旋转能力提高题目4
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图形的旋转知能演练提升能力提升1.如图,将三角尺ABC(其中∠ABC=60°,∠C=90°)绕点B按顺时针方向转动一个角度到△A1BC1的位置,使得点A,B,C1在同一条直线上,那么这个角度等于()A.120°B.90°C.60°D.30°2.如图,在△ABC中,∠C=90°,以点B为旋转中心,按顺时针方向把△ABC旋转90°,请作出旋转后的三角形.3.如图,小明将△ABC绕O点旋转得到△A'B'C',其中点A',B',C'分别是A,B,C的对应点.随即又将△ABC的边AC,BC及旋转中心O擦去(不留痕迹),他说他还能把旋转中心O及△ABC的位置找到,你认为可以吗?假设可以,试确定旋转中心O及△ABC的位置;假设不可以,请说明理由.4.如图,在所给图形的方格中,画出△ABC绕点O顺时针旋转90°后的图形.旋转几次可以与原图形重合?5.如图,画出图案绕点O顺时针方向旋转90°后的图形.6.如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,Rt△ABC的三个顶点分别为A(-2,2),B(0,5),C(0,2).(1)将△ABC以点C为旋转中心旋转180°,得到△A1B1C,请画出△A1B1C的图形.(2)平移△ABC,使点A的对应点A2坐标为(-2,-6),请画出平移后对应的△A2B2C2的图形.(3)假设将△A1B1C绕某一点旋转可得到△A2B2C2,请直接写出旋转中心的坐标.创新应用7.如图是两个边长为a的正方形,让一个正方形的顶点在另一个正方形的中心上,此时重叠局部的面积为a2,现把其中一个正方形ABCD固定不动,另一个正方形EFGH绕中心E旋转,那么在旋转过程中,两个正方形重叠局部的面积是否发生变化?请说明理由.答案:能力提升1.A2.分析:显然,旋转后点B的对应点B'就是点B,另外只需分别作出点A,C绕点B按顺时针方向旋转90°后的对应点即可.作法:(1)过点B作AB的垂线并在这条垂线上截取BA'=BA,即得点A的对应点A'.(2)过点B作BC的垂线,并在这条垂线上截取BC'=BC,即得点C的对应点C'.(3)连接A'C'.△A'B'C'就是所求作的三角形.3.解:如图,连接AA',BB',分别作AA',BB'的中垂线相交于点O,那么点O即为旋转中心.再作C'的对应点C,连接AC,BC,那么△ABC的位置也确定出来了.4.解:如图,△A'B'C'即为△ABC绕点O顺时针旋转90°后的图形,旋转4次可以与原图形重合.5.解:如图.6.解:(1)(2)如图.(3)旋转中心在直线B1B2和A1A2的交点,由上图可知旋转中心坐标为(0,-2).创新应用7.解:在旋转过程中,两个正方形重叠局部的面积没有变化,还是a2.理由如下:连接EC,EB,那么S△EBC=a2.∵∠BEC=∠FEH=90°,∴∠CEH=∠BEF.又∵EB=EC,∠EBC=∠ECD=45°,∴△EBM≌△ECN.∴S△EBM=S△ECN.∴S四边形EMCN=S△EMC+S△ECN=S△EMC+S△EBM=S△EBC=a2.能力提升1.以下各式能用完全平方公式进行因式分解的是()A.x2+1B.x2+2x-1C.x2+x+1D.x2+4x+42.假设x为任意实数,那么多项式x-1-x2的值()3.以下多项式中,不能用公式法因式分解的是()A.-x2+16y2B.81(a2+b2-2ab)-(a+b)2C.m2-mn+n2D.-x2-y24.因式分解:(a+b)(a+b+6)+9=.5.因式分解:4+12(x-y)+9(x-y)2=.6.当x=时,多项式-x2+2x-1有最大值.7.利用因式分解计算:1012+101×198+992的值.8.先因式分解,再求值:(a2+b2)2-4a2b2,其中a=3.5,b=1.5.9.a,b,c为△ABC的三条边长,且b2+2ab=c2+2ac,试判断△ABC的形状.创新应用10.观察思考:1×2×3×4+1=25=52,2×3×4×5+1=121=112,3×4×5×6+1=361=192,4×5×6×7+1=841=292,…………从以上几个等式中,你能得出什么结论?能证明吗?答案:能力提升1.D2.B3.D4.(a+b+3)25.(3x-3y+2)26.107.解:原式=1012+2×101×99+992=(101+99)2=2021年=40 000.8.解:(a2+b2)2-4a2b2=(a2+b2+2ab)(a2+b2-2ab)=(a+b)2(a-b)2,当a=3.5,b=1.5时,原式=(3.5+1.5)2×(3.5-1.5)2=25×4=100.9.解法一:∵b2+2ab=c2+2ac,∴b2-c2+2ab-2ac=0,∴(b+c)(b-c)+2a(b-c)=0,(b-c)(b+c+2a)=0.∵a,b,c为三角形的三边长,∴b+c+2a>0.∴b-c=0,即b=c.∴△ABC为等腰三角形.解法二:∵b2+2ab=c2+2ac,∴b2+2ab+a2=c2+2ac+a2,∴(a+b)2=(a+c)2.∵a,b,c为三角形的三边长,∴a+b=a+c.∴b=c.∴△ABC为等腰三角形.创新应用10.分析:仔细观察,寻找规律是关键.等式左边是四个连续自然数的积与1的和,等式右边是一个完全平方数,因此结论是四个连续自然数的积与1的和是一个完全平方数.解:结论:四个连续自然数的积与1的和是一个整数的完全平方数.证明:设最小的自然数是n,那么这四个自然数的积与1的和可以表示为n(n+1)(n+2)(n+3)+1=n(n+3)(n+1)·(n+2)+1=(n2+3n)(n2+3n+2)+1=(n2+3n)2+2(n2+3n)+1=(n2+3 n+1)2.。
一、旋转 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=α(︒<<︒600α),将线段BC 绕点B 逆时针旋转60°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,连结DE ,若∠DEC=45°,求α的值。
【答案】(1)1302α︒-(2)见解析(3)30α=︒【解析】解:(1)1302α︒-。
(2)△ABE 为等边三角形。
证明如下:连接AD ,CD ,ED ,∵线段BC 绕点B 逆时针旋转60︒得到线段BD , ∴BC=BD ,∠DBC=60°。
又∵∠ABE=60°,∴1ABD 60DBE EBC 302α∠=︒-∠=∠=︒-且△BCD 为等边三角形。
在△ABD 与△ACD 中,∵AB=AC ,AD=AD ,BD=CD ,∴△ABD ≌△ACD (SSS )。
∴11BAD CAD BAC 22α∠=∠=∠=。
∵∠BCE=150°,∴11BEC 180(30)15022αα∠=︒-︒--︒=。
∴BEC BAD ∠=∠。
在△ABD 和△EBC 中,∵BEC BAD ∠=∠,EBC ABD ∠=∠,BC=BD , ∴△ABD ≌△EBC (AAS )。
∴AB=BE 。
∴△ABE 为等边三角形。
(3)∵∠BCD=60°,∠BCE=150°,∴DCE 1506090∠=︒-︒=︒。
又∵∠DEC=45°,∴△DCE 为等腰直角三角形。
∴DC=CE=BC 。
∵∠BCE=150°,∴(180150)EBC 152︒-︒∠==︒。
而1EBC 30152α∠=︒-=︒。
∴30α=︒。
(1)∵AB=AC ,∠BAC=α,∴180ABC 2α︒-∠=。
2020-2021 中考数学(初中数学旋转提高练习题)压轴题训练附答案一、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.在平面直角坐标系中,四边形AOBC是矩形,点O(0,0),点A(5,0),点B(0,3).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.(1)如图①,当点D落在BC边上时,求点D的坐标;(2)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.(3)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】(1)D(1,3);(2)①详见解析;②H(175,3);(3)303344-≤S ≤303344+. 【解析】【分析】(1)如图①,在Rt △ACD 中求出CD 即可解决问题;(2)①根据HL 证明即可;②,设AH=BH=m ,则HC=BC-BH=5-m ,在Rt △AHC 中,根据AH 2=HC 2+AC 2,构建方程求出m 即可解决问题;(3)如图③中,当点D 在线段BK 上时,△DEK 的面积最小,当点D 在BA 的延长线上时,△D′E′K 的面积最大,求出面积的最小值以及最大值即可解决问题;【详解】(1)如图①中,∵A (5,0),B (0,3),∴OA =5,OB =3,∵四边形AOBC 是矩形,∴AC =OB =3,OA =BC =5,∠OBC =∠C =90°,∵矩形ADEF 是由矩形AOBC 旋转得到,∴AD =AO =5,在Rt △ADC 中,CD =22AD AC -=4,∴BD =BC -CD =1,∴D (1,3).(2)①如图②中,由四边形ADEF 是矩形,得到∠ADE =90°,∵点D 在线段BE 上,∴∠ADB =90°,由(1)可知,AD =AO ,又AB =AB ,∠AOB =90°,∴Rt△ADB≌Rt△AOB(HL).②如图②中,由△ADB≌△AOB,得到∠BAD=∠BAO,又在矩形AOBC中,OA∥BC,∴∠CBA=∠OAB,∴∠BAD=∠CBA,∴BH=AH,设AH=BH=m,则HC=BC-BH=5-m,在Rt△AHC中,∵AH2=HC2+AC2,∴m2=32+(5-m)2,∴m=175,∴BH=175,∴H(175,3).(3)如图③中,当点D在线段BK上时,△DEK的面积最小,最小值=12•DE•DK=12×3×(5-34)=30334-,当点D在BA的延长线上时,△D′E′K的面积最大,最大面积=12×D′E′×KD′=12×3×(3430334+综上所述,303344-≤S≤303344+.【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、勾股定理、全等三角形的判定和性质、旋转变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.3.(1)发现:如图1,点A为线段BC外一动点,且BC=a,AB=b.填空:当点A位于时,线段AC的长取得最大值,且最大值为(用含a,b的式子表示)(2)应用:点A为线段BC外一动点,且BC=4,AB=1,如图2所示,分别以AB,AC为边,作等边三角形ABD和等边三角形ACE,连接CD,BE.①请找出图中与BE相等的线段,并说明理由;②直接写出线段BE长的最大值.(3)拓展:如图3,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,0),点B的坐标为(6,0),点P 为线段AB外一动点,且PA=2,PM=PB,∠BPM=90°,请直接写出线段AM长的最大值及此时点P的坐标.【答案】(1)CB的延长线上, a+b;(2)①CD=BE,理由见解析;②BE长的最大值为5;(3)满足条件的点P坐标(222)或(222),AM的最大值为2+4.【解析】【分析】(1)根据点A位于CB的延长线上时,线段AC的长取得最大值,即可得到结论;(2)①根据已知条件易证△CAD≌△EAB,根据全等三角形的性质即可得CD=BE;②由于线段BE长的最大值=线段CD的最大值,根据(1)中的结论即可得到结果;(3)连接BM,将△APM绕着点P顺时针旋转90°得到△PBN,连接AN,得到△APN是等腰直角三角形,根据全等三角形的性质得到PN=PA=2,BN=AM,根据当N在线段BA的延长线时,线段BN取得最大值,即可得到最大值为2+4;如图2,过P作PE⊥x轴于E,根据等腰直角三角形的性质即可求得点P的坐标.如图3中,根据对称性可知当点P在第四象限时也满足条件,由此求得符合条件的点P另一个的坐标.【详解】(1)∵点A为线段BC外一动点,且BC=a,AB=b,∴当点A位于CB的延长线上时,线段AC的长取得最大值,且最大值为BC+AB=a+b,故答案为CB的延长线上,a+b;(2)①CD=BE,理由:∵△ABD与△ACE是等边三角形,∴AD=AB,AC=AE,∠BAD=∠CAE=60°,∴∠BAD+∠BAC=∠CAE+∠BAC,即∠CAD=∠EAB,在△CAD与△EAB中,AD ABCAD EAB AC AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△CAD≌△EAB(SAS),∴CD=BE;②∵线段BE长的最大值=线段CD的最大值,由(1)知,当线段CD的长取得最大值时,点D在CB的延长线上,∴最大值为BD+BC=AB+BC=5;(3)如图1,∵将△APM绕着点P顺时针旋转90°得到△PBN,连接AN,则△APN是等腰直角三角形,∴PN=PA=2,BN=AM,∵A的坐标为(2,0),点B的坐标为(6,0),∴OA=2,OB=6,∴AB=4,∴线段AM长的最大值=线段BN长的最大值,∴当N在线段BA的延长线时,线段BN取得最大值,最大值=AB+AN,∵AN=2AP=22,∴最大值为22+4;如图2,过P作PE⊥x轴于E,∵△APN是等腰直角三角形,∴PE=AE2,∴OE=BO﹣AB﹣AE=6﹣42=22,∴P(222).如图3中,根据对称性可知当点P在第四象限时,P(2﹣2,﹣2)时,也满足条件.综上所述,满足条件的点P坐标(2﹣2,2)或(2﹣2,﹣2),AM的最大值为22+4.【点睛】本题综合考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,最大值问题,旋转的性质.正确的作出辅助线构造全等三角形是解题的关键.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l,在AABC中,∠ACB=90°,点P为ΔABC内一点.(1)连接PB,PC,将ABCP沿射线CA方向平移,得到ΔDAE,点B,C,P的对应点分别为点D、A、E,连接CE.①依题意,请在图2中补全图形;②如果BP⊥CE,BP=3,AB=6,求CE的长(2)如图3,以点A为旋转中心,将ΔABP顺时针旋转60°得到△AMN,连接PA、PB、PC,当AC=3,AB=6时,根据此图求PA+PB+PC的最小值.【答案】(1)①补图见解析;②;(2)【解析】(1)①连接PB、PC,将△BCP沿射线CA方向平移,得到△DAE,点B、C、P的对应点分别为点D、A、E,连接CE,据此画图即可;②连接BD、CD,构造矩形ACBD和Rt△CDE,根据矩形的对角线相等以及勾股定理进行计算,即可求得CE的长;(2)以点A为旋转中心,将△ABP顺时针旋转60°得到△AMN,连接BN,根据△PAM、△ABN都是等边三角形,可得PA+PB+PC=CP+PM+MN,最后根据当C、P、M、N四点共射线,PA+PB+PC的值最小,此时△CBN是直角三角形,利用勾股定理即可解决问题.解:(1)①补全图形如图所示;②如图,连接BD、CD∵△BCP沿射线CA方向平移,得到△DAE,∴BC∥AD且BC=AD,∵∠ACB=90°,∴四边形BCAD是矩形,∴CD=AB=6,∵BP=3,∴DE=BP=3,∵BP⊥CE,BP∥DE,∴DE⊥CE,∴在Rt△DCE中,;(2)证明:如图所示,当C、P、M、N四点共线时,PA+PB+PC最小由旋转可得,△AMN≌△APB,∴PB=MN易得△APM、△ABN都是等边三角形,∴PA=PM∴PA+PB+PC=PM+MN+PC=CN,∴BN=AB=6,∠BNA=60°,∠PAM=60°∴∠CAN=∠CAB+∠BAN=60°+60°=120°,∴∠CBN=90°在Rt△ABC中,易得∴在Rt△BCN中,“点睛”本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转和平移的性质、全等三角形的判定和性质、矩形的性质以及勾股定理的综合应用,解决问题的关键是作辅助线构造等边三角形和全等三角形,依据图形的性质进行计算求解.6.如图1,在Rt△ADE中,∠DAE=90°,C是边AE上任意一点(点C与点A、E不重合),以AC为一直角边在Rt△ADE的外部作Rt△ABC,∠BAC=90°,连接BE、CD.(1)在图1中,若AC=AB,AE=AD,现将图1中的Rt△ADE绕着点A顺时针旋转锐角α,得到图2,那么线段BE.CD之间有怎样的关系,写出结论,并说明理由;(2)在图1中,若CA=3,AB=5,AE=10,AD=6,将图1中的Rt△ADE绕着点A顺时针旋转锐角α,得到图3,连接BD、CE.①求证:△ABE∽△ACD;②计算:BD2+CE2的值.【答案】(1)BE=CD,BE⊥CD,理由见角;(2)①证明见解析;②BD2+CE2=170.【解析】【分析】(1)结论:BE=CD,BE⊥CD;只要证明△BAE≌△CAD,即可解决问题;(2)①根据两边成比例夹角相等即可证明△ABE∽△ACD.②由①得到∠AEB=∠CDA.再根据等量代换得到∠DGE=90°,即DG⊥BE,根据勾股定理得到BD2+CE2=CB2+ED2,即可根据勾股定理计算.【详解】(1)结论:BE=CD,BE⊥CD.理由:设BE与AC的交点为点F,BE与CD的交点为点G,如图2.∵∠CAB=∠EAD=90°,∴∠CAD=∠BAE.在△CAD和△BAE中,∵AB ACBAE CADAE AD=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△CAD≌△BAE,∴CD=BE,∠ACD=∠ABE.∵∠BFA=∠CFG,∠BFA+∠ABF=90°,∴∠CFG+∠ACD=90°,∴∠CGF=90°,∴BE⊥CD.(2)①设AE与CD于点F,BE与DC的延长线交于点G,如图3.∵∠CABB=∠EAD=90°,∴∠CAD=∠BAE.∵CA=3,AB=5,AD=6,AE=10,∴AEAB=ADAC=2,∴△ABE∽△ACD;②∵△ABE∽△ACD,∴∠AEB=∠CDA.∵∠AFD=∠EFG,∠AFD+∠CDA=90°,∴∠EFG+∠AEB=90°,∴∠DGE=90°,∴DG⊥BE,∴∠AGD=∠BGD=90°,∴CE2=CG2+EG2,BD2=BG2+DG2,∴BD2+CE2=CG2+EG2+BG2+DG2.∵CG2+BG2=CB2,EG2+DG2=ED2,∴BD2+CE2=CB2+ED2=CA2+AB2+AD2+AD2=170.【点睛】本题是几何综合变换综合题,主要考查了图形的旋转变换、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理的综合运用,运用类比,在变化中发现规律是解决问题的关键.7.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.8.已知:△ABC和△ADE均为等边三角形,连接BE,CD,点F,G,H分别为DE,BE,CD 中点.(1)当△ADE绕点A旋转时,如图1,则△FGH的形状为,说明理由;(2)在△ADE旋转的过程中,当B,D,E三点共线时,如图2,若AB=3,AD=2,求线段FH的长;(3)在△ADE旋转的过程中,若AB=a,AD=b(a>b>0),则△FGH的周长是否存在最大值和最小值,若存在,直接写出最大值和最小值;若不存在,说明理由.【答案】(1)△FGH是等边三角形;(2)612;(3)△FGH的周长最大值为32(a+b),最小值为32(a﹣b).【解析】试题分析:(1)结论:△FGH是等边三角形.理由如下:根据三角形中位线定理证明FG=FH,再想办法证明∠GFH=60°即可解决问题;、(2)如图2中,连接AF、EC.在Rt△AFE和Rt△AFB中,解直角三角形即可;(3)首先证明△GFH的周长=3GF=32BD,求出BD的最大值和最小值即可解决问题;试题解析:解:(1)结论:△FGH是等边三角形.理由如下:如图1中,连接BD、CE,延长BD交CE于M,设BM交FH于点O.∵△ABC和△ADE均为等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∠ADB=∠AEC,∵EG=GB,EF=FD,∴FG=12BD,GF∥BD,∵DF=EF,DH=HC,∴FH=12EC,FH∥EC,∴FG=FH,∵∠ADB+∠ADM=180°,∴∠AEC+∠ADM=180°,∴∠DMC+∠DAE=180°,∴∠DME=120°,∴∠BMC=60°∴∠GFH=∠BOH=∠BMC=60°,∴△GHF是等边三角形,故答案为:等边三角形.(2)如图2中,连接AF、EC.易知AF⊥DE,在Rt△AEF中,AE=2,EF=DF=1,∴AF2221-3,在Rt△ABF中,BF22AB AF-6,∴BD=CE=BF﹣DF61,∴FH=12EC61-.(3)存在.理由如下.由(1)可知,△GFH是等边三角形,GF=12BD,∴△GFH的周长=3GF=32BD,在△ABD中,AB=a,AD=b,∴BD的最小值为a﹣b,最大值为a+b,∴△FGH的周长最大值为3 2(a+b),最小值为32(a﹣b).点睛:本题考查等边三角形的性质.全等三角形的判定和性质、解直角三角形、三角形的三边关系、三角形的中位线的宽等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确寻找全等三角形解决问题,学会利用三角形的三边关系解决最值问题,属于中考压轴题.9.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由; (3)记ACBC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 为33时,CPE V 总是等边三角形 【解析】 【分析】(1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FPMC PB=,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,ACBC=tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可. 【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P作PM⊥CE于点M,∵EF⊥AE,BC⊥AC,∴EF∥MP∥CB,∴EM FP=,∵点P是BF的中点,∴EM=MC,又∵PM⊥CE,∴PC=PE;MC PB(2)PC=PE成立,理由如下:如图3,过点F作FD⊥AC于点D,过点P作PM⊥AC于点M,连接PD,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF和△EAF中,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA,AF=AF,∴△DAF≌△EAF(AAS),∴AD=AE,在△DAP和△EAP中,∵AD=AE,∠DAP=∠EAP,AP=AP,∴△DAP≌△EAP(SAS),∴PD=PE,∵FD⊥AC,BC⊥AC,PM⊥AC,∴FD∥BC∥PM,∴DM FP=,MC PB∵点P是BF的中点,∴DM=MC,又∵PM⊥AC,∴PC=PD,又∵PD=PE,∴PC=PE;(3)如图4,∵△CPE总是等边三角形,∴∠CEP=60°,∴∠CAB=60°,∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°, ∵AC k BC ,ACBC=tan30°, ∴k=tan30°=3, ∴当k 为3时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.10.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11.如图1,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,D是△ABC内部一点,∠ADC=135°,将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE.(1)①依题意补全图形;②请判断∠ADC和∠CDE之间的数量关系,并直接写出答案.(2)在(1)的条件下,连接BE,过点C作CM⊥DE,请判断线段CM,AE和BE之间的数量关系,并说明理由.(3)如图2,在正方形ABCD中,AB=,如果PD=1,∠BPD=90°,请直接写出点A到BP 的距离.【答案】(1)①作图见解析;②∠ADC+∠CDE=180°;(2)AE=BE+2CM,理由解析;(3).【解析】试题分析:(1)①作CE⊥CD,并且线段CE是将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到的,再连接DE即可;②根据∠ADC和∠CDE是邻补角,所以∠ADC+∠CDE=180°.(2)由(1)的条件可得A、D、E三点在同一条直线上,再通过证明△ACD≌△BCE,易得AE=BE+2CM.(3)运用勾股定理,可得出点A到BP的距离.试题解析:解:(1)①依题意补全图形(如图);②∠ADC+∠CDE=180°.(2)线段CM,AE和BE之间的数量关系是AE=BE+2CM,理由如下:∵线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,∴CD=CE,∠DCE=90°.∴∠CDE=∠CED=45°.又∵∠ADC=135°,∴∠ADC+∠CDE=180°,∴A、D、E三点在同一条直线上.∴AE=AD+DE.又∵∠ACB=90°,∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB,即∠ACD=∠BCE.又∵AC=BC,CD=CE,∴△ACD≌△BCE.∴AD=BE.∵CD=CE,∠DCE=90°,CM⊥DE.∴DE=2CM.∴AE=BE+2CM.(3)点A到BP的距离为.考点:作图—旋转变换.12.如图所示,在△ABC中,D、E分别是AB、AC上的点,DE∥BC,如图①,然后将△ADE绕A点顺时针旋转一定角度,得到图②,然后将BD、CE分别延长至M、N,使DM =BD,EN=CE,得到图③,请解答下列问题:(1)若AB=AC,请探究下列数量关系:①在图②中,BD与CE的数量关系是________________;②在图③中,猜想AM与AN的数量关系、∠MAN与∠BAC的数量关系,并证明你的猜想;(2)若AB=k·AC(k>1),按上述操作方法,得到图④,请继续探究:AM与AN的数量关系、∠MAN与∠BAC的数量关系,直接写出你的猜想,不必证明.【答案】(1)①BD=CE;②AM=AN,∠MAN=∠BAC 理由如下:∵在图①中,DE//BC,AB=AC∴AD="AE."在△ABD与△ACE中∴△ABD≌△ACE.∴BD=CE,∠ACE=∠ABD.在△DAM与△EAN中,∵DM=BD,EN=CE,BD=CE,∴DM=EN,∵∠AEN=∠ACE+∠CAE,∠ADM=∠ABD+∠BAD,∴∠AEN=∠ADM.又∵AE=AD,∴△ADM≌△AEN.∴AM=AN,∠DAM=∠EAN.∴∠MAN=∠DAE=∠BAC.∴AM=AN,∠MAN=∠BAC.(2)AM=kAN,∠MAN=∠BAC.【解析】(1)①根据题意和旋转的性质可知△AEC≌△ADB,所以BD=CE;②根据题意可知∠CAE=BAD,AB=AC,AD=AE,所以得到△BAD≌△CAE,在△ABM和△ACN中,DM=BD,EN=CE,可证△ABM≌△ACN,所以AM=AN,即∠MAN=∠BAC.(2)直接类比(1)中结果可知AM=k•AN,∠MAN=∠BAC.13.已知△ABC是等腰三角形,AB=AC.(1)特殊情形:如图1,当DE∥BC时,有DB EC.(填“>”,“<”或“=”)(2)发现探究:若将图1中的△ADE绕点A顺时针旋转α(0°<α<180°)到图2位置,则(1)中的结论还成立吗?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.(3)拓展运用:如图3,P是等腰直角三角形ABC内一点,∠ACB=90°,且PB=1,PC=2,PA=3,求∠BPC的度数.【答案】(1)=;(2)成立,证明见解析;(3)135°.【解析】【分析】试题(1)由DE∥BC,得到DB ECAB AC=,结合AB=AC,得到DB=EC;(2)由旋转得到的结论判断出△DAB≌△EAC,得到DB=CE;(3)由旋转构造出△CPB≌△CEA,再用勾股定理计算出PE,然后用勾股定理逆定理判断出△PEA是直角三角形,在简单计算即可.【详解】(1)∵DE∥BC,∴DB ECAB AC=,∵AB=AC,∴DB=EC,故答案为=,(2)成立.证明:由①易知AD=AE,∴由旋转性质可知∠DAB=∠EAC,又∵AD=AE,AB=AC∴△DAB≌△EAC,∴DB=CE,(3)如图,将△CPB绕点C旋转90°得△CEA,连接PE,∴△CPB≌△CEA,∴CE=CP=2,AE=BP=1,∠PCE=90°,∴∠CEP=∠CPE=45°,在Rt△PCE中,由勾股定理可得,PE=22,在△PEA中,PE2=(22)2=8,AE2=12=1,PA2=32=9,∵PE2+AE2=AP2,∴△PEA是直角三角形∴∠PEA=90°,∴∠CEA=135°,又∵△CPB≌△CEA∴∠BPC=∠CEA=135°.【点睛】考点:几何变换综合题;平行线平行线分线段成比例.14.如图1,O为直线AB上一点,OC为射线,∠AOC=40°,将一个三角板的直角顶点放在点O处,一边OD在射线OA上,另一边OE与OC都在直线AB的上方.(1)将三角板绕点O顺时针旋转,若OD恰好平分∠AOC(如图2),试说明OE平分∠BOC;(2)将三角板绕点O在直线AB上方顺时针旋转,当OD落在∠BOC内部,且∠COD=1∠BOE时,求∠AOE的度数:3(3)将图1中的三角板和射线OC同时绕点O,分别以每秒6°和每秒2°的速度顺时针旋转一周,求第几秒时,OD恰好与OC在同一条直线上?【答案】(1)证明见解析;(2)142.5°;(3)第10秒或第55秒时.【解析】【分析】(1)由角平分线的性质及同角的余角相等,可得答案;(2)设∠COD=α,则∠BOE=3α,由题意得关于α的方程,求解即可;(3)分两种情况考虑:当OD与OC重合时;当OD与OC的反向延长线重合时.【详解】解:(1)∵OD恰好平分∠AOC∴∠AOD=∠COD∵∠DOE=90°∴∠AOD+∠BOE=90°,∠COD+∠COE=90°∴∠BOE=∠COE∴OE平分∠BOC.(2)设∠COD=α,则∠BOE=3α,当OD在∠BOC的内部时,∠AOD=∠AOC+∠COD=40°+α∵∠AOD+∠BOE=180°﹣90°=90°∴40°+α+3α=90°∴α=12.5°∴∠AOE=180°﹣3α=142.5°∴∠AOE的度数为142.5°.(3)设第t秒时,OD与OC恰好在同一条直线上,则∠AOD=6t,∠AOC=2t+40°;当OD与OC重合时,6t﹣2t=40°∴t=10(秒);当OD与OC的反向延长线重合时,6t﹣2t=180°+40°∴t=55(秒)∴第10秒或第55秒时,OD恰好与OC在同一条直线上.【点睛】本题主要考查角平分线的性质、余角的性质,角度的计算,进行分类讨论不漏解是关键.15.在正方形 ABCD 中,M 是 BC 边上一点,且点 M 不与 B、C 重合,点 P 在射线 AM 上,将线段 AP 绕点 A 顺时针旋转 90°得到线段 AQ,连接BP,DQ.(1)依题意补全图 1;(2)①连接 DP,若点 P,Q,D 恰好在同一条直线上,求证:DP2+DQ2=2AB2;②若点 P,Q,C 恰好在同一条直线上,则 BP 与 AB 的数量关系为:.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②BP=AB.【解析】【分析】(1)根据要求画出图形即可;(2)①连接BD,如图2,只要证明△ADQ≌△ABP,∠DPB=90°即可解决问题;②结论:BP=AB,如图3中,连接AC,延长CD到N,使得DN=CD,连接AN,QN.由△ADQ≌△ABP,△ANQ≌△ACP,推出DQ=PB,∠AQN=∠APC=45°,由∠AQP=45°,推出∠NQC=90°,由CD=DN,可得DQ=CD=DN=AB;【详解】(1)解:补全图形如图 1:(2)①证明:连接 BD,如图 2,∵线段 AP 绕点 A 顺时针旋转 90°得到线段 AQ,∴AQ=AP,∠QAP=90°,∵四边形 ABCD 是正方形,∴AD=AB,∠DAB=90°,∴∠1=∠2.∴△ADQ≌△ABP,∴DQ=BP,∠Q=∠3,∵在 Rt△QAP 中,∠Q+∠QPA=90°,∴∠BPD=∠3+∠QPA=90°,∵在 Rt△BPD 中,DP2+BP2=BD2,又∵DQ=BP,BD2=2AB2,∴DP2+DQ2=2AB2.②解:结论:BP=AB.理由:如图 3 中,连接 AC,延长 CD 到 N,使得 DN=CD,连接 AN,QN.∵△ADQ≌△ABP,△ANQ≌△ACP,∴DQ=PB,∠AQN=∠APC=45°,∵∠AQP=45°,∴∠NQC=90°,∵CD=DN,∴DQ=CD=DN=AB,∴PB=AB.【点睛】本题考查正方形的性质,旋转变换、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴。
旋转创意练习题旋转创意练习题创意是我们生活中不可或缺的一部分,它可以激发我们的思维,开启我们的想象力。
而旋转创意练习题,作为一种独特的创意训练方式,能够帮助我们锻炼思维的灵活性和创造力。
在这篇文章中,我们将探讨一些有趣的旋转创意练习题,希望能够给你带来一些灵感和乐趣。
1. 旋转的城市想象一下,如果你有能力将一座城市旋转180度,会发生什么有趣的事情?比如,摩天大楼变成了地下建筑,地铁线路倒挂在天空中,人们行走的方向变了等等。
请你描述一下这个旋转后的城市,包括它的外观、交通、建筑物等等。
这样的旋转会给人们的生活带来什么样的变化和挑战?2. 旋转的时间如果时间也可以旋转,你会选择哪个时刻,然后将它旋转到另一个时间点?比如,如果你选择将二战时期的某一天旋转到现在,会发生什么样的故事?或者,如果你旋转了一个平凡的日子,将它变成了一个特殊的日子,会有什么样的影响和意义?请你描述一下这个旋转后的时间,以及人们在其中的生活和经历。
3. 旋转的身份假设你有能力将自己的身份和职业旋转,你会选择成为什么样的人?比如,如果你是一个医生,你会选择成为一个音乐家,还是一个画家?或者,如果你是一个律师,你会选择成为一个冒险家,还是一个科学家?请你描述一下这个旋转后的身份,以及你在其中的生活和成就。
4. 旋转的世界想象一下,如果整个世界都在旋转,会发生什么样的情景和故事?比如,地球的自转速度加快,一天只有12个小时,人们的生活和作息会发生什么样的变化?或者,如果地球的自转方向发生了改变,会对天气、气候和地理环境产生什么样的影响?请你描述一下这个旋转后的世界,以及人们在其中的生活和适应。
5. 旋转的想法在我们的日常生活中,我们常常会陷入思维的固化和定式。
但是,如果我们能够旋转我们的想法,会发生什么有趣的事情?比如,如果你能够从一个完全相反的角度看待一个问题,你会有怎样的发现和洞察?或者,如果你能够将两个看似不相关的概念结合在一起,你会有怎样的创新和突破?请你分享一下你的旋转想法,以及它们对你的思维和创意的影响。
旋转能力提升练习题1.已知在矩形ABCD中,∠ADC的平分线DE与BC边所在的直线交于点E,点P是线段DE上一定点(其中EP<PD)(1)如图1,若点F在CD边上(不与D重合),将∠DPF绕点P逆时针旋转90°后,角的两边PD、PF分别交射线DA 于点H、G.①求证:PG=PF;②探究:DF、DG、DP之间有怎样的数量关系,并证明你的结论.(2)如图2,若点F在CD的延长线上(不与D重合),过点P作PG⊥PF,交射线DA于点G,你认为(1)中DF、DG、DP之间的数量关系是否仍然成立?若成立,给出证明;若不成立,请写出它们所满足的数量关系式,并说明理由.2. 已知△ABC和△ADE分别是以AB、AE为底的等腰直角三角形,以CE,CB为边作平行四边形CEHB,连DC,CH.(1)如图1,当D点在AB上时,则∠DEH的度数为;CH与CD的数量关系是.(2)将图1中的△ADE绕A点逆时针旋转45°得图2,(1)中结论是否成立,试说明理由.(3)将图1中的△ADE绕A点顺时针旋转α(O°<α<45°)得图3,请探究CH与CD之间的数量关系,并给予证明.3.如图①,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点E在AC上(且不与点A,C重合),在△ABC的外部作△CED,使∠CED=90°,DE=CE,连接AD,分别以AB,AD为邻边作平行四边形ABFD,连接AF.(1)请直接写出线段AF,AE的数量关系;(2)将△CED绕点C逆时针旋转,当点E在线段BC上时,如图②,连接AE,请判断线段AF,AE的数量关系,并证明你的结论;(3)在图②的基础上,将△CED绕点C继续逆时针旋转,请判断(2)问中的结论是否发生变化?若不变,结合图③写出证明过程;若变化,请说明理由.4.通过类比联想、引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.原题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,试说明理由.(1)思路梳理∵AB=AD,∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合.∵∠ADC=∠B=90°,∴∠FDG=180°,点F、D、G共线.根据,易证△AFG≌,得EF=BE+DF.(2)类比引申如图2,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°点E、F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°.若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EF=BE+DF.(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.猜想BD、DE、EC应满足的等量关系,并写出推理过程.5.(1)如图(1),点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,小颖把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,从而发现EF=BE+FD,请你利用图(1)证明上述结论.(2)如图(2),四边形ABCD中,∠BAD≠90°,AB=AD,∠B+∠D=180°,点E、F分别在边BC、CD上,则当∠EAF 与∠BAD满足关系时,仍有EF=BE+FD.(3)如图(3),四边形ABCD中,AB=AD=80,∠B=60°,∠ADC=120°,∠BAD=150°,点E、F分别在边BC、CD上,且AE⊥AD,DF=401),连E、F,求EF的长(结果保留根号).6. (1)如图1,在正方形ABCD中,E、F分别是BC、CD上的点,且∠EAF=45°,试判断BE、DF与EF三条线段之间的数量关系,直接写出判断结果:;(2)如图2,若把(1)问中的条件变为“在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°,E、F分别是边BC、CD上的点,且∠EAF=12∠BAD”,则(1)问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)在(2)问中,若将△AEF绕点A逆时针旋转,当点分别E、F运动到BC、CD延长线上时,如图3所示,其它条件不变,则(1)问中的结论是否发生变化?若变化,请给出结论并予以证明.7.如图1,在△ABC中,E为对角线AB上一点,以AE为一边作正方形AEFH,点F在AC上,连接BF,G为BF中点,连接EG,CG.(1)求证:EG=CG;(2)将图1中正方形AEFH绕A点逆时针旋转45°,如图2所示,取BF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中正方形AEFH 绕B点旋转任意角度,如图3所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论?(均不要求证明)8. 已知:在Rt△ABC中,AB=BC;在Rt△ADE中,AD=DE;连接EC,取EC的中点M,连接DM和BM.(1)若点D在边AC上,点E在边AB上且与点B不重合,如图(1),求证:BM=DM,且BM⊥DM;(2)如果将图(1)中的△ADE绕点A逆时针旋转小于45°的角,如图(2),那么(1)中的结论是否仍成立?如果不成立,请举出反例;如果成立,请给出证明.9.如图①,已知点D在AC上,△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,点M为EC的中点.(1)求证:△BMD为等腰直角三角形;(2)将图①中的△ADE绕点A逆时针旋转45°,如图②所示,则(1)题中的结论“△BMD为等腰直角三角形”是否仍然成立?请说明理由.10.(2016春•海口校级月考)已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EF⊥BD交BC于F,连接DF,G 为DF中点,连接EG,CG.(1)求证:EG=CG;EG⊥CG.(2)将图①中△BEF绕B点逆时针旋转45°,如图②所示,取DF中点G,连接EG,CG.问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.11.(2016秋•大石桥市校级期中)如图1,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,∠ABC=∠ADC=90°,点E、F 分別在线段BC、CD上,∠EAF=30°,连接EF.(1)如图2,将△ABE绕点A逆时针旋转60°后得到△A′B′E′(A′B′与AD重合),那么①∠E′AF度数②线段BE、EF、FD之间的数量关系(2)如图3,当点E、F分别在线段BC、CD的延长线上时,其他条件不变,请探究线段BE、EF、FD之间的数量关系,并说明理由.12.通过类比联想,引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的,下面是一个案例,请补充完整.原题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,试猜想EF、BE、DF之间的数量关系.(1)思路梳理把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,由∠ADG=∠B=90°,得∠FDG=180°,即点F、D、G共线,易证△AFG≌,故EF、BE、DF之间的数量关系为.(2)类比引申如图2,点E、F分别在正方形ABCD的边CB、DC的延长线上,∠EAF=45°.连接EF,试猜想EF、BE、DF之间的数量关系,并给出证明.(3)联想拓展如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.若BD=1,EC=2,则DE的长为.13.(1)如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,试判断BE、EF、FD之间的数量关系.小聪把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,从而发现EF=BE+FD,请你利用图1证明上述结论.(2)如图2,点E、F分别在正方形ABCD的边CB、CD的延长线上,∠EAF=45°,连接EF,请直接写出EF、BE、DF 之间的数量关系,不需证明;(3)如图3,如图,∠BAC=90°,AB=AC,点E、F在边BC上,且∠EAF=45°,若BE=1,CF=2,求EF的长.14.(1)如图1:在四边形ABC中,AB=AD,∠B=∠ADC=90°,E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,探究图中∠BAE、∠FAD、∠EAF之间的数量关系.小王同学探究此问题的方法是:延长FD到点G,使DG=BE.连接AG,先证明△ABE≌△ADG,再证明△AEF≌△AGF,可得出结论,他的结论应是;(2)如图2,若在四边形ABCD中,AB=AD,∠B+∠D=180°.E、F分别是BC、CD上的点,且EF=BE+FD,上述结论是否仍然成立,并说明理由;(3)如图3,已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°AB=AD,若点E在CB的延长线上,点F在CD的延长线上,如图3所示,仍然满足EF=BE+FD,请写出∠EAF与∠DAB的数量关系,并给出证明过程.15.(2016•贵阳)(1)阅读理解:如图①,在△ABC中,若AB=10,AC=6,求BC边上的中线AD的取值范围.解决此问题可以用如下方法:延长AD到点E使DE=AD,再连接BE(或将△ACD绕着点D逆时针旋转180°得到△EBD),把AB、AC,2AD 集中在△ABE中,利用三角形三边的关系即可判断.中线AD的取值范围是;(2)问题解决:如图②,在△ABC中,D是BC边上的中点,DE⊥DF于点D,DE交AB于点E,DF交AC于点F,连接EF,求证:BE+CF>EF;(3)如图③,在四边形ABCD中,∠B+∠D=180°,CB=CD,∠BCD=140°,以C为顶点作一个70°角,角的两边分别交AB,AD于E、F两点,连接EF,探索线段BE,DF,EF之间的数量关系,并加以证明.16.如图,△AEF中,∠EAF=45°,AG⊥EF于点G,现将△AEG沿AE折叠得到△AEB,将△AFG沿AF折叠得到△AFD,延长BE和DF相交于点C.(1)求证:四边形ABCD是正方形;(2)连接BD分别交AE、AF于点M、N,将△ABM绕点A逆时针旋转,使AB与AD重合,得到△ADH,试判断线段MN、ND、DH之间的数量关系,并说明理由.(3)若EG=4,GF=6,BM=,求AG、MN的长.。
一、旋转真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.(操作发现)(1)如图1,△ABC为等边三角形,先将三角板中的60°角与∠ACB重合,再将三角板绕点C按顺时针方向旋转(旋转角大于0°且小于30°),旋转后三角板的一直角边与AB交于点D,在三角板斜边上取一点F,使CF=CD,线段AB上取点E,使∠DCE=30°,连接AF,EF.①求∠EAF的度数;②DE与EF相等吗?请说明理由;(类比探究)(2)如图2,△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,先将三角板的90°角与∠ACB重合,再将三角板绕点C按顺时针方向旋转(旋转角大于0°且小于45°),旋转后三角板的一直角边与AB交于点D,在三角板另一直角边上取一点F,使CF=CD,线段AB上取点E,使∠DCE=45°,连接AF,EF.请直接写出探究结果:①∠EAF的度数;②线段AE,ED,DB之间的数量关系.【答案】(1)①120°②DE=EF;(2)①90°②AE2+DB2=DE2【解析】试题分析:(1)①由等边三角形的性质得出AC=BC,∠BAC=∠B=60°,求出∠ACF=∠BCD,证明△ACF≌△BCD,得出∠CAF=∠B=60°,求出∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°;②证出∠DCE=∠FCE,由SAS证明△DCE≌△FCE,得出DE=EF即可;(2)①由等腰直角三角形的性质得出AC=BC,∠BAC=∠B=45°,证出∠ACF=∠BCD,由SAS证明△ACF≌△BCD,得出∠CAF=∠B=45°,AF=DB,求出∠EAF=∠BAC+∠CAF=90°;②证出∠DCE=∠FCE,由SAS证明△DCE≌△FCE,得出DE=EF;在Rt△AEF中,由勾股定理得出AE2+AF2=EF2,即可得出结论.试题解析:解:(1)①∵△ABC是等边三角形,∴AC=BC,∠BAC=∠B=60°.∵∠DCF=60°,∴∠ACF=∠BCD.在△ACF和△BCD中,∵AC=BC,∠ACF=∠BCD,CF=CD,∴△ACF≌△BCD(SAS),∴∠CAF=∠B=60°,∴∠EAF=∠BAC+∠CAF=120°;②DE=EF.理由如下:∵∠DCF =60°,∠DCE =30°,∴∠FCE =60°﹣30°=30°,∴∠DCE =∠FCE .在△DCE 和△FCE 中,∵CD =CF ,∠DCE =∠FCE ,CE =CE ,∴△DCE ≌△FCE (SAS ),∴DE =EF ; (2)①∵△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,∴AC =BC ,∠BAC =∠B =45°.∵∠DCF =90°,∴∠ACF =∠BCD .在△ACF 和△BCD 中,∵AC =BC ,∠ACF =∠BCD ,CF =CD ,∴△ACF ≌△BCD (SAS ),∴∠CAF =∠B =45°,AF =DB ,∴∠EAF =∠BAC +∠CAF =90°; ②AE 2+DB 2=DE 2,理由如下:∵∠DCF =90°,∠DCE =45°,∴∠FCE =90°﹣45°=45°,∴∠DCE =∠FCE .在△DCE 和△FCE 中,∵CD =CF ,∠DCE =∠FCE ,CE =CE ,∴△DCE ≌△FCE (SAS ),∴DE =EF .在Rt △AEF 中,AE 2+AF 2=EF 2,又∵AF =DB ,∴AE 2+DB 2=DE 2.2.平面上,Rt △ABC 与直径为CE 的半圆O 如图1摆放,∠B =90°,AC =2CE =m ,BC =n ,半圆O 交BC 边于点D ,将半圆O 绕点C 按逆时针方向旋转,点D 随半圆O 旋转且∠ECD 始终等于∠ACB ,旋转角记为α(0°≤α≤180°)(1)当α=0°时,连接DE ,则∠CDE = °,CD = ;(2)试判断:旋转过程中BDAE的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明; (3)若m =10,n =8,当α=∠ACB 时,求线段BD 的长;(4)若m =6,n =2,当半圆O 旋转至与△ABC 的边相切时,直接写出线段BD 的长.【答案】(1)90°,2n ;(2)无变化;(3125;(4)BD=101143. 【解析】试题分析:(1)①根据直径的性质,由DE ∥AB 得CD CECB CA=即可解决问题.②求出BD 、AE 即可解决问题.(2)只要证明△ACE ∽△BCD 即可.(3)求出AB 、AE ,利用△ACE ∽△BCD 即可解决问题.(4)分类讨论:①如图5中,当α=90°时,半圆与AC 相切,②如图6中,当α=90°+∠ACB 时,半圆与BC 相切,分别求出BD 即可. 试题解析:(1)解:①如图1中,当α=0时,连接DE ,则∠CDE =90°.∵∠CDE =∠B =90°,∴DE ∥AB ,∴CE CD AC CB ==12.∵BC =n ,∴CD =12n .故答案为90°,12n . ②如图2中,当α=180°时,BD =BC +CD =32n ,AE =AC +CE =32m ,∴BD AE =n m.故答案为nm. (2)如图3中,∵∠ACB =∠DCE ,∴∠ACE =∠BCD .∵CD BC nCE AC m==,∴△ACE ∽△BCD ,∴BD BC nAE AC m==.(3)如图4中,当α=∠ACB 时.在Rt △ABC 中,∵AC =10,BC =8,∴AB 22AC BC -.在Rt △ABE 中,∵AB =6,BE =BC ﹣CE =3,∴AE 22AB BE +2263+52)可知△ACE ∽△BCD ,∴BD BCAE AC=,∴35=810,∴BD 125125. (4)∵m =6,n =2∴CE =3,CD 2,AB 22CA BC -=2,①如图5中,当α=90°时,半圆与AC 相切.在Rt △DBC 中,BD 22BC CD +224222+()()10. ②如图6中,当α=90°+∠ACB 时,半圆与BC 相切,作EM ⊥AB 于M .∵∠M =∠CBM =∠BCE =90°,∴四边形BCEM 是矩形,∴342BM EC ME ===,∴AM =5,AE 22AM ME +57,由(2)可知DB AE =23,∴BD =1143. 故答案为1021143.点睛:本题考查了圆的有关知识,相似三角形的判定和性质、勾股定理等知识,正确画出图形是解决问题的关键,学会分类讨论的思想,本题综合性比较强,属于中考压轴题.3.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.4.在平面直角坐标系中,O 为原点,点A (3,0),点B (0,4),把△ABO 绕点A 顺时针旋转,得△AB ′O ′,点B ,O 旋转后的对应点为B ′,O . (1)如图1,当旋转角为90°时,求BB ′的长; (2)如图2,当旋转角为120°时,求点O ′的坐标;(3)在(2)的条件下,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)22)O'(92333)P'(27563).【解析】 【分析】(1)先求出AB .利用旋转判断出△ABB '是等腰直角三角形,即可得出结论;(2)先判断出∠HAO '=60°,利用含30度角的直角三角形的性质求出AH ,OH ,即可得出结论;(3)先确定出直线O 'C 的解析式,进而确定出点P 的坐标,再利用含30度角的直角三角形的性质即可得出结论. 【详解】(1)∵A (3,0),B (0,4),∴OA =3,OB =4,∴AB =5,由旋转知,BA =B 'A ,∠BAB '=90°,∴△ABB '是等腰直角三角形,∴BB 2AB 2;(2)如图2,过点O '作O 'H ⊥x 轴于H ,由旋转知,O 'A =OA =3,∠OAO '=120°,∴∠HAO '=60°,∴∠HO 'A =30°,∴AH =12AO '=32,OH 333,∴OH =OA +AH =92,∴O '(9332,(3)由旋转知,AP =AP ',∴O 'P +AP '=O 'P +AP .如图3,作A 关于y 轴的对称点C ,连接O 'C 交y 轴于P ,∴O 'P +AP =O 'P +CP =O 'C ,此时,O 'P +AP 的值最小. ∵点C 与点A 关于y 轴对称,∴C (﹣3,0). ∵O '(93322,),∴直线O 'C 的解析式为y =35x +335,令x =0,∴y =335,∴P (0,33),∴O 'P '=OP 33,作P 'D ⊥O 'H 于D .∵∠B'O'A=∠BOA=90°,∠AO'H=30°,∴∠DP'O'=30°,∴O'D=12O'P'=3310,P'D=3O'D=910,∴DH=O'H﹣O'D=63,O'H+P'D=275,∴P'(27635,).【点睛】本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,含30度角的直角三角形的性质,构造出直角三角形是解答本题的关键.5.如图(1)所示,将一个腰长为2等腰直角△BCD和直角边长为2、宽为1的直角△CED 拼在一起.现将△CED绕点C顺时针旋转至△CE’D’,旋转角为a.(1)如图(2),旋转角a=30°时,点D′到CD边的距离D’A=______.求证:四边形ACED′为矩形;(2)如图(1),△CED绕点C顺时针旋转一周的过程中,在BC上如何取点G,使得GD’=E’D;并说明理由.(3)△CED绕点C顺时针旋转一周的过程中,∠CE’D=90°时,直接写出旋转角a的值.【答案】1【解析】分析:(1)过D′作D′N⊥CD于N.由30°所对直角边等于斜边的一半即可得结论.由D’A∥CE且D’A=CE=1,得到四边形ACED’为平行四边形.根据有一个角为90°的平行四边形是矩形,即可得出结论;(2)取BC中点即为点G,连接GD’.易证△DCE’≌△D’CG,由全等三角形的对应边相等即可得出结论.(3)分两种情况讨论即可.详解:(1)D’A=1.理由如下:过D′作D′N⊥CD于N.∵∠NCD′=30°,CD′=CD=2,∴ND′= 12CD′=1.由已知,D’A∥CE,且D’A=CE=1,∴四边形ACED’为平行四边形.又∵∠DCE=90°,∴四边形ACED’为矩形;(2)如图,取BC中点即为点G,连接GD’.∵∠DCE=∠D’CE’=90°,∴∠DCE’=∠D’CG.又∵D’C= DC,CG=CE’,∴△DCE’≌△D’CG,∴GD’=E’D.(3)分两种情况讨论:①如图1.∵∠CE′D=90°,CD=2,CE′=1,∴∠CDE′=30°,∴∠E′CD=60°,∴∠E′CB=30°,∴旋转角=∠ECE′=180°+30°=210°.②如图2,同理可得∠E′CE=30°,∴旋转角=360°-30°=330°.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.6.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′的坐标为(855,55+4);(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′=AB5(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,AEAO='O EBO='AOAB,即4AE ='2O E =25,∴AE =855,O′E =455,∴O ′D =455+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 =3AO ′=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:5334k 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 ′=435. 在Rt △O ′P ′M 中,∠MO ′P ′=60°,∠O ′MP ′=90°,∴O ′M =12O ′P ′=23,P ′M =3O ′P ′=65,∴点P ′的坐标为(﹣23+23,6+65),即(﹣83365,).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.7.(10分)已知△ABC 和△ADE 是等腰直角三角形,∠ACB=∠ADE=90°,点F 为BE 中点,连结DF、CF.(1)如图1,当点D在AB上,点E在AC上,请直接写出此时线段DF、CF的数量关系和位置关系(不用证明);(2)如图2,在(1)的条件下将△ADE绕点A顺时针旋转45°时,请你判断此时(1)中的结论是否仍然成立,并证明你的判断;(3)如图3,在(1)的条件下将△ADE绕点A顺时针旋转90°时,若AD=1,AC=,求此时线段CF的长(直接写出结果).【答案】(1)相等和垂直;(2)成立,理由见试题解析;(3).【解析】试题分析:(1)根据“直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半”可知DF=BF,根据∠DFE=2∠DCF,∠BFE=2∠BCF,得到∠EFD+∠EFB=2∠DCB=90°,DF⊥BF;(2)延长DF交BC于点G,先证明△DEF≌△GCF,得到DE=CG,DF=FG,根据AD=DE,AB=BC,得到BD=BG又因为∠ABC=90°,所以DF=CF且DF⊥BF;(3)延长DF交BA于点H,先证明△DEF≌△HBF,得到DE=BH,DF=FH,根据旋转条件可以△ADH为直角三角形,由△ABC和△ADE是等腰直角三角形,AC=,可以求出AB的值,进而可以根据勾股定理可以求出DH,再求出DF,由DF=BF,求出得CF的值.试题解析:(1)∵∠ACB=∠ADE=90°,点F为BE中点,∴DF=BE,CF=BE. ∴DF=CF.∵△ABC和△ADE是等腰直角三角形,∴∠ABC=45°.∵BF=DF,∴∠DBF=∠BDF.∵∠DFE=∠ABE+∠BDF,∴∠DFE=2∠DBF.同理得:∠CFE=2∠CBF,∴∠EFD+∠EFC=2∠DBF+2∠CBF=2∠ABC=90°.∴DF=CF,且DF⊥CF.(2)(1)中的结论仍然成立.证明如下:如图,此时点D落在AC上,延长DF交BC于点G.∵∠ADE=∠ACB=90°,∴DE∥BC.∴∠DEF=∠GBF,∠EDF=∠BGF.∵F为BE中点,∴EF=BF.∴△DEF≌△GBF.∴DE=GB,DF=GF.∵AD=DE,∴AD=GB.∵AC=BC,∴AC-AD="BC-GB." ∴DC=GC.∵∠ACB=90°,∴△DCG是等腰直角三角形.∵DF=GF,∴DF=CF,DF⊥CF.(3)如图,延长DF交BA于点H,∵△ABC和△ADE是等腰直角三角形,∴AC=BC,AD=DE.∴∠AED=∠ABC=45°.∵由旋转可以得出,∠CAE=∠BAD=90°,∵AE∥BC,∴∠AEB=∠CBE. ∴∠DEF=∠HBF.∵F是BE的中点,∴EF="BF." ∴△DEF≌△HBF. ∴ED=HB.∵AC=,在Rt△ABC中,由勾股定理,得AB=4.∵AD=1,∴ED=BH=1.∴AH=3.在Rt△HAD中,由勾股定理,得DH=,∴DF=,∴CF=.∴线段CF的长为.考点:1.等腰直角三角形的性质;2.全等三角形的判定和性质;3.勾股定理.8.如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别在边BC,CD上,且BE=DF,点P是AF的中点,点Q是直线AC与EF的交点,连接PQ,PD.(1)求证:AC垂直平分EF;(2)试判断△PDQ的形状,并加以证明;(3)如图2,若将△CEF绕着点C旋转180°,其余条件不变,则(2)中的结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)△PDQ是等腰直角三角形;理由见解析(3)成立;理由见解析.【解析】试题分析:(1)由正方形的性质得出AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,由BE=DF,得出CE=CF,△CEF是等腰直角三角形,即可得出结论;(2)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明∠DPQ=90°,即可得出结论;(3)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明点A、F、Q、P四点共圆,由圆周角定理得出∠DPQ=2∠DAQ=90°,即可得出结论.试题解析:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,∵BE=DF,∴CE=CF,∴AC垂直平分EF;(2)解:△PDQ是等腰直角三角形;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∴∠DAP=∠ADP,∵AC垂直平分EF,∴∠AQF=90°,∴PQ=AF=PA,∴∠PAQ=∠AQP,PD=PQ,∵∠DPF=∠PAD+∠ADP,∠QPF=∠PAQ+∠AQP,∴∠DPQ=2∠PAD+2∠PAQ=2(∠PAD+∠PAQ)=2×45°=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形;(3)成立;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∵BE=DF,BC=CD,∠FCQ=∠ACD=45°,∠ECQ=∠ACB=45°,∴CE=CF,∠FCQ=∠ECQ,∴CQ⊥EF,∠AQF=90°,∴PQ=AF=AP=PF,∴PD=PQ=AP=PF,∴点A、F、Q、P四点共圆,∴∠DPQ=2∠DAQ=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形.考点:四边形综合题.。
小学四年级旋转练习题在旋转练习题中,我们将通过一系列形状和图形的旋转操作,来提高小学四年级学生的几何认知和思维能力。
下面是一些旋转练习题,帮助学生更好地理解旋转的概念和应用。
旋转练习题一:旋转形状1. 将一个正方形顺时针旋转90°,得到的形状是什么?2. 将一个长方形逆时针旋转180°,得到的形状是什么?3. 将一个圆形逆时针旋转270°,得到的形状是什么?4. 将一个三角形顺时针旋转360°,得到的形状和原来相同吗?旋转练习题二:旋转图形请你观察下面的图形,按要求进行旋转操作。
1. 图形A按顺时针旋转90°。
2. 图形B按逆时针旋转180°。
3. 图形C按逆时针旋转270°。
(在这里插入图形A、B、C的图片,图片可以自行设计或者找现成的图片)旋转练习题三:图形图案现在,我们来尝试用旋转进行绘图。
请你根据以下步骤完成绘图过程。
步骤一:在一张纸上画一个等边三角形。
步骤二:将该三角形按顺时针旋转90°,并画出旋转后的形状。
步骤三:再将该三角形按顺时针旋转90°,并画出旋转后的形状。
步骤四:最后,将该三角形再次按顺时针旋转90°,并画出旋转后的形状。
(在这里插入每个步骤的图形,可以用简笔画或者其他图示方式)通过以上的练习题,小学四年级的学生可以更好地理解旋转的概念和应用。
旋转不仅是一种几何变换,也是我们生活中常见的物体运动方式。
对于学生来说,通过练习旋转,不仅可以加深对几何形状的认识,还能培养他们的观察能力和创造力。
在日常生活中,他们可以注意观察物体的旋转运动,并将所学到的知识应用到实际中去。
希望以上的旋转练习题能够帮助小学四年级的学生更好地学习和掌握旋转的概念。
通过不断的练习和实践,他们将能够在几何学习中取得更好的成绩,并且培养出对数学的兴趣和创造力。
祝愿他们在几何学习中取得更大的进步!。
提升小学生数学能力几何形状的变换练习题提升小学生数学能力:几何形状的变换练习题在小学数学中,几何形状的变换是一个重要的学习内容,通过变换练习题,可以帮助学生提升他们的数学能力和几何思维。
本文将提供一些关于几何形状变换的练习题,帮助小学生巩固和提升他们的数学能力。
练习题一:旋转1. 将正方形旋转90度,得到的形状是什么?2. 将长方形旋转180度,得到的形状是什么?3. 将三角形旋转270度,得到的形状是什么?练习题二:翻转1. 将正方形按照对角线进行翻转,得到的形状是什么?2. 将长方形按照长边进行翻转,得到的形状是什么?3. 将三角形按照底边进行翻转,得到的形状是什么?练习题三:平移1. 将正方形向右平移3个单位,得到的形状是什么?2. 将长方形向上平移2个单位,得到的形状是什么?3. 将三角形向左平移4个单位,得到的形状是什么?练习题四:对称1. 将正方形按照中心点进行对称,得到的形状是什么?2. 将长方形按照长边中心线进行对称,得到的形状是什么?3. 将三角形按照底边中心线进行对称,得到的形状是什么?练习题五:组合变换1. 对一个正方形进行旋转和翻转,得到的形状是什么?2. 对一个长方形进行平移和对称,得到的形状是什么?3. 对一个三角形进行旋转、翻转和平移,得到的形状是什么?通过这些练习题,小学生可以锻炼他们的几何思维和数学能力。
在解答这些问题的过程中,他们需要运用到旋转、翻转、平移和对称的概念和技巧。
同时,通过这些练习题,他们还能够加深对不同几何形状之间关系的理解,并培养他们的观察能力和逻辑思维能力。
请小学生根据这些练习题进行实践,可以在纸上作图,也可以使用计算机绘图软件进行练习。
在解答问题时,可以使用直观的方法,也可以通过计算得出答案。
在完成练习后,可以与同学或老师进行讨论,共同进步。
总结:几何形状的变换是小学数学中的重要内容,通过练习题可以帮助小学生提升他们的数学能力和几何思维。
在学习过程中,小学生需要掌握旋转、翻转、平移和对称的概念和技巧,通过解答练习题,他们可以加深对各个几何形状之间关系的理解,并培养观察能力和逻辑思维能力。
五年级旋转题型练习题一、选择题1. 下图中,哪一个是旋转图形?A. B.2. 以下哪个选项是图形 A 经过旋转后得到的结果?A. B. C.3. 下列选项中,哪一个图形与原图形经过旋转后得到的结果相同?A. B. C.4. 下图中,哪一个图形经过旋转后与原图形相同?A. B. C.5. 这两个图形之间的变化是什么?A. 平移B. 旋转C. 缩放二、填空题1. 将图形 A 顺时针旋转 90°,得到的结果是 ________________。
2. 将图形 B 逆时针旋转 270°,得到的结果是 ________________。
3. 将图形 C 顺时针旋转 180°,得到的结果是 ________________。
4. 将图形 D 逆时针旋转 360°,得到的结果是 ________________。
5. 将图形 E 顺时针旋转 270°,得到的结果是 ________________。
三、应用题小明正在玩一个旋转游戏。
以下是他的游戏规则:1. 他首先画出一个图形,然后对它进行旋转。
2. 他将旋转后的图形分成 4 个部分,每个部分都要填上数字。
3. 每个部分的数字要满足以下条件:- 两个相邻部分的数字之和为 10。
- 每个部分的数字都是不大于 5 的正整数。
- 每个部分的数字都不同。
以下是小明画的图形和其中一个解法的示例:__ __| || 5 |-- --| 3 || 4 |-- --请你帮助小明完成以下旋转题目:1. 请根据上述规则,完成以下图形:a)__ __ | | | ? | -- -- | 2 | | ? | -- --b)__ __ | | | ? | -- -- | ? | | ? | -- --c)__ __ | |-- --| ? || 1 |-- --d)__ __| || ? |-- --| 5 || ? |-- --2. 请你根据自己的创意,画一个满足上述规则的图形,并写出解法。
旋转练习题大全旋转是一种常见的运动方式,对于身体的柔韧性和协调性有很大的帮助。
通过旋转练习,我们可以改善身体的活动能力,同时也能增强肌肉力量和平衡能力。
下面是一些旋转练习题,希望能对您的锻炼提供帮助。
练习一:鳄鱼滚动这个练习可以有效地锻炼腹肌和背部肌肉。
具体操作如下:1. 仰卧在地上,双手伸直放在身体两侧。
2. 同时将上半身和腿抬起,腿和身体呈直线。
3. 保持这个姿势,然后开始旋转身体,向右侧滚动,直到肩膀触碰地面。
4. 慢慢地控制滚动的速度,然后回到起始位置。
5. 重复上述步骤,这次向左侧滚动。
练习二:摇摆风车这个练习可以锻炼腰部和髋部的灵活性。
具体操作如下:1. 站立,双脚与肩同宽。
2. 双臂自然下垂,身体放松。
3. 保持上半身固定,将上身向左旋转,同时将右手伸直,并尽量触碰左脚尖。
4. 慢慢地回到起始位置,然后向右旋转,触碰到右脚尖。
5. 重复上述动作。
练习三:侧平衡倒立这个练习可以锻炼全身的平衡能力和核心肌群。
具体操作如下:1. 右侧卧在地上,保持身体的直线。
2. 将右臂伸直,并将左臂放置在臀部上。
3. 同时将双腿离地,左腿放在右腿上。
4. 保持这个姿势30秒钟,然后慢慢回到起始位置。
5. 重复以上步骤,这次是左侧卧,右腿放在左腿上。
练习四:扭转俯卧撑这个练习可以锻炼上肢的力量和核心肌群。
具体操作如下:1. 采取俯卧撑的姿势,手臂与肩同宽,手掌放在地面上。
2. 缓慢地下压身体,当你上半身下降的时候,向左旋转,同时将右手向上伸直。
3. 然后缓慢地向上推起身体,回到起始位置。
4. 接下来向右旋转,将左手向上伸直。
5. 重复上述动作。
练习五:旋转踢腿这个练习可以锻炼腿部的力量和灵活性。
具体操作如下:1. 站立,双腿分开与肩同宽。
2. 将左腿向前抬起,然后旋转45度,左腿向左侧伸直。
3. 慢慢地将左腿向左侧移动,停留片刻,然后回到起始位置。
4. 同样的动作,这次换右腿。
以上就是几个旋转练习题的介绍,希望对您的锻炼有所帮助。