人教版数学九年级上学期《旋转》单元测试(满分120分,考试用时120分钟)一、选择题1.将下面图按顺时针方向旋转90°后得到的是( )A. B. C. D.2.某校计划修建一座既是中心对称图形又是轴对称图形的花坛,从学生中征集到的设计方案有等腰三角形、正三角形、等腰梯形、菱形等四种方案,你认为符合条件的是( )A. 等腰三角形B. 正三角形C. 等腰梯形D. 菱形3.如图,在4×4的正方形网格中,△MNP绕某点旋转一定的角度,得到△M1N1P1,则其旋转中心可能是( )A. 点AB. 点BC. 点CD. 点D4.如图,把矩形OABC放在直角坐标系中,OC在x轴上,OA在y轴上,且OC=2,OA=4,把矩形OABC绕着原点顺时针旋转90°得到矩形OA′B′C′,则B′的坐标为( )A. (2,4)B. (-2,4)C. (4,2)D. (2,-4)5.将点P(-2,3)向右平移3个单位得到点P1,点P2与点P1关于原点对称,则P2的坐标是( )A. (-5,-3)B. (1,-3)C. (-1,-3)D. (5,-3)6.在方格纸中,选择标有序号①②③④中的一个小正方形涂黑,与图中阴影部分构成中心对称图形．该小正方形的序号是【】A. ①B. ②C. ③D. ④7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转至△A′B′C′使得点A′恰好落在AB 上,则旋转角度为( )A. 30°B. 60°C. 90°D. 150°8.如图,在矩形ABCD中,AD=4,DC=3,将△ADC按逆时针绕点A旋转到△AEF(A、B、E在同一直线上),连接CF,则CF的长为( )A. B. 5 C. 7 D.9.如图,将△ABC绕点C(0,-1)旋转180°得到△A′B′C,设点A的坐标为(a,b),则点A′的坐标为( )A. (-a,-b)B. (-a,-b-1)C. (-a,-b+1)D. (-a,-b-2)10.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,那么∠BAB′的度数为( )A. 30°B. 35°C. 40°D. 50°二、填空题11.如图,五角星的顶点是一个正五边形的五个顶点．这个五角星可以由一个基本图形(图中的阴影部分)绕中心O至少经过____次旋转而得到的,每一次旋转____度．12.如图,点A、B、C、D、O都在方格纸的格点上,若是由绕点O按顺时针方向旋转而得到的,则旋转的角度为__．13.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=2cm．现在将△ABC绕点C逆时针旋转至△A′B′C′,使得点A′恰好落在AB上,连接BB′,则BB′的长度为_____．14.如图,△OAB绕点O逆时针旋转80°得到△OCD,若∠A=110°,∠D=40°,则∠的度数是_______15.已知点P(a,-3)和Q(4,b)关于原点对称,则=_____．16.如图,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,把△AOB绕点A顺时针旋转90°后得到△AO′B′,则点B′的坐标是________．17.如图,在等边△ABC中,D是AC边上一点,连接BD,将△BCD绕点B逆时针旋转60°,得到△BAE,连接ED,若BC=10,BD=9,则△AED的周长是______．18.如图所示,两个边长都为4cm的正方形ABCD和正方形OEFG,O是正方形ABCD的对称中心,则图中阴影部分的面积为_______cm2．三、解答题19. 如图所示,正方形ABCD中,E是CD上一点,F在CB的延长线上,且DE=BF．(1)求证：△ADE≌△ABF；(2)问：将△ADE顺时针旋转多少度后与△ABF重合,旋转中心是什么？20.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线．(1)画出与△ACD关于点D成中心对称的三角形；(2)找出与AC相等的线段；(3)探究：△ABC中AB与AC的和与中线AD之间有何大小关系？并说明理由．(4)若AB=5,AC=3,求线段AD的长度范围．21.如图,P是矩形ABCD下方一点,将△PCD绕点P顺时针旋转60°后,恰好点D与点A重合,得到△PEA,连接EB,问：△ABE是什么特殊三角形？请说明理由．22.如图,把一副三角板如图①放置,其中,∠ACB=∠DEC=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AB=6cm,DC=7cm．把三角板DCE绕点C顺时针旋转15°得到△D1CE1(如图②)．(1)求∠OFE1的度数；(2)求线段AD1的长．23.在△AOB中,C,D分别是OA、OB边上的点,将△OCD绕点O顺时针旋转到△OC′D′．如图,若∠AOB=90°,OA=OB,C,D分别为OA,OB的中点．求证：(1)AC′=BD′；(2)AC′⊥BD．24.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,请直接写出你的猜想,不需证明．参考答案一、选择题1.将下面图按顺时针方向旋转90°后得到的是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】【分析】根据旋转的意义,找出图中眼,眉毛,嘴5个关键处按顺时针方向旋转90°后的形状即可选择答案．【详解】根据旋转的意义,图片按顺时针方向旋转90度,即正立状态转为顺时针的横向状态,从而可确定为A 图．故选A．【点睛】本题考查了图形的旋转变化,学生主要要看清是顺时针还是逆时针旋转,旋转多少度,难度不大,但易错．2.某校计划修建一座既是中心对称图形又是轴对称图形的花坛,从学生中征集到的设计方案有等腰三角形、正三角形、等腰梯形、菱形等四种方案,你认为符合条件的是( )A. 等腰三角形B. 正三角形C. 等腰梯形D. 菱形【答案】D【解析】等腰三角形是轴对称图形,正三角形是轴对称图形,等腰梯形是轴对称图形,菱形既是中心对称图形又是轴对称图形,故选D.3.如图,在4×4的正方形网格中,△MNP绕某点旋转一定的角度,得到△M1N1P1,则其旋转中心可能是( )A. 点AB. 点BC. 点CD. 点D【答案】B【解析】试题分析:旋转对称图形是指：把一个图形绕着某一定点旋转一个角度360°/n(n为大于1的正整数)后,与初始的图形重合,这种图形就叫旋转对称图形,这个定点就叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.按照定义的要求旋转角度=360°/n.A选项中旋转的角度是0°,不成立；B项旋转角度是90°,则n=4,所以符合题目,故选B；C选项中,旋转不成立；D项旋转角度得出n不为整数,所以也不成立.考点：本题考查旋转对称图形,要掌握图形变换的知识.点评：本题难度较大,主要是空间立体要求严格.4.如图,把矩形OABC放在直角坐标系中,OC在x轴上,OA在y轴上,且OC=2,OA=4,把矩形OABC绕着原点顺时针旋转90°得到矩形OA′B′C′,则B′的坐标为( )A. (2,4)B. (-2,4)C. (4,2)D. (2,-4)【答案】C【解析】【分析】根据矩形的特点和旋转的性质来解决．【详解】如图,矩形的对边相等,B′C′=OA=4,A′B′=OC=2,∴点B′的坐标为(4,2)故选C．【点睛】需注意旋转前后线段的长度不变,第一象限内点的符号为(+,+)．5.将点P(-2,3)向右平移3个单位得到点P1,点P2与点P1关于原点对称,则P2的坐标是( )A. (-5,-3)B. (1,-3)C. (-1,-3)D. (5,-3)【答案】C【解析】分析：点P(－2,3)向右平移3个单位得到点P1,则,点与点关于原点对称,则故选C．考点：1、关于原点对称的点的坐标；2、坐标与图形变化——平移．【此处有视频,请去附件查看】6. 在方格纸中,选择标有序号①②③④中的一个小正方形涂黑,与图中阴影部分构成中心对称图形．该小正方形的序号是【】A. ①B. ②C. ③D. ④【答案】B【解析】根据中心对称图形的概念,中心对称图形是图形沿对称中心旋转180度后与原图重合.因此,通过观察发现,当涂黑②时,所形成的图形关于点A中心对称.故选B.7.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转至△A′B′C′使得点A′恰好落在AB 上,则旋转角度为( )A. 30°B. 60°C. 90°D. 150°【答案】B【解析】试题分析：根据直角三角形两锐角互余求出∠A=60°,根据旋转的性质可得AC=A′C,然后判断出△A′AC是等边三角形,根据等边三角形的性质求出∠ACA′=60°,然后根据旋转角的定义即可得旋转角为60°．故选B．考点：旋转的性质．【此处有视频,请去附件查看】8.如图,在矩形ABCD中,AD=4,DC=3,将△ADC按逆时针绕点A旋转到△AEF(A、B、E在同一直线上),连接CF,则CF的长为( )A. B. 5 C. 7 D.【答案】A【解析】【分析】由于△ADC按逆时针方向绕点A旋转到△AEF,显然△ADC≌△AEF,则有∠EAF=∠DAC,AF=AC,那么∠EAF+∠EAC=∠DAC+∠EAC,即∠FAC=∠BAD=90°．在Rt△ACD中,利用勾股定理可求AC,同理在Rt△FAC中,利用勾股定理可求CF．【详解】∵△ADC按逆时针方向绕点A旋转到△AEF,∴△ADC≌△AEF,∴∠EAF=∠DAC,AF=AC,∴∠EAF+∠EAC=∠DAC+∠EAC,∴∠FAC=∠BAD,又∵四边形ABCD是矩形,∴∠BAD=∠ADC=90°,∴∠FAC=90°,又∵在Rt△ADC中,AC=,∴在Rt△FAC中,CF=．故选A.【点睛】本题利用了勾股定理、全等三角形的性质等知识．9.如图,将△ABC绕点C(0,-1)旋转180°得到△A′B′C,设点A的坐标为(a,b),则点A′的坐标为( )A. (-a,-b)B. (-a,-b-1)C. (-a,-b+1)D. (-a,-b-2)【答案】D【解析】【分析】设点A的坐标是(x,y),根据旋转变换的对应点关于旋转中心对称,再根据中点公式列式求解即可．【详解】根据题意,点A、A′关于点C对称,设点A的坐标是(x,y),则=0, =-1,解得x=-a,y=-b-2,∴点A的坐标是(-a,-b-2)．故选D．【点睛】本题考查了利用旋转进行坐标与图形的变化,根据旋转的性质得出点A、A′关于点C成中心对称是解题的关键10.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,那么∠BAB′的度数为( )A. 30°B. 35°C. 40°D. 50°【答案】C【解析】解：∵CC′∥AB,∠CAB=70°,∴∠C′CA=∠CAB=70°,又∵C、C′为对应点,点A为旋转中心,∴AC=AC′,即△ACC′为等腰三角形,∴∠BAB′=∠CAC′=180°-2∠C′CA=40°．故选C．二、填空题11.如图,五角星的顶点是一个正五边形的五个顶点．这个五角星可以由一个基本图形(图中的阴影部分)绕中心O至少经过____次旋转而得到的,每一次旋转____度．【答案】四；72【解析】解：根据题意,五角星的顶点是一个正五边形的五个顶点,这个五角星可以由一个基本图形(图中的阴影部分)绕中心O至少经过四次旋转而得到,每次旋转的度数为360°除以5,为72度．12.如图,点A、B、C、D、O都在方格纸的格点上,若是由绕点O按顺时针方向旋转而得到的,则旋转的角度为__．【答案】90°【解析】如图：∵△COD是由△AOB绕点O按逆时针方向旋转而得,∴OB=OD,∴旋转的角度是∠BOD的大小,∵∠BOD=90°,∴旋转的角度为90°13.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=2cm．现在将△ABC绕点C逆时针旋转至△A′B′C′,使得点A′恰好落在AB上,连接BB′,则BB′的长度为_____．【答案】.【解析】【分析】由题意可得△AA'C是等边三角形,可得旋转角为60°,可得△BCB'是等边三角形,可得∠A'BB'=90°,根据勾股定理可得BB'的长．【详解】∵∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=2cm∴∠A=60°,AB=4,∵△ABC绕点C逆时针旋转至△A′B′C′∴A'C=60°,A'B'=4,BC=B'C,∠ACA'=∠BCB'∵AC=A'C,∠A=60°∴△ACA'是等边三角形,∴∠ACA'=60°,AA'=2∴A'B=2,∠BCB'=60°,且BC=CB'∴△BCB'是等边三角形∴∠CBB'=60°∴∠A'BB'=90°∴BB'=2【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,勾股定理,关键是证△A'B'B是直角三角形．14.如图,△OAB绕点O逆时针旋转80°得到△OCD,若∠A=110°,∠D=40°,则∠的度数是_______【答案】50°【解析】试题分析：由旋转的性质知：∠B＝∠D＝40°,根据三角形内角和定理知：∠AOB＝180°－110°－40°＝30°,已知旋转角∠DOB＝80°,则∠α＝∠DOB－∠AOB＝50°．故答案为：50°．点睛：此题主要考查的是旋转的性质,同时还涉及到三角形内角和定理的运用,根据旋转的性质得出∠DOB 和∠AOB的度数是解题的关键．15.已知点P(a,-3)和Q(4,b)关于原点对称,则=_____．【答案】1【解析】【分析】根据“平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(-x,-y),即关于原点的对称点,横纵坐标都变成相反数”解答．【详解】∵点P(a,-3)和Q(4,b)关于原点对称,∴a=-4,b=3,∴(a+b)2010=(-1)2010=1．故答案为1．【点睛】本题主要考查了关于原点对称的点的坐标的特点,比较简单．16.如图,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,把△AOB绕点A顺时针旋转90°后得到△AO′B′,则点B′的坐标是________．【答案】(7,3)【解析】令x=0得y=2,则OB=2,令y=0得,x=1,则OA=1,由旋转的性质可知：O′A=1,O′B′=2．则点B′(3,1)．故答案为：(3,1)．点睛：本题考查坐标与图形变化-旋转、30度的直角三角形的性质等知识,解题的关键是从特殊到一般探究规律,发现规律,利用规律解决问题.图形或点旋转之后要结合旋转的角度和图形的特殊性质来求出旋转后的点的坐标.常见的是旋转特殊角度如：30°,45°,60°,90°,180°.17.如图,在等边△ABC中,D是AC边上一点,连接BD,将△BCD绕点B逆时针旋转60°,得到△BAE,连接ED,若BC=10,BD=9,则△AED的周长是______．【答案】19．【解析】试题分析：∵将△BCD绕点B逆时针旋转60°得到△BAE∴△BDC≌△BAE∴BE=BD,∠DBE=60°,AE=CD∴△DBE是等边三角形∴DE=BD=9∴△AED的周长=DE+AD+AE=DE+AC=19考点：1、旋转的性质；2、等边三角形的性质18.如图所示,两个边长都为4cm的正方形ABCD和正方形OEFG,O是正方形ABCD的对称中心,则图中阴影部分的面积为_______cm2．【答案】4．【解析】【分析】图中阴影部分的面积不在任意的三角形中,所以需构造三角形,设BC与OE相交于M,CD与OG相交于N,连接OC、OB,则易证△OCN≌△OBM,则阴影部分的面积为△OBC的面积．【详解】设BC与OE相交于M,CD与OG相交于N,连接OC、OB,∵正方形ABCD与正方形OEFG的边长均为4cm∴OB=OC=2cm在△OCN和△OBM中,OB=OC,∠OCN=∠OBM=45°,∠CON=∠BOM∴△OCN≌△OBM,∵O是正方形ABCD的对称中心,△OCB的高等于正方形边长的一半,∴S阴影=S△OBC=S正方形=4cm2．故答案为4．【点睛】把阴影部分的面积转化成三角形的面积是解题的关键．三、解答题19. 如图所示,正方形ABCD中,E是CD上一点,F在CB的延长线上,且DE=BF．(1)求证：△ADE≌△AB F；(2)问：将△ADE顺时针旋转多少度后与△ABF重合,旋转中心是什么？【答案】解：(1)证明：在正方形ABCD中,∠D=∠ABC=90°,∴∠ABF=90°.∴∠D=∠ABF=90°.又∵DE=BF,AD=AB,∴△ADE≌△ABF(SAS).(2)将△ADE顺时针旋转90后与△ABF重合,旋转中心是点A.【解析】试题分析：(1)根据SAS定理,即可证明两三角形全等.(2)将△ADE顺时针旋转后与△ABF重合,A不变,因而旋转中心是A,∠DAB是旋转角,是90度.20.如图,在△ABC中,AD是BC边上的中线．(1)画出与△ACD关于点D成中心对称的三角形；(2)找出与AC相等的线段；(3)探究：△ABC中AB与AC的和与中线AD之间有何大小关系？并说明理由．(4)若AB=5,AC=3,求线段AD的长度范围．【答案】(1)△A′BD即为所求(2)A′B=AC(3)AB+AC＞2AD(4)1＜AD＜4.【解析】【试题分析】(1)根据成中心对称的定义,延长AD到A’,使A’D=AD,点C与点B关于点D对称,连接A’B即可,△A′BD即为所求；(2)根据成中心对称的两个图形对应边相等,得A′B=AC；(3)由(2)得：AB+AC=AB+A′B,根据三角形两边之和大于第三边,得AB+A′B >AA’=2AD,即AB+AC＞2AD；(4)由(3)得,根据三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,得5-3<AA’=2AD<5+3,即2＜2AD＜8,所以1＜AD＜4.【试题解析】(1)如图所示,△A′BD即为所求；(2)A′B=AC；(3)AB+AC＞2AD,理由：由于△A′BD与△ACD关于点D成中心对称,所以AD=A′D,AC=A′B,在△ABA′中,有AB+A′B＞AA′,即AB+AC＞AD+A′D,因此AB+AC＞2AD；(4)由(3)可得,在△ABA′中,有AB-A′B＜AA′＜AB+A′B,即AB-AC＜2AD＜AB+AC,因此有2＜2AD＜8,所以1＜AD＜4.【方法点睛】本题目是一道以成中心对称的两个图形为背景,展开研究,涉及到怎样作一个图形关于某个点的中心对称图形,成中心对称图形的性质,三角形的三边关系,涉及的知识面广,知识点多,难度较大.21.如图,P是矩形ABCD下方一点,将△PCD绕点P顺时针旋转60°后,恰好点D与点A重合,得到△PEA,连接EB,问：△ABE是什么特殊三角形？请说明理由．【答案】解：△ABE是等边三角形.理由如下：……………………………………… 1分由旋转得△PAE≌△PDC∴CD=AE,PD=PA,∠1=∠2……………………3分∵∠DPA=60°∴△PDA是等边三角形…………4分∴∠3＝∠PAD＝60°.由矩形ABCD知,CD＝AB,∠CDA＝∠DAB＝90°.∴∠1＝∠4＝∠2＝30°………………………6分∴AE＝CD＝AB,∠EAB＝∠2+∠4＝60°,∴△ABE为等边三角形…………………………7分【解析】特殊三角形有等腰三角形、等边三角形、直角三角形(等腰直角三角形),此题根据旋转的性质和矩形的性质可知是等边三角形.22.如图,把一副三角板如图①放置,其中,∠ACB=∠DEC=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AB=6cm,DC=7cm．把三角板DCE绕点C顺时针旋转15°得到△D1CE1(如图②)．(1)求∠OFE1的度数；(2)求线段AD1的长．【答案】(1)120°；(2)5.【解析】【分析】(1)利用已知得出∠BCO=45°,进而根据三角形内角和定理求出∠BOC的度数；(2)根据OFE1=∠B+∠1,易得∠OFE1的度数,进而得出∠4=90°,在Rt△AD1O中根据勾股定理就可以求得AD1的长．【详解】(1)如图乙所示,∠BCO=60°-15°=45°,∠BOC=180°-45°-45°=90°；(2)如图乙所示,∵∠3=15°,∠E1=90°,∴∠1=∠2=75°,又∵∠B=45°,∴∠OFE1=∠B+∠1=45°+75°=120°；∴∠D1FO=60°,∵∠CD1E1=30°,∴∠4=90°,又∵AC=BC,∠A=45°即△ABC是等腰直角三角形．∴OA=OB=AB=3cm,∵∠ACB=90°,∴CO=AB=×6=3(cm),又∵CD1=7(cm),∴OD1=CD1-OC=7-3=4(cm),在Rt△AD1O中,AD1=(cm)【点睛】本题主要考查了勾股定理和旋转的性质,能熟练应用勾股定理,并且掌握旋转前后的两个图形完全相等．23.在△AOB中,C,D分别是OA、OB边上的点,将△OCD绕点O顺时针旋转到△OC′D′．如图,若∠AOB=90°,OA=OB,C,D分别为OA,OB的中点．求证：(1)AC′=BD′；(2)AC′⊥BD．【答案】(1)证明见解析；(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)由旋转的性质得出OC=OC′,OD=OD′,∠AOC′=∠BOD′,证出OC′=OD′,由SAS证明△AOC′≌△BOD′,得出对应边相等即可；(2)由全等三角形的性质得出∠OAC′=∠OBD′,又由对顶角相等和三角形内角和定理得出∠BEA=90°,即可得出结论【详解】(1)∵将△OCD绕点O顺时针旋转到△,∴OC=,OD=,∠=∠．∵OA=OB,C、D为OA,OB的中点,∴OC=OD,∴．在△和△中,,∴△≌△,∴=．(2)延长交于E,交BO于F．∵△≌△,∴∠．又∠AFO=∠BFE,∠,∴∠．∴∠BEA=,∴⊥．【点睛】题考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质；熟练掌握旋转的性质,并能进行推理论证是解决问题的关键．24.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,请直接写出你的猜想,不需证明．【答案】图2成立过点C作CD⊥BF,交FB的延长线于点D证出△AEC≌△BDC,∴CE＝CD,AE＝BD证出四边形CEFD是正方形,∴CE＝EF＝DF∴AF＋BF＝AE＋EF＋DF－BD,AF＋BF＝2CE图3不成立应为AF－BF＝2CE【解析】【分析】过B作BH⊥CE与点H,易证△ACE≌△CBH,根据全等三角形的对应边相等,即可证得AF+BF=2CE．【详解】图2,AF+BF=2CE仍成立,证明：过B作BH⊥CE于点H,∵∠BCH+∠ACE=90°,又∵在直角△ACE中,∠ACE+∠CAE=90°,∴∠CAE=∠BCH,又∵AC=BC,∠AEC=∠BHC=90°∴△ACE≌△CBH．∴CH=AE,BF=HE,CE=BH,∴AF+BF=AE+EF+BF=CH+EF+HE=CE+EF=2EC．图3中,过点C作CG⊥BF,交BF延长线于点G,∵AC=BC,可得∠AEC=∠CGB,∠ACE=∠BCG,∴△CBG≌△CAE,∴AE=BG,∵AF=AE+EF,∴AF=BG+CE=BF+FG+CE=2CE+BF,∴AF-BF=2CE．【点睛】正确作出垂线,构造全等三角形是解决本题的关键．。
