利用旋转的方法解题
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正方形旋转模型解题技巧1. 引言你有没有玩过那种拼图游戏,拼图的每块都像魔方一样转来转去?没错,就是那种让你既想哭又想笑的游戏。
今天,我们来聊聊正方形旋转模型的解题技巧。
是不是觉得这话题有点儿高深?别急,咱们一块儿拆解,一步步来,肯定能让你明白得清清楚楚。
旋转问题其实没那么吓人,只要掌握了几招,基本上可以轻松搞定。
2. 基础知识2.1 正方形的旋转正方形旋转模型,顾名思义,就是把一个正方形转来转去。
大家都知道,正方形的每个角都是90度。
所以,每转一次,正方形就像是穿了四个“90度”舞步一样,舞姿优雅又精准。
比如说,如果你把正方形旋转90度,它的四个角会按顺序变换位置。
简单来说,第一步的角会跑到第二步的位置,第二步的角跑到第三步的位置,依此类推。
明白了吗?旋转90度,就是让每个角都“走”到下一个角的位置,当然,如果是180度、270度旋转,那就需要走两步或三步啦。
2.2 旋转的实际应用那么,正方形的旋转怎么用到实际问题中呢?假如你在解一个包含旋转的几何题,通常问题会告诉你,旋转的角度和方向,比如顺时针或逆时针。
记住,不管是顺时针还是逆时针,最终结果都是一样的,因为正方形是对称的。
也就是说,旋转90度和旋转270度,其实都是四分之一圈的旋转,只不过方向不同。
是不是觉得这些角度的转换像是在跳舞呢?旋转的基本规律很简单,但是当它跟其他形状组合起来,就会变得复杂一些了。
3. 解题技巧3.1 画图帮助理解画图是解决任何几何题的好帮手。
试着把正方形画出来,并且标记出旋转前后的位置。
这样你能更直观地看到每个角的位置变化。
这不仅能帮助你更清晰地理解旋转的过程,还能避免一些常见的错误。
想象一下,当你把正方形摆成一个“飞行员”的姿势,旋转时角落就像是“飞行员”在空中翱翔,位置变化也变得更容易把握。
3.2 多做练习题没错,多做练习题是提升旋转技能的关键。
你可以找一些经典的几何题目来练习,比如从不同角度旋转正方形的题目。
平面几何旋转解题技巧平面几何旋转解题技巧:让图形“转”起来的奇妙魔法嘿,大家好呀!今天咱来唠唠平面几何里超有意思的旋转解题技巧,这简直就是让那些图形“活”起来的奇妙魔法啊!你想想,那些个图形一个个呆呆地在那,好像没啥头绪,可一旦让它们“转一转”,嚯,那可就大不一样啦,就像给它们注入了灵魂一样。
记得我刚开始接触旋转解题技巧的时候,那叫一个懵啊,看着题目里的图形,我就想:“这咋转啊?转到哪去啊?”就像一只无头苍蝇到处乱撞。
但是,随着慢慢琢磨和不断练习,嘿,我还真就摸到点门道了。
比如说有一次,碰到一个看似超级复杂的三角形问题,线条交错得我眼睛都花了。
我正挠头的时候,突然灵机一动,心想:“要不把这个三角形转一下试试?”嘿,你还别说,一转,那些之前乱七八糟的线条瞬间就变得清晰明了起来,关系一下子就理顺了,答案也就呼之欲出啦!还有一次,遇到一个图形,怎么看都觉得缺少点什么关键信息。
我左思右想,突然一拍脑袋:“哎呀,我怎么忘了旋转这一招啊!”于是我大胆地把图形进行了旋转,哇塞,就像打开了一个隐藏的宝藏,那些隐藏的条件和关系一下子都冒出来啦,这解题不就轻而易举了嘛。
我觉得呀,旋转解题技巧就像是一把神奇的钥匙,能打开平面几何那神秘的大门。
不过呢,要想用得好这把钥匙,还得胆大心细。
不能怕把图形转坏喽,大胆地去尝试,万一转对了呢,那可就是“柳暗花明又一村”啦!当然啦,也得细心观察,仔细琢磨,找到旋转的最佳角度和方法。
有时候我都觉得自己就像个小魔法师,拿着旋转这个魔法棒,在平面几何的世界里尽情挥舞,把那些难题一个个都给解决掉。
那感觉,真是爽歪歪啊!总之呢,平面几何旋转解题技巧真的是超级实用又有趣。
大家要是还没试过,赶紧去试试看吧,相信你们一定会被这个奇妙的魔法所折服,也一定会在解题的过程中感受到那无穷的乐趣和成就感。
让我们一起在平面几何的世界里,用旋转技巧尽情地玩耍吧!哈哈!。
六年级数学技巧解决几何问题的旋转变换在数学学科中,几何是一门需要具备解决问题的技巧的重要领域。
在六年级学生的课程中,掌握几何问题的解决方法对于提高数学能力至关重要。
其中,旋转变换是一种常用的技巧之一。
通过旋转变换,学生可以更好地理解和解决各种几何问题。
本文将详细介绍几个旋转变换的技巧,以帮助六年级学生在数学学习中更加轻松地应对几何问题。
一、旋转变换的基本概念在开始介绍旋转变换的具体技巧之前,我们首先需要了解旋转变换的基本概念。
旋转变换是指将一个图形按照一定角度围绕一个固定点旋转,从而得到一个新的图形。
在旋转变换中,固定点被称为旋转中心,旋转的角度被称为旋转角度。
通过旋转变换,我们可以改变图形的朝向和位置,进而解决几何问题。
二、旋转变换的基本技巧1. 顺时针和逆时针旋转在旋转变换中,有两种基本的旋转方式:顺时针旋转和逆时针旋转。
顺时针旋转是指图形按照顺时针方向绕旋转中心旋转,而逆时针旋转则是指图形按照逆时针方向绕旋转中心旋转。
通过掌握这两种旋转方式,学生可以更加灵活地应对不同的几何问题。
2. 旋转角度的确定在进行旋转变换时,旋转角度的确定是非常关键的。
旋转角度通常以度数表示,可以是正值也可以是负值。
根据题目给出的旋转要求,学生需要准确地确定旋转角度,并按照要求进行旋转变换。
3. 图形特征的保持在进行旋转变换时,保持图形的某些特征是十分重要的。
例如,保持图形的某条边不动,只对其他部分进行旋转变换。
通过保持某些特征,学生可以更好地理解图形的变化规律,并解决与旋转变换相关的几何问题。
三、旋转变换的应用技巧1. 旋转对称图形的性质旋转对称图形是指经过旋转变换后仍然与原图形完全相同的图形。
在解决旋转对称图形相关问题时,学生可以利用该性质来简化问题。
例如,对于一个正方形,它的每一条边都相等且与旋转中心的连线长度相等,利用这些性质,学生可以快速获得其他边的长度等信息。
2. 旋转变换的组合运用在实际的几何问题中,旋转变换可以与其他几何技巧相结合,进一步解决更加复杂的问题。
妙用旋转巧解题旋转只改变图形的位置,而不改变图形的大小和形状,通过这样的变换可以将题目中的条件相对集中,从而使条件与待求结论之间的关系明朗化,有利于问题的解决。
旋转一般用于等腰三角形、正三角形、正方形和正多边形的图形中,选好旋转中心和旋转角是关键。
现举例说明妙用旋转来巧解问题。
例1 如图(1)所示,p为正三角形abc内的一点,∠apb=109°,∠apc=137°,试说明以ap、bp、cp为边是否能构成一个三角形?若能请说明理由,并求出所构成三角形各个内角的度数。
图(1)分析:以点b为中心将△apb围绕点b顺时针旋转60°,那么问题就可以迎刃而解。
解:以点b为中心将△apb围绕点b顺时针旋转60°,得到如图(1)所示的图形,p点的对应点是d点,a点的对应点是c点,并连接pd,所以ap=cd,bp=bd,∠pbd=60°∴△bpd是等边三角形∴dp=bp∴△cpd是以cd(=ap)、dp(=bp)、cp为三边构成的三角形.即以ap、bp、cp为边能构成一个三角形.∵△bpd是等边三角形∴∠bdp=∠bpd=60°∵∠bdc=∠apb=109°∴∠pdc=∠bdc-∠bdp=109°-60°=49°又∵∠bpc=360°-∠apb-∠apc=360°-109°-137°=114°∴∠cpd=∠bpc-∠bpd=114°-60°=54°∴∠pcd=180°-∠cpd-∠pdc=180°-54°-49°=77°评析:本题是利用旋转构造一个以三边为长度的三角形,而不是利用三边的关系来说明三角形的构成的常用方法。
例2 如图(2)所示,p为正方形内任一点,若pa:pb:pc=1:2:3,求∠apb的度数.图(2)分析:将△abp绕点b顺时针旋转90°得△cbe,连接pe,把已知条件集中到△pce中,促使问题方便解决。
初中数学旋转问题解题技巧
1. 嘿,你知道吗?遇到旋转问题别慌张!比如像钟表指针的转动,那就是旋转呀!咱就拿这个例子说,看到旋转角,那就是关键线索啊,可别小瞧它!
2. 同学们,旋转问题里找对应边对应角很重要哦!就好像拼图似的,得把它们都对上才行。
比如说一个三角形旋转后,那对应的边和角不就得赶紧找到呀!
3. 哎呀呀,旋转图形里的中心对称点可得看准了!你想想看,就像游乐场的摩天轮中心一样重要呢!比如给定一个图形绕着某个点旋转,那这个点不就是核心嘛!
4. 嘿,注意旋转方向呀!顺时针还是逆时针可不能搞错啊,这就好比走路,方向错了可就到不了目的地啦。
就像那个风车旋转,得清楚是怎么转的呀!
5. 别忘了利用旋转前后图形全等这个特性哦!这多有用呀!好比原来的你和现在的你,本质上还是同一个人呀!比如知道了一个图形旋转前的情况,那旋转后的很多性质就可以利用全等知道啦!
6. 哇塞,在做旋转问题时可以动手画一画呀!亲手画的过程就像给自己搭房子,一砖一瓦都清楚。
像一个四边形旋转,动手画画不就更直观了嘛!
7. 你们有没有发现呀,有些旋转问题和生活中的现象超像的!就像风扇的转动一样。
比如说判断图形经过旋转后的样子,是不是和风扇转了一圈很类似呀!
8. 哈哈,遇到复杂的旋转问题别头疼,一步步来呀!就像爬山,一步一步总能到山顶。
比如那个多次旋转的问题,不要怕,慢慢分析总会搞清楚的!
9. 反正呀,初中数学的旋转问题没那么难,只要用心去琢磨,就像研究自己喜欢的东西一样,总能找到方法解决的!
我的观点结论:只要掌握好方法和技巧,初中数学旋转问题就能轻松搞定!。
初一数学旋转解题方法
旋转是几何中的一种重要变换,在初一数学中,旋转问题可以通过以下方法解决:
- 理解旋转的定义和性质:在平面内,将一个图形绕着一个定点旋转一定的角度,得到另一个图形的变换称为旋转。
旋转前后两个图形全等,对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的连线所成的角等于旋转角。
- 找出旋转前后的对应点:通过观察题目中的已知条件,确定旋转前后的对应点,然后根据旋转的性质,计算出线段或角的大小。
- 利用旋转的性质构造全等三角形:在一些题目中,可以通过旋转的性质构造出全等三角形,然后利用全等三角形的性质求解。
旋转问题是初一数学中的一个重要知识点,需要熟练掌握旋转的定义和性质,并灵活运用到各种题型中。
典型例题一例 如图,以点O 为旋转中心,将ABC ∆顺时针旋转45°,画出图形.分析 当旋转中心O 在图形之外时,O 是一个孤立的点,没有从O 出发的线段或射线作参照,就无法确定旋转的角度,因此,首先还须将O 与图形上的某点(或某些点)连结起来.解 如图,连结OA 、OB 、OC .将这三条线段绕O 点分别顺时针旋转45°,得C O B O A O '''、、,则C B A '''∆就是按题目要求得到的旋转后的图形.说明: 图形旋转后的效果有时不像平移那样直观,画图出现错误时可能不易发现,因此画图时要特别细心.典型例题二例 如图,正方形ABCD 中,E 是正方形内的一点,把AED ∆绕着点A 按逆时针旋转90°,画出旋转后的三角形,并回答:(1)图中有哪些等线段和等角?(2)哪两个三角形形状、大小都一样?分析 一个图形绕它的对称中心旋转一个角度后,图形中的每一点都绕旋转中心旋转了同样大小的角度.本例中可以发现AD 旋转90°后,刚好与AB 重合,于是将AE 旋转90°到E A '的位置,使︒='∠90E EA ,确定点E ',连E B ',则E AB '∆就是ADE ∆按要求旋转的三角形.(1)(2)中,根据图形旋转的特征,图形从一个位置旋转到另一个位置,形状和大小都没有改变,可确定相等的线段、相等的角以及形状相同的三角形.答案 (1)相等的线段有:E B DE E A AE CD BC AB AD '='====,,.相等的角有:E E E AB ADE E BA DAE '∠=∠'∠=∠'∠=∠,,.(2)ADE ∆与E AB '∆的形状和大小都一样.典型例题三例 如图,把一块砖ABCD 直立于地面上,然后将其轻轻推倒.在这个过程中,A 点保持不动,四边形ABCD 旋转到B C D A '''位置.(1)指出在这个过程中的旋转中心,并说出旋转的角度是多大?(2)指出图中的对应线段.分析(1)由于四边形B C D A '''是由四边形ADCB 旋转得到的,A 点保持不动,所以A 是旋转中心.又由于D A B ',,三点在一条直线上,且AB AD ⊥,所以旋转的角度是90°.(2)由于D C B A ,,,的对应点分别是D C B A ''',,,,所以不难找出图中的对应线段.答案 (1)A 是旋转中心,旋转的角度是90°.(2)CD BC AD AB ,,,的对应线段分别是D C C B D A B A '''''',,,.典型例题四例 (1)把长方形ABCD 绕着顶点A 逆时针旋转60°.如图.(2)把长方形ABCD 绕着长方形内一点P 逆时针旋转60°.解 (1)①AB 绕A 点逆时针旋转60°到B A '位置,.,60AB B A AB B ='︒='∠②连结AC ,作.,60AC C A AC C ='︒='∠③作.,60AD D A AD D ='︒='∠连结B C C D '''',,则四边形D C B A '''是四边形ABCD 逆时针旋转60°得到的图形.(2)①连结AP ,作︒='∠60PA A ,使.AP P A ='②用同样的方法作出D C B '''、、,连结A D D C C B B A ''''''''、、、.则四边形D C B A ''''是四边形ABCD 绕P 点逆时针旋转60°得到的图形.典型例题五例 画一个三角形,使通过这个三角形的旋转得到一个正六边形,指出这是一个什么三角形、旋转中心和每次旋转的角度、需要旋转多少次才能完成这个图形.分析 这个题目给了我们一个由三角形制作正多边形的方法.解 给出的三角形应该是正三角形,可以以它的任一个顶点为旋转中心,每次旋转60°,旋转六次便可完成这个图形.说明: 利用这个方法,可以画出任意边数的正多边形.请想一下,画正n 边形应该使用什么样的三角形?怎样旋转呢?典型例题六例 把8个同样大小的等腰梯形拼成如图所示的图形.(1)找出它的旋转中心.(2)当它旋转多少度后与自身重合.分析 (1)从图中可以看出,这八个等腰梯形的八个顶点H G F E D C B A ,,,,,,,恰好在同一个圆周上,该图形的旋转中心就是各顶点所在圆的圆心.因此只要把任意两腰延长,它们的延长线的交点就是旋转中心.(2)这八个等腰梯形将圆周八等分,因此,它只要旋转︒=︒458360后就能与自身重合. 答案 (1)任意延长任何梯形的两腰,这两腰延长线的交点就是旋转中心.(2)旋转的角度是45°.典型例题七例 找出下列图形中的旋转中心,旋转角以及旋转的“基本图案”。
旋转综合题解题方法归纳
嘿,同学们!今天咱就来好好唠唠这旋转综合题的解题方法。
咱先说说这旋转是啥玩意儿呀,就好比一个东西在那滴溜溜地转呀转,一转就转出好多新情况新问题来啦!那面对这些个转来转去的题,咱可不能发懵呀!
首先呢,咱得把题目里的条件都看仔细咯,一个小细节都别放过。
这就好比你找宝藏,得把每个角落都瞅清楚了,不然宝贝就溜走啦!
然后呢,咱得在脑子里构建出那个旋转的画面,想象一下那个图形是
怎么转的,转到哪里去了。
比如说有个三角形在那转,那它的边呀角呀肯定都跟着变啦。
这时
候咱就得抓住那些不变的量,这可是解题的关键哟!就像在混乱中找
到那根定海神针一样。
还有啊,多画画图,别嫌麻烦!画着画着你可能就突然灵光一闪,
找到解题的突破口啦。
有时候一个巧妙的图能让你一下子看清问题的
本质呢。
再就是利用好那些定理呀公式呀,什么全等啦相似啦,这些都是咱
的得力武器呀!就像孙悟空的金箍棒,一挥就能把难题打得落花流水。
咱举个例子哈,有个图形转呀转,转到你都快不认识它了。
这时候你就得静下心来,看看能不能找到和之前学过的哪个图形有点像,然后把那些定理啥的往上套一套。
哎呀,说不定答案就出来啦!
同学们,别害怕这些旋转综合题,它们就是纸老虎!只要咱掌握了方法,多练练,就一定能把它们拿下。
就像武松打虎一样,勇敢地冲上去,把难题给解决掉!相信自己,咱肯定行!加油吧!咱在解题的道路上一路向前冲,什么难题都挡不住咱前进的脚步!。
利用图形的旋转变换解题举例这一轮课程改革,对几何作了较大幅度的调整,印象较深之一是加强了"几何变换"的内容,即从变换的角度去认识传统几何中的证题术。
初中几何涉及的变换主要有平移、对称和旋转,本文从"旋转"这一角度举些例子,供大家参考。
我们知道,图形的旋转变换不改变图形的形状、大小,只改变图形的位置,故解题时可充分利用图形的旋转变换的这一特点,把图形位置进行改变,从而达到优化图形结构,进一步整合图形〔题设〕信息的目的,使较为复杂的问题得以顺利求解。
例1、如图〔1〕分别以正方形ABCD的边AB、AD为直径画半圆,若正方形的边长为 ,求阴影部分的面积。
解:连AC、BD如右图,则绕AD中点将图中②逆时针旋转到图中③,将图中①绕AB中点顺时针方向旋转到图中④,则原图中阴影部分的面积就和△DBC的面积相等,所以图中阴影部分的面积=S⊿DCB = S 正方形ABCD= 。
这里我们用旋转变换的方法改变了图中①和②的位置,从而顺利地完成了计算。
例2、如图⑵所示,在⊿ABC中,AB=AC,∠BAC= ,D是BC上任一点,试说明。
证法一(非旋转法):过A点作AE⊥BC于E,如图⑶,则容易证明AE=BE=EC,又BD=BE-DE,DC=CE+DE,所以 , ,所以 = + = ,而在直角三角形ADE中,存在 ,所以 ,这是传统的证明方法。
本题考虑到BD、DC、AD三线段分散在两个三角形中,而且构成平方和的条件不明显,若利用旋转变换,将BD、DC放到一个三角形中,若这个三角形是直角三角形,则创造就更能接近所证的目标了.证法二(旋转法): 将△ADC绕A点顺时针方向旋转到△AEB,如图⑷, 连DE, 易知△ADE、△DBE均为直角三角形,且AE=AD,BE=DC, 所以在Rt△EBD中有 , 在Rt△AED中有 ,所以。
例3、如图⑸所示,P为正方形内一点,且PA=1,BP=2,PC=3,求∠APB的大小解: 如图(6),将⊿BPC绕B点逆时针旋转到△BEA, 连EP易知∠PBE= 且AE=PC=3 BE=BP=2,在Rt⊿BEP中, ,且∠EPB= ,在⊿AEP中,又,所以△APE是直角三角形,即∠APE= ,∠APB=∠APE+∠EPB= + = ,即∠APB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°【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.。
旋转两种解题模型目录解题知识必备压轴题型讲练题型一:奔驰模型题型二:费马点模型压轴能力测评模型一:奔驰模型旋转是中考必考题型,奔驰模型是非常经典的一类题型,且近几年中考中经常出现。
我们不仅要掌握这类题型,提升利用旋转解决问题的能力,更重要的是要明白一点:旋转的本质是把分散的条件集中化,从而解决问题模型二:费马点模型最值问题是中考常考题型,费马点属于几何中的经典题型,目前全国范围内的中考题都是从经典题改编而来,所以应熟练掌握费马点等此类最值经典题。
题型一:奔驰模型一.选择题(共1小题)1.(2020秋•顺平县期中)如图,P是等边三角形ABC内的一点,且P A=3,PB=4,PC=5,将ΔABP绕点B顺时针旋转60°到ΔCBQ位置.连接PQ,则以下结论错误的是()A.∠QPB=60°B.∠PQC=90°C.∠APB=150°D.∠APC=135°二.填空题(共4小题)2.(2023秋•北屯市校级期中)如图,在平面直角坐标系中,已知ΔAOB是等边三角形,点A的坐标是(0,6),点B在第一象限,∠OAB的平分线交x轴于点P,把ΔAOP绕着点A按逆时针方向旋转,使边AO与AB重合,得到ΔABD,连接DP.则DP=,D点坐标为.(如图),把ΔABC绕3.(2023秋•长宁区校级期中)已知在ΔABC中,∠ACB=90°,AB=20,sin B=55着点C按顺时针方向旋转α°(0<α<360),将点A、B的对应点分别记为点A 、B ,如果△AA′C为直角三角形,那么点A与点B′的距离为.线上的点E处时,∠BED的度数为.5.(2021秋•盘龙区校级期中)如图,P是等边三角形ABC内的一点,且P A=3,PB=4,PC=5,以BC为边在ΔABC外作ΔBQC≅ΔBP A,连接PQ,则以下结论中正确有(填序号)①ΔBPQ是等边三角形②ΔPCQ是直角三角形③∠APB=150°④∠APC=135°三.解答题(共6小题)6.(2022秋•西湖区校级期中)如图,一块等腰直角的三角板ABC,在水平桌面上绕点C按顺时针方向旋转到ΔCDE的位置,使A,C,D三点在同一直线上,连接AE,求∠DEA的度数.7.(2021秋•长乐区期中)在RtΔABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=4,将ΔABC绕点B顺时针旋转一定的角度得到ΔDBE,点A,C的对应点分别是D,E,连接AD.(1)如图1,当点E恰好在边AB上时,求∠ADE的大小;(2)如图2,若F为AD中点,求CF的最大值.8.(2022秋•东胜区校级期中)(原题初探)(1)小明在数学作业本中看到有这样一道作业题:如图1,P是正方形ABCD内一点,连结P A,PB,PC现将ΔP AB绕点B顺时针旋转90°得到的△P′CB,连接PP′.若P A=2,PB=3,∠APB=135°,则PC的长为,正方形ABCD的边长为.(变式猜想)(2)如图2,若点P是等边ΔABC内的一点,且P A=3,PB=4,PC=5,请猜想∠APB的度数,并说明理由.(拓展应用)(3)聪明的小明经过上述两小题的训练后,善于反思的他又提出了如下的问题:如图3,在四边形ABCD中,AD=3,CD=2,∠ABC=∠ACB=∠ADC=45°,则BD的长度为.9.(2023秋•梁山县期中)如图,P是正三角形ABC内的一点,且P A=6,PB=8,PC=10.若将ΔP AC绕点A逆时针旋转后,得到△P′AB.(1)求点P与点P′之间的距离;(2)求∠APB的度数.10.(2020秋•黄石期中)下面是一道例题及其解答过程,请补充完整.(1)如图1,在等边三角形ABC内部有一点P,P A=3,PB=4,PC=5,求∠APB的度数.11.(2023秋•罗山县期中)阅读与理解:如图1,等边ΔBDE(边长为a)按如图所示方式设置.操作与证明:(1)操作:固定等边ΔABC(边长为b),将ΔBDE绕点B按逆时针方向旋转120°,连接AD,CE,如图2;在图2中,请直接写出线段CE与AD之间具有怎样的大小关系.(2)操作:若将图1中的ΔBDE,绕点B按逆时针方向旋转任意一个角度α(60°<α<180°),连接AD,CE,AD与CE相交于点M,连BM,如图3;在图3中线段CE与AD之间具有怎样的大小关系?∠EMD的度数是多少?证明你的结论.猜想与发现:(3)根据上面的操作过程,请你猜想在旋转过程中,当α为多少度时,线段AD的长度最大,最大是多少?当α为多少度时,线段AD的长度最小,最小是多少?题型二:费马点模型一.选择题(共1小题)1.(2023秋•萧山区期中)如图,已知∠BAC=60°,AB=4,AC=6,点P在ΔABC内,将ΔAPC绕着点A逆时针方向旋转60°得到ΔAEF.则AE+PB+PC的最小值为()A.10B.219C.53D.213二.解答题(共2小题)2.(台州期中)(1)知识储备①如图1,已知点P为等边ΔABC外接圆的BC上任意一点.求证:PB+PC=P A.②定义:在ΔABC所在平面上存在一点P,使它到三角形三顶点的距离之和最小,则称点P为ΔABC的费马点,此时P A+PB+PC的值为ΔABC的费马距离.(2)知识迁移如图2,在ΔABC 的外部以BC 为边长作等边ΔBCD 及其外接圆,根据(1)的结论,易知线段AD 的长度即为ΔABC 的费马距离.②在图3中,用不同于图2的方法作出ΔABC 的费马点P (要求尺规作图).(3)知识应用①判断题(正确的打√,错误的打×):ⅰ.任意三角形的费马点有且只有一个;ⅱ.任意三角形的费马点一定在三角形的内部.②已知正方形ABCD ,P 是正方形内部一点,且P A +PB +PC 的最小值为6+2,求正方形ABCD 的边长.3.(宿豫区校级期中)探究问题:(1)阅读理解:①如图(A ),在已知ΔABC 所在平面上存在一点P ,使它到三角形顶点的距离之和最小,则称点P 为ΔABC 的费马点,此时P A +PB +PC 的值为ΔABC 的费马距离;②如图(B ),若四边形ABCD 的四个顶点在同一圆上,则有AB ⋅CD +BC ⋅DA =AC ⋅BD .此为托勒密定理;(2)知识迁移:①请你利用托勒密定理,解决如下问题:如图(C ),已知点P 为等边ΔABC 外接圆的BC上任意一点.求证:PB +PC =P A ;②根据(2)①的结论,我们有如下探寻ΔABC (其中∠A 、∠B 、∠C 均小于120°)的费马点和费马距离的方法:第一步:如图(D ),在ΔABC 的外部以BC 为边长作等边ΔBCD 及其外接圆;第二步:在BC 上任取一点P ′,连接P ′A 、P ′B 、P ′C 、P ′D .易知P ′A +P ′B +P ′C =P ′A +(P ′B +P ′C )=P ′A +;第三步:请你根据(1)①中定义,在图(D )中找出ΔABC 的费马点P ,并请指出线段的长度即为ΔABC 的费马距离.(3)知识应用:2010年4月,我国西南地区出现了罕见的持续干旱现象,许多村庄出现了人、畜饮水困难,为解决老百姓的饮水问题,解放军某部来到云南某地打井取水.已知三村庄A 、B 、C 构成了如图(E )所示的ΔABC (其中∠A 、∠B 、∠C 均小于120°),现选取一点P 打水井,使从水井P 到三村庄A 、B 、C 所铺设的输水管总长度最小,求输水管总长度的最小值.1.(连城县期中)(1)如图1,点P 是等边ΔABC 内一点,已知P A =3,PB =4,PC =5,求∠APB 的度数.要直接求∠A 的度数显然很困难,注意到条件中的三边长恰好是一组勾股数,因此考虑借助旋转把这三边集中到一个三角形内,如图2,作∠P AD =60°使AD =AP ,连接PD ,CD ,则ΔP AD 是等边三角形.∴=AD =AP =3,∠ADP =∠P AD =60°∵ΔABC 是等边三角形∴AC =AB ,∠BAC =60°∴∠BAP =∴ΔABP ≅ΔACD∴BP =CD =4,=∠ADC ∵在ΔPCD 中,PD =3,PC =5,CD =4,PD 2+CD 2=PC 2∴∠PDC =°(2)如图3,在ΔABC 中,AB =BC ,∠ABC =90°,点P 是ΔABC 内一点,P A =1,PB =2,PC =3,求∠APB 的度数.2.(西城区校级期中)如图,P 是等边ΔABC 内的一点,且P A =5,PB =4,PC =3,将ΔAPB 绕点B 逆时针旋转,得到ΔCQB .求:(1)点P 与点Q 之间的距离;(2)求∠BPC 的度数.3.(汉阳区期中)如图,P 是等腰ΔABC 内一点,AB =BC ,连接P A ,PB ,PC .(1)如图1,当∠ABC =90°时,将ΔP AB 绕B 点顺时针旋转90°,画出旋转后的图形;(2)在(1)中,若P A =2,PB =4,PC =6,求∠APB 的大小;(3)当∠ABC =60°时,且P A =3,PB =4,PC =5,则ΔAPC 的面积是943+3(直接填答案)4.(汉阳区期中)(1)阅读证明①如图1,在ΔABC 所在平面上存在一点P ,使它到三角形三顶点的距离之和最小,则称点P 为ΔABC 的费马点,此时P A +PB +PC 的值为ΔABC 的费马距离.②如图2,已知点P 为等边ΔABC 外接圆的BC 上任意一点.求证:PB +PC =P A .(2)知识迁移根据(1)的结论,我们有如下探寻ΔABC (其中∠A ,∠B ,∠C 均小于120°)的费马点和费马距离的方法:第一步:如图3,在ΔABC 的外部以BC 为边长作等边ΔBCD 及其外接圆;第二步:在BC 上取一点P 0,连接P 0A ,P 0B ,P 0C ,P 0D .易知P 0A +P 0B +P 0C =P 0A +(P 0B +P 0C )=P 0A +;第三步:根据(1)①中定义,在图3中找出ΔABC 的费马点P ,线段的长度即为ΔABC 的费马距离.(3)知识应用已知三村庄A ,B ,C 构成了如图4所示的ΔABC (其中∠A ,∠B ,∠C 均小于120°),现选取一点P 打水井,使水井P 到三村庄A ,B ,C 所铺设的输水管总长度最小.求输水管总长度的最小值.5.(当涂县校级期中)如图,点P 是等边ΔABC 外一点,P A =3,PB =4,PC =5(1)将ΔAPC 绕点A 逆时针旋转60°得到△P 1AC 1,画出旋转后的图形;(2)在(1)的图形中,求∠APB 的度数.。
解题技巧专题:巧用旋转进行计算或证明——体会旋转中常见解题技巧◆类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.(2016·合肥校级模拟)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于点F,则∠BAC的度数为()A.60°B.85°C.75°D.90°第1题图第2题图第3题图2.(2016·株洲中考)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=50°,将此三角形绕点C 沿顺时针方向旋转后得到△A′B′C.若点B′恰好落在线段AB上,AC、A′B′交于点O,则∠COA′的度数是()A.50°B.60°C.70°D.80°3.如图,△ABC为钝角三角形,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转120°得到△AB′C′,连接BB′,若AC′∥BB′,则∠CAB′的度数为________.4.如图,P是正三角形ABC内的一点,且P A=5,PB=12,PC=13,若将△P AC绕点A逆时针旋转后,得到△P′AB,求点P与点P′之间的距离及∠APB的度数.◆类型二利用旋转结合特殊三角形判定、性质或勾股定理求长度或证明5.如图,△ABC为等腰直角三角形,∠ACB=90°,将△ABC绕点A逆时针旋转75°,得到△AB′C′,过点B′作B′D⊥CA,交CA的延长线于点D,若AC=6,则AD的长为() A.2 B.3 C.2 3 D.3 26.如图,Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC=2,将△ABC绕点C逆时针旋转60°,得到△MNC,连接BM,那么BM的长是________.7.(2016·娄底中考)如图,将等腰△ABC绕顶点B逆时针方向旋转α度到△A1BC1的位置,AB与A1C1相交于点D,AC与A1C1,BC1分别交于点E,F.(1)求证:△BCF≌△BA1D;(2)当∠C=α度时,判定四边形A1BCE的形状,并说明理由.◆类型三利用旋转计算面积8.如图,边长为1的两个正方形互相重合,按住其中一个不动,将另一个绕顶点A顺时针旋转,则这两个正方形重叠部分的面积是()A.2-1B.2+1C. 2D. 3第8题图第9题图9.如图,在等边△ABC内有一点D,AD=5,BD=6,CD=4,将△ABD绕A点逆时针旋转,使AB与AC重合,点D旋转至点E,则△DCE的面积为________.【方法3】参考答案与解析1.B 解析:∵△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°.2.B3.90° 解析:∵将△ABC 绕点A 按逆时针方向旋转120°得到△AB ′C ′,∴∠BAB ′=∠CAC ′=120°,AB =AB ′,∴∠AB ′B =12(180°-120°)=30°.∵AC ′∥BB ′,∴∠C ′AB ′=∠AB ′B =30°,∴∠CAB ′=∠CAC ′-∠C ′AB ′=120°-30°=90°.4.解:连接PP ′.∵△ABC 为等边三角形,∴AB =AC ,∠BAC =60°.∵△P AC 绕点A 逆时针旋转后,得到△P ′AB ,∴∠P ′AP =∠BAC =60°,AP ′=AP ,BP ′=CP =13,∴△AP ′P 为等边三角形,∴PP ′=AP =5,∠APP ′=60°.在△BPP ′中,∵PP ′=5,BP =12,BP ′=13,∴PP ′2+BP 2=BP ′2,∴△BPP ′为直角三角形,∠BPP ′=90°,∴∠APB =∠APP ′+∠BPP ′=60°+90°=150°.即点P 与点P ′之间的距离为5,∠APB 的度数为150°.5.D 解析:在Rt △ABC 中,AB =AC 2+BC 2=62+62=62,则AB ′=AB =6 2.在Rt △B ′AD 中,∠B ′AD =180°-∠BAC -∠BAB ′=180°-45°-75°=60°.则AD =AB ′·cos ∠B ′AD =62×12=3 2. 6.2+6 解析:连接AM ,由题意,得CA =CM ,∠ACM =60°,∴△ACM 为等边三角形,∴AM =CM ,∠MAC =∠MCA =∠AMC =60°.∵∠ABC =90°,AB =BC =2,∴AC =CM =2 2.∵AB =BC ,CM =AM ,∴BM 垂直平分AC ,∴BO =12AC =2,OM =CM ·sin60°=6,∴BM =BO +OM =2+ 6.7.(1)证明:∵△ABC 是等腰三角形,∴AB =BC ,∠A =∠C .∵将等腰△ABC 绕顶点B 逆时针方向旋转α度到△A 1BC 1的位置,∴A 1B =AB =BC ,∠A =∠A 1=∠C ,∠A 1BD =∠CBC 1.在△BCF 与△BA 1D 中,⎩⎪⎨⎪⎧∠A 1=∠C ,A 1B =BC ,∠A 1BD =∠CBF ,∴△BCF ≌△BA 1D ; (2)解:四边形A 1BCE 是菱形.理由如下:∵将等腰△ABC 绕顶点B 逆时针方向旋转α度到△A 1BC 1的位置,∴∠A 1=∠A .∵∠ADE =∠A 1DB ,∴∠AED =∠A 1BD =α,∴∠DEC =180°-α.∵∠C =α,∴∠A 1=α,∴∠A 1BC =360°-∠A 1-∠C -∠A 1EC =180°-α,∴∠A 1=∠C ,∠A 1BC =∠A 1EC ,∴四边形A 1BCE 是平行四边形.∵A 1B =BC ,∴四边形A 1BCE 是菱形.8.A 解析:连接AE ,∵四边形ABCD 为正方形,∴AB =BC =1,且∠B =90°,∠D ′CE =45°,由勾股定理得AC =12+12= 2.由题意,得AD ′=AB =1,∠AD ′E =90°,∴D ′C =2-1,∠D ′EC =∠D ′CE =45°,∴D ′E =D ′C =2-1,∴S △D ′EC =12(2-1)2=32-2,∴S 阴影=S △ABC -S △D ′EC =12×1×1-⎝⎛⎭⎫32-2=2-1. 9.1547 解析:由旋转的性质得△ACE ≌△ABD ,∴AE =AD =5,CE =BD =6,∠DAE =60°,∴DE =5.作EH ⊥CD 垂足为H .设DH =x .由勾股定理得EH 2=CE 2-CH 2=DE 2-DH 2,即62-(4-x )2=52-x 2,解得x =58,∴DH =58.由勾股定理得EH =DE 2-DH 2=52-⎝⎛⎭⎫582=1587,∴△DCE 的面积=12CD ·EH =1547.。
旋转问题的解题技巧
1. 哎呀呀,遇到旋转问题不要慌!你看那电风扇转得多快呀,就像我们解题的思路一样要迅速找到关键。
比如一个图形绕着一个点旋转,那就要紧紧抓住旋转中心这个关键呀!是不是一下子就清楚啦?
2. 嘿,你知道吗,旋转问题有个绝招来啦!想象一下时钟的指针转动,这就跟我们要解的旋转问题很像呀。
像那种给出旋转前后的图形,我们就得观察它们之间的变化规律呀,这招超好用的呀!
3. 哇哦,解决旋转问题还得学会找特点呢!就像每个玩具都有它独特的地方一样。
比如知道了旋转的角度和方向,解题不就容易多了嘛!你说是不是呀?
4. 哈哈,面对旋转问题就得大胆去尝试呀!好比划船,不尝试怎么知道能不能到对岸呢。
试试不同的方法,也许答案就冒出来啦,就像突然找到宝藏一样惊喜呀!
5. 诶呀,旋转问题里可藏着不少秘密呢!就像一个神秘的盒子等你去打开。
像是两个图形通过旋转重合,那我们就找找它们重合的关键点嘛,这样不就柳暗花明啦?
6. 哟呵,要善于利用对称性来解决旋转问题呀!好比照镜子,对称的两边是不是很好找呀。
碰到有对称关系的旋转,那答案准能快速找到啦!
7. 哇,旋转问题可不能死脑筋呀!要像脑筋急转弯一样灵活。
例如给定一个复杂的图形旋转,我们别害怕,一点点分析,总会找到解题思路的啦!
8. 嘿呀,总之记住这些解题技巧,旋转问题就难不倒你啦!不管遇到什么难题,都可以像勇士一样去战斗,把答案给攻克下来呀!
我的观点结论就是:掌握了这些技巧,再难的旋转问题都能迎刃而解!。
10解题技巧专题巧用旋转进行计算在解题过程中,有时我们可以巧用旋转来进行计算,以简化问题、加快解题速度。
下面将介绍几种巧用旋转进行计算的技巧。
1.点的旋转:对于一个点(x,y),我们可以将其逆时针旋转θ度得到新的点(x',y'),计算方法如下:x' = x * cosθ - y * sinθy' = x * sinθ + y * cosθ这种技巧可以用来求解两点之间的距离、判断点的位置关系等问题。
2.向量的旋转:对于一个向量(x,y),我们同样可以将其逆时针旋转θ度得到新的向量(x',y'),计算方法与点的旋转类似。
x' = x * cosθ - y * sinθy' = x * sinθ + y * cosθ这种技巧可以用来求解向量的和、点积、叉积等问题。
3. 复数的旋转:对于一个复数a + bi,我们可以将其旋转θ度得到新的复数c + di,计算方法同样类似。
c = (a + bi) * cosθd = (a + bi) * sinθ这种技巧可以用来求解复数的乘法、除法等问题。
4.矩阵的旋转:对于一个二维矩阵,我们可以将其逆时针旋转θ度得到新的矩阵,计算方法如下:对于一个点(x,y)在原矩阵中的位置(i,j),新矩阵中该点的位置为:i' = j * sinθ + i * cosθj' = j * cosθ - i * sinθ这种技巧可以用来求解矩阵的转置、乘法、快速幂等问题。
在实际应用中,我们可以根据具体问题选择合适的旋转方法。
例如,在计算几何中,通过旋转可以使问题简化为求解两点之间的距离或者判断一些点是否在条直线上,从而简化问题的求解过程。
在矩阵运算中,可以通过旋转将矩阵进行转置或者快速幂运算,提高运算效率。
巧用旋转进行计算可以节省时间、简化问题,但在应用时也需要注意旋转角度的选择和计算的正确性。
在实际解题过程中,可以通过举例或者推导来验证旋转计算的正确性,避免出现错误的结果。
初中数学旋转的六大模型题旋转是数学中的一个重要概念,也是初中数学中经常会遇到的一个题型。
通过旋转,我们可以改变图形的朝向和位置,从而帮助我们更好地理解几何形状和解决问题。
下面是初中数学中常见的六大旋转模型题,帮助学生更好地理解旋转的概念和运用。
1. 点的旋转:题目给出一个点的坐标和旋转角度,要求求出旋转后的点的坐标。
这种题目可以帮助学生理解点的旋转规律和计算方法。
2. 图形的旋转:题目给出一个图形的坐标或者边长,要求将图形按照给定的角度进行旋转,然后求出旋转后的图形的坐标或者边长。
这种题目可以帮助学生理解图形的旋转规律和变化。
3. 对称图形的旋转:题目给出一个对称图形和旋转角度,要求求出旋转后的图形。
这种题目可以帮助学生理解对称图形的旋转规律和变化。
4. 旋转体的表面积和体积:题目给出一个旋转体的形状和旋转轴的位置,要求求出旋转体的表面积和体积。
这种题目可以帮助学生理解旋转体的形成过程和计算方法。
5. 旋转体的截面图形:题目给出一个旋转体的形状和旋转轴的位置,要求求出旋转体在某一截面上的图形。
这种题目可以帮助学生理解旋转体的截面变化和图形特征。
6. 旋转体的切面面积:题目给出一个旋转体的形状和旋转轴的位置,要求求出旋转体在某一位置上的切面面积。
这种题目可以帮助学生应用切线和面积计算,理解旋转体的切面特征。
通过这六大旋转模型题,学生可以更好地掌握旋转的概念和运用,提高解决数学问题的能力。
在解题过程中,学生需要善于利用旋转的几何性质和计算方法,灵活运用数学知识,加深对数学的理解和认识。
同时,这些题目也能够培养学生的逻辑思维能力和推理能力,提高解决问题的能力和思维水平。
高中数学图形的旋转解题技巧在高中数学中,图形的旋转是一个重要的考点,也是一种常见的解题方式。
通过对图形进行旋转,我们可以得到一些有用的信息,帮助我们解决问题。
本文将介绍一些常见的旋转解题技巧,并通过具体的题目进行说明,帮助高中学生和他们的家长更好地理解和应用这些技巧。
一、旋转对称性旋转对称性是指图形在某个旋转中心旋转一定角度后,能够重合于原来的图形。
利用旋转对称性,我们可以得到一些有用的性质,从而解决问题。
例如,考虑以下的题目:题目:已知正方形ABCD的边长为2,以点A为中心逆时针旋转90°,得到新的正方形A'B'C'D',连接AA'、BB'、CC'、DD'。
求证:四边形AA'BB'CC'DD'是一个正方形。
解析:首先,我们可以通过旋转对称性得出AA'、BB'、CC'、DD'的长度均为2,因为旋转90°后,原来的正方形与新的正方形完全重合。
接下来,我们需要证明四边形AA'BB'CC'DD'的边长相等。
我们可以观察到,AA'与BB'的夹角为90°,而且长度相等,所以AA'与BB'是相等的直角边。
同理,BB'与CC'、CC'与DD'、DD'与AA'也是相等的直角边。
因此,四边形AA'BB'CC'DD'的四个角均为90°,且四边长度相等,所以它是一个正方形。
通过这个例子,我们可以看到,利用旋转对称性可以得到图形的对称性和边长的相等性,从而帮助我们解决问题。
二、旋转叠加旋转叠加是指将一个图形旋转一定角度后,再将旋转后的图形继续旋转。
通过旋转叠加,我们可以得到一些有用的信息,帮助我们解决问题。
例如,考虑以下的题目:题目:已知正方形ABCD的边长为2,以点A为中心逆时针旋转90°得到正方形A'B'C'D',再以点A'为中心逆时针旋转90°得到正方形A''B''C''D'',连接AA''、BB''、CC''、DD''。
三角形旋转解题技巧初中引言三角形是初中数学中重要的几何图形之一,而旋转是一种常见的几何变换。
本文将介绍如何运用旋转解决与三角形相关的问题。
我们将从基本概念开始,逐步深入探讨旋转解题技巧,并通过实例演示其应用。
1. 旋转的基本概念1.1 什么是旋转?旋转是指以某个固定点为中心,按照一定的角度和方向,将图形或物体绕着该点进行移动的操作。
在数学中,我们通常以坐标平面上的原点为中心进行旋转操作。
1.2 旋转角度在二维平面上,我们使用弧度或度数来表示旋转角度。
一个完整的圆周对应360°或2π弧度。
在初中数学中,我们通常使用度数来表示旋转角度。
1.3 顺时针和逆时针顺时针方向是指按照钟表走时方向进行旋转;逆时针方向则是相反方向。
在解题过程中,需要根据具体情况确定顺时针或逆时针方向。
2. 三角形的旋转性质2.1 三角形的旋转不改变其形状和大小在二维平面上,三角形绕着一个点进行旋转后,仍然是一个三角形,并且其形状和大小保持不变。
这一性质是我们运用旋转解决三角形问题的基础。
2.2 顶点旋转当我们将一个三角形绕着顶点进行旋转时,可以通过观察发现以下性质:•旋转前后的两条边长度不变;•旋转前后的两条边夹角度数不变。
这些性质对于解题非常有用,可以帮助我们确定未知边长或夹角度数。
2.3 边中点旋转当我们将一个三角形绕着边的中点进行旋转时,可以通过观察发现以下性质:•旋转前后的两条边长度不变;•旋转前后的两条边夹角度数相等;•边中点连线在旋转前后保持不变。
这些性质同样对于解题非常有用,可以帮助我们确定未知边长或夹角度数,并且可以构造出一些特殊图形来简化问题。
3. 旋转解题技巧3.1 求未知边长当我们已知一个三角形的两条边和它们的夹角度数,需要求解第三条边长时,旋转可以帮助我们简化问题。
以顶点旋转为例,假设三角形ABC中,已知边AB和AC的长度分别为a和b,夹角BAC的度数为θ°。
我们需要求解BC的长度。
旋转三角形的解题技巧旋转三角形是一种常见的几何题型,它需要我们通过旋转三角形来寻找解题的突破口。
下面将介绍一些旋转三角形的解题技巧。
1. 利用对称性对称性是旋转三角形解题中常用的技巧。
当我们旋转一个三角形时,可以发现它与原来的三角形具有某种对称性。
例如,当我们将一个等边三角形绕其中心点旋转120度时,可以发现它与原来的等边三角形完全相同。
因此,在解决一些关于等边、等腰、直角等特殊三角形问题时,可以尝试利用对称性进行推导。
2. 利用相似性相似性也是旋转三角形解题中常用的技巧。
当我们旋转一个三角形时,可以发现它与原来的三角形具有某种相似性。
例如,当我们将一个直角三角形绕斜边中点旋转180度时,可以发现它与原来的直角三角形完全相同。
因此,在解决一些关于勾股定理、正弦定理、余弦定理等问题时,可以尝试利用相似性进行推导。
3. 利用平移平移也是旋转三角形解题中常用的技巧。
当我们平移一个三角形时,可以发现它与原来的三角形具有某种平移关系。
例如,当我们将一个等腰三角形向下平移一段距离时,可以发现它与原来的等腰三角形具有相同的底边长度。
因此,在解决一些关于面积、周长、高度等问题时,可以尝试利用平移进行推导。
4. 利用旋转旋转是旋转三角形解题中最基本的技巧。
当我们旋转一个三角形时,可以通过计算旋转后的角度和边长来寻找解题突破口。
例如,当我们将一个任意三角形绕其中心点旋转180度时,可以发现它与原来的三角形完全相反。
因此,在解决一些关于对称性、相似性、平移等问题时,可以尝试利用旋转进行推导。
综上所述,旋转三角形是一种常见的几何题型,在解题过程中需要灵活运用对称性、相似性、平移和旋转等技巧。
只有不断地探索和实践,才能在旋转三角形解题中取得更好的成果。
利用旋转解题教学设计
学习目标:
1、学会利用旋转的辅助线方法解决有关比较分散的条件背景下的几何问题;
2、通过类比分析学会总结得出能使用旋转辅助线方法的常见背景,及旋转的基本方法;
3、通过对通性通法的总结分析学会解决各种变化情形下的灵活运用问题,并在此过程中逐步提高数学思维分析能力。
学习重点:学会利用旋转的方法解决有关几何问题
学习难点:如何作出旋转的辅助线将分散的条件及结论集中
学习过程:
初中数学几何变换包括平移、旋转、轴对称(翻折)。
这些变换的方法改变了图形的位置,但是不改变图形的形状和大小。
我们常利用这个这个特点通过这些变换方法将一些分散的线段、角的集中到一起,从而解决一些难以解决的几何问题。
下面就我平时教学中的一些体会对旋转的解题方法进行一个简单总结和归纳,希望能让同学们对旋转的解题方法能够更好地掌握。
一、旋转解题常见背景及方法
(一)等边三角形背景
例1:如图,点O 是等边△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,试证明:
∠AOB =150°.
分析:条件与结论似乎相差甚远,且条件分散不好用,但三个数据使我们
想到勾股数,若能将此三条线段集中到一个三角形就好了,考虑到等边三角形
的条件,有相等的线段,可考虑旋转的方法,将△BOC绕点B逆时针旋转60°
的△BDA,则易得△ADO为等边三角形,问题解决。
小结:有等边三角形则有相等的线段,为旋转后能重合的线段提供了条件,
再加上等边三角形60°的角,为旋转后再次出现等边三角形提供了条件,使得
题目所有条件迅速贯通,问题轻松解决。
还可尝试其他旋转办法进一步体验利
用相等线段可以重合来构造旋转解决问题。
(二)等腰直角三角形背景
例2:如图,△ABC是等腰直角三角形,C为直角顶点.
(1)操作并观察:将三角尺45°角的顶点与点C重合,使这个角落在
∠ACB的内部,两边分别与斜边AB交于点E、F,然后将这个角绕着点C
在∠ACB内部旋转,观察点E、F的位置发生变化时,AE、EF、FB中最大
线段是否始终是EF?
(2)线段AE、EF、BF能组成以EF为斜边的直角三角形吗?请说明你
的理由.
分析:从结论猜想可以将这三条线段集中到一个三角形中,证明其是直角三角形则问题全部解决,考虑到条件等腰直角三角形中AC=BC,∠ACB=90°,具备了旋转的条件,可将△CBF绕点C顺时针旋转90°得△CAM,再连ME,三条线段全部集中到了△MAE中,证出∠MAE=90°即可。
小结:等腰直角三角形中有相等的线段,也是利用旋转来解题的常见背景,利用相等线段所在的三角形旋转变换将分散的线段、角集中起来使条件充分发挥作用从而解决问题。
(三)正方形背景
例3:如图,在正方形ABCD 中,点M,N分别为BC,DC 边上的点,且
满足∠MAN=45°,连接MN,求证:DN + BM = MN.
分析:要证明两条线段的和等于第三条线段,可以考虑截长补短的方法,
本题中有正方形的条件,有相等的线段,结合起来可以考虑将△ABM绕点A
逆时针旋转90°得△ADE,再证明△AMN≌△AEN即可(要注意证明E、D、N
三点共线)。
小结:正方形中有相等的线段,也是利用旋转方法的常见背景。
本题利用旋转的方法达到了补短的效果。
例4:如图,点P是正方形ABCD内的一点,连PA、PB、PC.
(1)如图①所示,若PA=2,PB=4,∠APB=135°,求PC的长.
(提示:将△PAB绕点B顺针旋转90°到△P′CB的位置)
(2)如图②,若PA2+PC2=2PB2,请说明点P必在对角线AC上.
分析:
(1)PA、PB、PC三条线段看起来不太好联系上,但是想到在正
方形的条件下容易利用旋转将分散的线段集中,可以考虑将三条线段
中的一条所在的三角形进行旋转,如将△PAB绕点B顺针旋转90°到△P′CB的位置,再连PP′,易得△PBP′为等腰直角三角形,勾股定理求得PP′的长,再得∠PP′C=90°,在△PP′C中勾股定理求得PC=6.
(2)用与(1)一样的方法即可解决。
证明∠APC=180°就可以了。
小结:正方形背景也是利用旋转解题的常见情形,抓住正方形中相等的边,把分散的线段所在的三角形进行旋转从而将它们集中到一起,再运用全等三角形、勾股定理等知识解决问题。
二、旋转操作类综合题中解题方法
(一)旋转操作中如何充分利用旋转得到的条件
例5:在平面直角坐标系中,O为原点,点A(﹣2,0),点B(0,2),点E,点F分别为OA,OB的中点.若正方形OEDF绕点O顺时针旋转,得正方形OE′D′F′,记旋转角为α.
(Ⅰ)如图①,当α=90°时,求AE′,BF′的长;
(Ⅱ)如图②,当α=135°时,求证AE′=BF′,且AE′⊥BF′;
(Ⅲ)若直线AE′与直线BF′相交于点P,求点P的纵坐标的最大值(直接写出结果即可).
分析:
(1)利用勾股定理即可求出AE′,BF′的长.
(2)运用全等三角形的判定与性质、三角形的外角性质就可解决问题.
(3)首先找到使点P的纵坐标最大时点P的位置(点P与点D′重合时),然后运用勾股定理及30°角所对的直角边等于斜边的一半等知识即可求出点P的纵坐标的最大值.
小结:本题是在图形旋转过程中,考查了全等三角形的判定与性质、勾股定理、三角形的外角性质、30°角所对的直角边等于斜边的一半等知识,而找到使点P的纵坐标最大时点P的位置是解决最后一个问题的关键.
(二)注意旋转变化过程的不同情形的分类
例6:如图1,在梯形 ABCD 中,AB∥CD,∠ABC=90°,AB=6,CD=3,
BC=3.△EFG 是边长为 3 的等边三角形,且与梯形ABCD位于直线
AB同侧,当△EFG 位于如图所示位置时,将△EFG 绕点F 进行旋转,
在旋转过程中,设EG所在直线与射线AD相交于点 M,与射线 FB 相交
于点 N,当△AMN为等腰三角形时,求AN的长度。
分析:
△EFG 作为一个整体元素进行旋转,在旋转过程中EG所在直线与射线AD、射线FB有交点,这里首先需要弄清楚在旋转的初始位置时,点G和点E在哪,与要求的射线AD、射线 FB 又有怎样的位置关系.这里通过计算可以得到刚开始旋转时,AF=3,点E与点B重合,而点G 恰好在射线AD 上. 当△EFG 绕点 F 逆时针旋转时,则点 G 就会到射线AD 左上方,同时点 E 会到∠MON 内部;当△EFG 绕点 F 顺时针旋转,则点 G 会到∠MON 内部,同时点E 到射线 FB 下方,随着旋转角的增大,点 G,F 都有可能转到射线 FB 下方.
解:要使△AMN 为等腰三角形,则分别满足以下情况:
(1)AM = MN 时,如图 2,∠A = ∠ANM = 30°,由于∠
3,故此时
FGE = 60°,FG = 3,从而∠GFN = 90°,FN = 3
3.
AN = AF + FN = 3 +3
(2)AN = MN 时,如图 3,∠A = ∠AMN = 30°,则∠MNB =∠FNE = 60°,
而△EFG 是边长为 3 的等边三角形,所以∠FEN = 60°,且 FE =
3,从而可得△FEN 是边长为 3 的等边三角形,即点 G 与点 N 重合,
FN = 3,AN = AF + FN = 3 + 3 = 6.
(3)AM = AN 时,
①如果位置如图 4 所示,则∠ANM =∠AMN = 75°,△EFG 是等边三
角形,则∠FEG = 60°,∠FEN =120°,此时在△NEF 中,∠FNE + ∠
FEN = 75° + 120° > 180°,与三角形内角和定理矛盾.
②如果位置如图 5 所示,则∠ANM = ∠AMN = 75°,△EFG 是等
边三角形,则∠FGN = 60°,所以∠GFN = 45°,过点N 作 NP⊥FG 于
点 P , 则△FNP 为等腰直角三角形,∠PGN =60°,设 PG = x ,则 PF = 3 - x ,PN =x 3,由 PF = PN ,得 3 - x =x 3,解得2333-=x ,继而求得AN=2
63-2293+.
③ 如 果 位 置 如 图 6 所 示 ,∠ANM = ∠AMN = 75°,△EFG 是
等边三角形, 则 ∠FGE = 60° , 可得∠FGN = 120° ,由 于
∠FNM <∠FGN , 与三角形外角定理矛盾,故此种情况不存在.
综上所述,当 AN=3 +33 或AN=6或AN=2
63-2293+时,△AMN 为等腰三角形。
小结:本题在旋转过程中会出现的多种不同情况是理解的难点,要通过画图探索寻找到旋转变化中的多种情形,再结合严格的分类从而严谨的解决运动变化问题。
利用旋转的方法解题是初中几何变换问题中的一类典型问题,在全国各地的中考试题中也经常出现,并且很多都是出现在压轴题中,因为它对学生综合运用几何知识进行逻辑分析的能力要求较高,也是很多学生掌握起来觉得困难的原因。
本文选取了一些中考试题进行了归类总结,并不全面,但从中应该可以激起很多思考,希望对大家有用。