°,∠DAF=15°,求△AEF的面积.
分析一般地,求△AEF的面积,须求△AEF的一边和对应边上的高,而高很难求出.但可通过把△ADF以A为旋转中心顺时针旋转90°得到△ABC.结合已知条件得△AEF≌△AEC,从而使求AAEF的面积转化为求△AEG的面积.
解把△ADF以A为旋转中心顺时针旋转90°,得到△ABG.则
三、利用旋转构造平行四边形
例5 如图5所示,已知AD为△ABC的中线,E为AC上的一点,连结BE交AD
于点F,AE=FE,试证明BF=AC.
分析要证明的BF和AC不在同一基本图形中,故直接证明非常难,必须将边进行适当转化.可将△ABC通过以D为旋转中心顺时针旋转180°,得到△BNC,使四边形ABNC为平行四边形.从而使证明BF=AC转化为BF=BN.
解将△ABC通过以D为旋转中心顺时针旋转180°,得到△BAC,使四边形ABNC
为平行四边形.
从以上几例可以看出,在求解几何问题时,如果已知条件中的边、角关系较为分散(即不在同一基础图形中),此时可利用旋转变换,把较为分散的条件转化到同一基础图形中(如正三角形、直角三角形、正方形等等),从而使角、边位置关系得到优化,进而使问题得到解决.其一般步骤为:
(1)确定要旋转的图形和旋转中心;
(2)确定旋转的角度(一般为30°、60°、90°、180°等等)和旋转方向,以便构造
新的基本图形(如正三角形、直角三角形、正方形等等).。