初三中考数学图形的旋转
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中考数学复习图形的旋转一、选择题1.下列图形中是中心对称图形的有( B )A.1个B.2个C.3个D.4个2.如图,将△ABC绕点B顺时针旋转60°得△DBE,点C的对应点E恰好落在AB 的延长线上,连结AD.下列结论一定正确的是( C )A.∠ABD=∠E B.∠CBE=∠CC.AD∥BC D.AD=BC,第2题图),第3题图) 3.如图,在平面直角坐标系中,点B,C,E在y轴上,Rt△ABC经过变换得到Rt△ODE.若点C的坐标为(0,1),AC=2,则这种变换可以是( A )A.△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移3个单位B.△ABC绕点C顺时针旋转90°,再向下平移1个单位C.△ABC绕点C逆时针旋转90°,再向下平移1个单位D.△ABC绕点C逆时针旋转90°,再向下平移3个单位4.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,将△ABC绕点A逆时针旋转,使点C落在线段AB上的点E处,点B落在点D处,则B,D两点间的距离为( A )A.10 B.2 2 C.3 D.25【解析】∵在△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,∴AB=5,∵将△ABC绕点A逆时针旋转,使点C落在线段AB上的点E处,点B落在点D处,∴AE=4,DE=3,∴BE=1,在Rt△BED中,BD=BE2+DE2=10.故选A.,第4题图),第5题图) 5.如图,将线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′,那么A(-2,5)的对应点A′的坐标是( B )A.(2,5) B.(5,2) C.(2,-5) D.(5,-2)【解析】∵线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′,∴△ABO≌△A′B′O,∠AOA′=90°,∴AO=A′O.作AC⊥y轴于C,A′C′⊥x轴于C′,∴∠ACO=∠A′C′O=90°.∵∠COC′=90°,∴∠AOA′-∠COA′=∠COC′-∠COA′,∴∠AOC=∠A′OC′.∴△ACO≌△A′C′O,∴AC=A′C′,CO=C′O.∵A(-2,5),∴AC=2,CO=5,∴A′C′=2,OC′=5,∴A′(5,2).故选B.6.如图,将等边△ABC绕点C顺时针旋转120°得到△EDC,连结AD,BD.则下列结论:①AC=AD;②BD⊥AC;③四边形ACED是菱形.其中正确的个数是( D ) A.0个B.1个C.2个D.3个【解析】∵将等边△ABC绕点C顺时针旋转120°得到△EDC,∴∠ACE=120°,∠DCE =∠BCA=60°,A C=CD=DE=CE,∴∠ACD=120°-60°=60°,∴△ACD是等边三角形,∴AC=AD,AC=AD=DE=CE,∴四边形ACED是菱形,∵将等边△ABC绕点C顺时针旋转120°得到△EDC,AC=AD,∴AB=BC=CD=AD,∴四边形ABCD是菱形,∴BD⊥AC,∴①②③都正确,故选D.二、填空题7.如图,将△AOB绕点O按逆时针方向旋转45°后得到△COD,若∠AOB=15°,则∠AOD的度数是__60°__.,第7题图),第8题图) 8.如图,在平面直角坐标系xOy中,△AOB可以看作是△OCD经过若干次图形的变化(平移、轴对称、旋转)得到的,写出一种由△OCD得到△AOB的过程:__将△COD绕点C顺时针旋转90°,再向左平移2个单位长度得到△AOB(答案不唯一).__.9.如图,在△ABC中,∠A=70°,AC=BC,以点B为旋转中心把△ABC按顺时针旋转α度,得到△A′BC′,点A恰好落在AC上的点A′处,连结CC′,则∠ACC′=__110°__.【解析】∵∠A=70°,AC=BC,∴∠BCA=40°,根据旋转的性质,AB=BA′,BC=BC′,∴∠α=180°-2×70°=40°,∵∠CBC′=∠α=40°,∴∠BCC′=70°,∴∠ACC′=∠ACB+∠BCC′=110°.10.如图,在正方形ABCD中,AD=23,把边BC绕点B逆时针旋转30°得到线段BP,连结AP并延长交CD于点E,连结PC,则△PCE的面积为__9-53__.【解析】∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=90°,∵把边BC绕点B逆时针旋转30°得到线段BP,∴PB=BC=AB,∠PBC=30°,∴∠ABP=60°,∴△ABP是等边三角形,∴∠BAP =60°,AP=AB=23,∵AD=23,∴AE=4,DE=2,∴CE=23-2,PE=4-23,过P作PF ⊥CD 于F ,∴PF =32PE =23-3,∴△PCE 的面积为12CE ·PF =12×(23-2)×(23-3)=9-5 3.故答案为9-5 3.,第10题图) ,第11题图)11.如图,正方形ABCD 和正方形CEFG 边长分别为a 和b ,正方形CEFG 绕点C 旋转,则DE 2+BG 2=__2a 2+2b 2__.【解析】连结BD ,EG ,如图所示,∴DO 2+BO 2=BD 2=BC 2+CD 2=2a 2,EO 2+OG 2=EG 2=CG 2+CE 2=2b 2,则BG 2+DE 2=DO 2+BO 2+EO 2+OG 2=2a 2+2b 2.三、解答题12. 如图,在边长为1的正方形组成的网格中,△ABC 的顶点均在格点上,点A ,B ,C 的坐标分别是A (-2,3),B (-1,2),C (-3,1),△ABC 绕点O 顺时针旋转90°后得到△A 1B 1C 1.(1)在正方形网格中作出△A 1B 1C 1;(2)在旋转过程中,点A 经过的路径AA 1︵的长度为__132π__;(3)在y 轴上找一点D ,使DB +DB 1的值最小,并求出D 点的坐标.,题图),答图)解:(1)如图所示: (2)在旋转过程中,点A 经过的路径AA 1︵的长度为90×π×13180=132π (3)∵点B ,B 1在y 轴两旁,连结BB 1交y 轴于点D ,设D′为y 轴上异于D 的点,显然D′B +D′B 1>DB +DB 1,∴当点D 是BB 1与y 轴交点时,DB +DB 1最小.设直线BB 1的解析式为y =kx +b ,依据题意得⎩⎨⎧-k +b =2,2k +b =1,解得⎩⎨⎧k =-13,b =53,∴y =-13x +53,∴D (0,53) 13.如图,已知正方形ABCD 的边长为3,E ,F 分别是AB ,BC 边上的点,且∠EDF =45°,将△DAE 绕点D 逆时针旋转90°,得到△DCM .(1)求证:△DEF ≌△DMF ;(2)若AE =1,求FM 的长.解:(1)∵△DAE 逆时针旋转90°得到△DCM ,∴∠FCM =∠FCD +∠DCM =180°,∴F ,C ,M 三点共线,∴DE =DM ,∠EDM =90°,∴∠EDF +∠MDF =90°,∵∠EDF=45°,∴∠MDF =∠EDF =45°,在△DEF 和△DMF 中,∵⎩⎨⎧DE =DM ,∠EDF =∠MDF ,DF =DF ,∴△DEF ≌△DMF (SAS ) (2)由(1)得EF =MF ,设EF =MF =x ,∵AE =CM =1,且BC =3,∴BM =BC +CM =3+1=4,∴BF =BM -MF =BM -EF =4-x ,∵EB =AB -AE =3-1=2,在Rt △EBF 中,由勾股定理得EB 2+BF 2=EF 2,即22+(4-x )2=x 2,解得x =52,∴FM =5214.如图①,将一个边长为2的正方形ABCD 和一个长为2,宽为1的长方形CEFD 拼在一起,构成一个大的长方形ABEF .现将小长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转至CE ′F ′D ′,旋转角为α.(1)当点D ′恰好落在EF 边上时,求旋转角α的值;(2)如图②,G 为BC 中点,且0°<α<90°,求证:GD ′=E ′D ;(3)小长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转一周的过程中,△DCD ′与△CBD ′能否全等?若能,直接写出旋转角α的值;若不能,请说明理由.解:(1)∵DC ∥EF ,∴∠DCD ′=∠CD′E =α,∵sin α=CE CD′=CE CD =12,∴α=30° (2)∵G 为BC 中点,∴GC =CE′=CE =1.∵∠D′CG =∠DCG +∠DCD′=90°+α,∠DCE ′=∠D′CE′+∠DCD′=90°+α,∴∠D ′CG =∠DCE′.又∵CD′=CD ,∴△GCD ′≌△E ′CD (SAS ),∴GD ′=E′D (3)能.α=135°或α=315°。
九年级数学上册第二十三章旋转必须掌握的典型题单选题1、如图,将△ABC绕点A逆时针旋转40°得到△ADE,AD与BC相交于点F,若∠E=80°且△AFC是以线段FC 为底边的等腰三角形,则∠BAC的度数为()A.55°B.60°C.65°D.70°答案:B分析:由旋转的性质得出∠E=∠C=80°,∠BAD=40°,由等腰三角形的性质得出∠C=∠AFC=80°,求出∠CAF=20°,根据∠BAC=∠BAD+∠CAF即可得出答案.解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转40°得到△ADE,且∠E=80°,∴∠E=∠C=80°,∠BAD=40°,又∵△AFC是以线段FC为底边的等腰三角形,∴AC=AF,∴∠C=∠AFC=80°,∴∠CAF=180°−∠C−∠AFC=180°−80°−80°=20°,∴∠BAC=∠BAD+∠CAF=40°+20°=60°,故选:B.小提示:本题考查了旋转的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.2、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°+12αB.90°−12αC.180°−32αD.32α答案:C分析:根据旋转的性质可得,BC=DC,∠ACE=α,∠A=∠E,则∠B=∠BDC,利用三角形内角和可求得∠B,进而可求得∠E,则可求得答案.解:∵将△ABC绕点C顺时针旋转得到△EDC,且∠BCD=α∴BC=DC,∠ACE=α,∠A=∠E,∴∠B=∠BDC,∴∠B=∠BDC=180°−α2=90°−α2,∴∠A=∠E=90°−∠B=90°−90°+α2=α2,∴∠A=∠E=α2,∴∠EFC=180°−∠ACE−∠E=180°−α−α2=180°−32α,故选:C.小提示:本题考查了旋转变换、三角形内角和、等腰三角形的性质,解题的关键是掌握旋转的性质.3、如图,将△ABC绕点A逆时针旋转55°得到△ADE,若∠E=70°且AD⊥BC于点F,则∠BAC的度数为()A.65°B.70°C.75°D.80°答案:C分析:由旋转的性质可得∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,由直角三角形的性质可得∠DAC=20°,即可求解.解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转55°得△ADE,∴∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,∵AD⊥BC,∴∠DAC=20°,∴∠BAC=∠BAD+∠DAC=75°.故选C.小提示:本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是本题的关键.4、下列四个银行标志中,是中心对称图形的标志是()A.B.C.D.答案:A分析: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,这个点叫做对称中心.据此即可判断.解:A.是中心对称图形,故此选项符合题意;B.不是中心对称图形,故此选项不合题意;C.不是中心对称图形,故此选项不合题意;D.不是中心对称图形,故此选项不合题意;故选:A.小提示:本题主要考查了中心对称图形定义,关键是找出对称中心.5、如图,在ΔABC中,AB=2,BC=3.6,∠B=60∘,将ΔABC绕点A顺时针旋转度得到ΔADE,当点B的对应点D 恰好落在BC边上时,则CD的长为()A.1.6B.1.8C.2D.2.6答案:A分析:由将△ABC绕点A按顺时针旋转一定角度得到△ADE,当点B的对应点D恰好落在BC边上,可得AD=AB,又由∠B=60°,可证得△ABD是等边三角形,继而可得BD=AB=2,则可求得答案.由旋转的性质可知,AD=AB,∵∠B=60∘,AD=AB,∴ΔADB为等边三角形,∴BD=AB=2,∴CD=CB−BD=1.6,故选A.小提示:此题考查旋转的性质,解题关键在于利用旋转的性质得出AD=AB6、如图,将ΔABC绕点C顺时针旋转得到ΔDEC,使点A的对应点D恰好落在边AB上,点B的对应点为E,连接BE.下列结论一定正确的是()A.AC=AD B.AB⊥EB C.BC=DE D.∠A=∠EBC答案:D分析:利用旋转的性质得AC=CD,BC=EC,∠ACD=∠BCE,所以选项A、C不一定正确再根据等腰三角形的性质即可得出∠A=∠EBC,所以选项D正确;再根据∠EBC=∠EBC+∠ABC=∠A+∠ABC=1800-∠ACB判断选项B不一定正确即可.解:∵ΔABC 绕点C 顺时针旋转得到ΔDEC ,∴AC=CD ,BC=EC ,∠ACD=∠BCE ,∴∠A=∠CDA=180°−∠ACD 2;∠EBC=∠BEC=180°−∠BCE 2,∴选项A 、C 不一定正确,∴∠A =∠EBC ,∴选项D 正确.∵∠EBC=∠EBC+∠ABC=∠A+∠ABC=1800-∠ACB 不一定等于900,∴选项B 不一定正确;故选D .小提示: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.也考查了等腰三角形的性质.7、如图,四边形ABCD 与四边形FGHE 关于点O 成中心对称,下列说法中错误的是( )A .AD//EF,AB//GFB .BO =GOC .CD =HE,BC =GH D .DO =HO答案:D分析:中心对称是指把一个图形绕着某一点旋转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.A .∵AD 与EF 关于点O 成中心对称,∴AD //EF ,同理可得AB //GF ,正确;B .∵点B 与点G 关于点O 成中心对称,∴BO =GO ,正确;C .∵CD 与HE 关于点O 成中心对称,∴CD=HE,同理可得BC=GH,正确;D.∵点D与点E关于点O成中心对称,∴DO=EO,∴DO=HO错误,故选:D.小提示:本题考查中心对称图形的性质,是基础考点,掌握相关知识是解题关键.8、某校举办了“送福迎新春,剪纸庆佳节”比赛.以下参赛作品中,是中心对称图形的是().A.B.C.D.答案:D解:选项A,B,C中的图形不是中心对称图形,选项D中的图形是中心对称图形,故选D小提示:本题考查的是中心对称图形的识别,中心对称图形的定义:把一个图形绕某点旋转180°后能够与自身重合,则这个图形是中心对称图形,掌握“中心对称图形的定义”是解本题的关键.9、下列垃圾分类标识的图案既是轴对称图形,又是中心对称图形的是()A.B.C.D.答案:C分析:根据轴对称图形和中心对称图形的概念逐项判断即可.A.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意;B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;C.是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;D.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意,故选:C.小提示:本题考查轴对称图形、中心对称图形,理解轴对称图形和中心对称图形是解答的关键.10、把图中的交通标志图案绕着它的中心旋转一定角度后与自身重合,则这个旋转角度至少为()A.30°B.90°C.120°D.180°答案:C分析:根据图形的对称性,用360°除以3计算即可得解.解:∵360°÷3=120°,∴旋转的角度是120°的整数倍,∴旋转的角度至少是120°.故选C.小提示:本题考查了旋转对称图形,仔细观察图形求出旋转角是120°的整数倍是解题的关键.填空题11、在平面直角坐标系中,点A(a,2)与点B(6,b)关于原点对称,则ab=________.答案:12分析:根据关于原点对称的两点坐标关系:横、纵坐标均互为相反数,即可求出a和b的值,从而求出结论.解:∵点A(a,2)与点B(6,b)关于原点对称,∴a=-6,b=-2∴ab=12所以答案是:12.小提示:此题考查的是根据两点关于原点对称,求参数的值,掌握关于原点对称的两点坐标关系是解题关键.12、镇江市旅游局为了亮化某景点,在两条笔直且互相平行的景观道MN、QP上分别放置A、B两盏激光灯,如图所示.A灯发出的光束自AM逆时针旋转至AN便立即回转;B灯发出的光束自BP逆时针旋转至BQ便立即回转,两灯不间断照射,A灯每秒转动12°,B灯每秒转动4°.B灯先转动12秒,A灯才开始转动.当B灯光束第一次到达BQ之前,两灯的光束互相平行时A灯旋转的时间是.答案:6秒或19.5秒分析:设A灯旋转t秒,两灯光束平行,B灯光束第一次到达BQ需要180÷4=45(秒),推出t≤45−12,即t≤33.利用平行线的性质,结合角度间关系,构建方程即可解答.解:设A灯旋转t秒,两灯的光束平行,B灯光束第一次到达BQ需要180÷4=45(秒),∴t≤45﹣12,即t≤33.由题意,满足以下条件时,两灯的光束能互相平行:①如图,∠MAM'=∠PBP',12t=4(12+t),解得t=6;②如图,∠NAM'+∠PBP'=180°,12t﹣180+4(12+t)=180,解得t=19.5;综上所述,满足条件的t的值为6秒或19.5秒.所以答案是:6秒或19.5秒.小提示:本题主要考查平行线的性质,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.13、如图,在矩形ABCD中,对角线AC、BD的交点为O,矩形的长、宽分别为7cm、4cm,EF过点O分别交AB、CD于E、F,那么图中阴影部分面积为___cm2.答案:7分析:先根据矩形的性质可得OA=OC,AB∥CD,S▭ABCD=28cm2,再根据平行线的性质可得∠OAE=∠OCF,∠OEA=∠OFC,然后根据三角形全等的判定定理证出△AOE≅△COF,根据全等三角形的性质可得S△AOE=S△COF,由此即可得.解:∵四边形ABCD是矩形,且长、宽分别为7cm、4cm,∴OA=OC,AB∥CD,S▭ABCD=7×4=28(cm2),∴∠OAE=∠OCF,∠OEA=∠OFC,在△AOE和△COF中,{∠OAE=∠OCF∠OEA=∠OFCOA=OC,∴△AOE≅△COF(AAS),∴S△AOE=S△COF,则图中阴影部分面积为S△AOE+S△DOF=S△COF+S△DOF=S△COD=14S▭ABCD=7cm2,所以答案是:7.小提示:本题考查了矩形的性质、三角形全等的判定与性质等知识点,熟练掌握三角形全等的判定与性质是解题关键.14、如图,△ABC与△DEF关于O点成中心对称.则AB________DE,BC//________,AC=________.答案: = EF DF分析:利用关于某点对称的图形全等,这样可以得出对应边与对应角之间的关系,进而解决.∵△ABC与△DEF关于O点成中心对称,∴△ABC≌△DEF,∴AB=DE,AC=DF,∠ABC=∠DEF∴∠CBO=∠FEO,∴BC//EF.所以答案是:=,EF,DF.小提示:此题主要考查了关于某点对称的图形之间的关系,涉及全等三角形,难度不大,熟练掌握中心对称图形的定义是解题的关键.15、以▱ABCD对角线的交点O为原点,平行于BC边的直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系.若A点坐标为(﹣2,1),则C点坐标为_____.答案:(2,﹣1)分析:根据平行四边形是中心对称图形,再根据▱ABCD对角线的交点O为原点和点A的坐标,即可得到点C的坐标.解:∵▱ABCD对角线的交点O为原点,A点坐标为(﹣2,1),∴点C的坐标为(2,﹣1),所以答案是:(2,﹣1).小提示:此题考查中心对称图形的顶点在坐标系中的表示.解答题16、如图1,在等腰Rt△ABC中,∠A=90°,点D、E分别在边AB、AC上,AD=AE,连接,点M、P、N分别为DE、DC、BC的中点.(1)观察猜想:图1中,线段PM与PN的数量关系是______,位置关系是______;(2)探究证明:把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN,BD,判断△PMN的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=4,AB=10,求△PMN面积的最大值.答案:(1)PM=PN,PM⊥PN(2)△PMN是等腰直角三角形,理由见解析(3)492分析:(1)利用三角形的中位线定理得出PM=12CE,PN=12BD,进而得出BD=CE,即可得出结论,再利用三角形的中位线定理得出PM∥CE,再得出∠DPM=∠DCA,最后利用互余得出结论;(2)先判断出△ABD≌△ACE(SAS),得出BD=CE,同(1)的方法得出PM=12CE,PN=12BD,即可得出PM=PN,同(1)的方法即可得出结论;(3)由等腰直角三角形可知,当PM最大时,△PMN面积最大,而BD的最大值是AB+AD=14,即可得出结论.(1)解:∵P、N分别为DC、BC的中点,∴PN∥BD,PN=12BD,∵点M、P分别为DE、DC的中点,∴PM∥CE,PM=12CE,∵AB=AC,AD=AE,∴BD=CE,∴PM=PN,∵PN∥BD,PM∥CE,∴∠DPN=∠ADC,∠DPM=∠DCA,∵∠BAC=90°,∴∠ADC+∠ACD=90°,∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCA+∠ADC=90°,∴PM⊥PN.所以答案是:PM=PN,PM⊥PN.(2)解:△PMN是等腰直角三角形,理由如下.由旋转可知,∠BAD=∠CAE,∵AB=AC,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS),∴∠ABD=∠ACE,BD=CE,由三角形的中位线定理得,PN=12BD,PM=12CE,∴PM=PN,∴△PMN是等腰三角形,同(1)的方法可得,PM∥CE,PN∥BD,∠DPM=∠DCE,∠PNC=∠DBC,∵∠DPN=∠DCB+∠PNC=∠DCB+∠DBC,∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠DCE+∠DCB+∠DBC,=∠BCE+∠DBC=∠ACB+∠ACE+∠DBC =∠ACB+∠ABD+∠DBC=∠ACB+∠ABC,∵∠ACB+∠ABC=90°,∴∠MPN=90°,∴△PMN是等腰直角三角形.(3)解:由(2)可知,△PMN是等腰直角三角形,PM=PN=12BD,∴当PM最大时,△PMN面积最大,∴点D在BA的延长线上,∴BD=AB+AD=14,∴PM=7,∴S△PMN最大=12PM2=12×72=492.小提示:本题综合考查了三角形全等的判定与性质、旋转的性质及三角形的中位线定理,熟练应用相关知识是解决本题的关键.17、如图,在等边△ABC中,D为BC边上一点,连接AD,将△ACD沿AD翻折得到△AED,连接BE并延长交AD的延长线于点F,连接CF.(1)若∠CAD=20°,求∠CBF的度数;(2)若∠CAD=a,求∠CBF的大小;(3)猜想CF,BF,AF之间的数量关系,并证明.答案:(1)20°;(2)∠CBF=α;(3)AF=CF+BF,理由见解析分析:(1)由△ABC是等边三角形,得到AB=AC,∠BAC=∠ABC=60°,由折叠的性质可知,∠EAD=∠CAD=20°,AC=AE,则∠BAE=∠BAC-∠EAD-∠CAD=20°,AB=AE,∠ABE=∠AEB=1(180°−∠BAE)=80°,∠CBF=∠ABE-2∠ABC=20°;(2)同(1)求解即可;(3)如图所示,将△ABF绕点A逆时针旋转60°得到△ACG,先证明△AEF≌△ACF得到∠AFE=∠AFC,然后证明∠AFE=∠AFC=60°,得到∠BFC=120°,即可证明F、C、G三点共线,得到△AFG是等边三角形,则AF=GF=CF+CG=CF+BF.解:(1)∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠ABC=60°,由折叠的性质可知,∠EAD=∠CAD=20°,AC=AE,∴∠BAE=∠BAC-∠EAD-∠CAD=20°,AB=AE,∴∠ABE=∠AEB=1(180°−∠BAE)=80°,2∴∠CBF=∠ABE-∠ABC=20°;(2)∵△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=∠ABC=60°,由折叠的性质可知,∠EAD=∠CAD=α,AC=AE,∴∠BAE=∠BAC−∠EAD−∠CAD=60°−2α,AB=AE,∴∠ABE=∠AEB=12(180°−∠BAE)=60°+α,∴∠CBF=∠ABE−∠ABC=α;(3)AF=CF+BF,理由如下:如图所示,将△ABF绕点A逆时针旋转60°得到△ACG,∴AF=AG,∠FAG=60°,∠ACG=∠ABF,BF=CG在△AEF和△ACF中,{AE=AC∠EAF=∠CAF AF=AF,∴△AEF≌△ACF(SAS),∴∠AFE=∠AFC,∵∠CBF+∠BCF+∠BFD+∠CFD=180°,∠CAF+∠CFA+∠ACD+∠CFD=180°,∴∠BFD=∠ACD=60°,∴∠AFE=∠AFC=60°,∴∠BFC=120°,∴∠BAC+∠BFC=180°,∴∠ABF+∠ACF=180°,∴∠ACG+∠ACF=180°,∴F、C、G三点共线,∴△AFG是等边三角形,∴AF=GF=CF+CG=CF+BF.小提示:本题主要考查了等边三角形的性质与判定,旋转的性质,折叠的性质,全等三角形的性质与判定,三角形内角和定理,熟知相关知识是解题的关键.18、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.(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.小提示: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.。
中考数学热点专题复习图形的旋转建南民中张中建♦识记巩固1、旋转:在平面内,把一个图形绕,按旋转的图形运动,叫做旋转.2、图形旋转的三个要素:(1); (2); (3).3、旋转的特征:(1)图形的和都没有发生变化;(2)相等,相等;(3)对应点到旋转中心的距离;(4)图形中的每一点都绕着旋转中心旋转同样大小的,对应点与旋转中心连线的夹角是.4、旋转对称图形识别:观察图形是否存在一点,围绕这一点旋转一定角度后能否与图形5、经过两次对称轴相交的轴对称变换,相当于一次.6、在成中心对称的两个图形中,连结对称点的线段都经过对称中心,并且被对称中心平分. 反过来,如果两个图形的对应点连成的线段都经过某一点,并且被该点,那么这两个图形一定关于这一点成中心对称.♦识记巩固参考答案:1、某一点—定方向〜定角度2、(1)旋转中心(2)旋转方向(3)旋转角度3、(1)形状大小(2)对应线段对应角(3)相等(4)角度对应角4、重合5、旋转6、平分♦给你提个醒图形在旋转变换过程中会发生许多变化,但是同样也有许多关系并不会随着图形的变化而变化,这就是旋转变换中的不变关系,是解决旋转变换问题的关键之一。
我们要善于归纳以不变应万变的方法和从特殊到一般的数学思想。
♦典例解析例题1:如图1,已知矩形ABED,点。
是边DE的中点,且AB = 2AD.(1)判断△ABC的形状,并说明理由;(2)保持图1中ABC固定不变,绕点C旋转DE所在的直线到图2中(当垂线段AD. 3E在直线初V的同侧),试探究线段A。
、BE, DE长度之间有什么关系?并给予证明;(3)保持图2中固定不变,继续绕点C旋转DE所在的直线肱N到图3中的位置(当垂线段A。
、3E在直线初V的异侧).试探究线段A。
、BE、DE长度之间有什么关系?并给予证明.图3例题1图例题2: RtAAB C与RtAFED是两块全等的含30°、60°角的三角板,按如图(一)所示拼在一起,C8与DE重合.(1)求证:四边形A8FC为平行四边形;(2)取BC中点。
新人教版初中数学——图形的轴对称、平移与旋转知识点归纳及中考典型题解析一、轴对称图形与轴对称轴对称图形轴对称图形定义如果一个图形沿着某条直线对折后,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形就叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴如果两个图形对折后,这两个图形能够完全重合,那么我们就说这两个图形成轴对称,这条直线叫做对称轴性质对应线段相等AB=ACAB=A′B′,BC=B′C′,AC=A′C′对应角相等∠B=∠C∠A=∠A′,∠B=∠B′,∠C=∠C′对应点所连的线段被对称轴垂直平分区别(1)轴对称图形是一个具有特殊形状的图形,只对一个图形而言;(2)对称轴不一定只有一条(1)轴对称是指两个图形的位置关系,必须涉及两个图形;(2)只有一条对称轴关系(1)沿对称轴对折,两部分重合;(2)如果把轴对称图形沿对称轴分成“两个图形”,那么这“两个图形”就关于这条直线成轴对称(1)沿对称轴翻折,两个图形重合;(2)如果把两个成轴对称的图形拼在一起,看成一个整体,那么它就是一个轴对称图形1等腰三角形、矩形、菱形、正方形、圆.2.折叠的性质折叠的实质是轴对称,折叠前后的两图形全等,对应边和对应角相等.【注意】凡是在几何图形中出现“折叠”这个字眼时,第一反应即存在一组全等图形,其次找出与要求几何量相关的条件量.解决折叠问题时,首先清楚折叠和轴对称能够提供我们隐含的且可利用的条件,分析角之间、线段之间的关系,借助勾股定理建立关系式求出答案,所求问题具有不确定性时,常常采用分类讨论的数学思想方法.3.作某点关于某直线的对称点的一般步骤(1)过已知点作已知直线(对称轴)的垂线,标出垂足;(2)在这条直线另一侧从垂足除法截取与已知点到垂足的距离相等的线段,那么截点就是这点关于该直线的对称点.4.作已知图形关于某直线的对称图形的一般步骤(1)作出图形的关键点关于这条直线的对称点;(2)把这些对称点顺次连接起来,就形成了一个符合条件的对称图形.二、图形的平移1.定义在平面内,一个图形由一个位置沿某个方向移动到另一个位置,这样的图形运动叫做平移.平移不改变图形的形状和大小.2.三大要素一是平移的起点,二是平移的方向,三是平移的距离.3.性质(1)平移前后,对应线段平行且相等、对应角相等;(2)各对应点所连接的线段平行(或在同一条直线上)且相等;(3)平移前后的图形全等.4.作图步骤(1)根据题意,确定平移的方向和平移的距离;(2)找出原图形的关键点;(3)按平移方向和平移距离平移各个关键点,得到各关键点的对应点;(4)按原图形依次连接对应点,得到平移后的图形.三、图形的旋转1.定义在平面内,一个图形绕一个定点沿某个方向(顺时针或逆时针)转过一个角度,这样的图形运动叫旋转.这个定点叫做旋转中心,转过的这个角叫做旋转角.2.三大要素旋转中心、旋转方向和旋转角度.3.性质(1)对应点到旋转中心的距离相等;(2)每对对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;(3)旋转前后的图形全等.4.作图步骤(1)根据题意,确定旋转中心、旋转方向及旋转角;(2)找出原图形的关键点;(3)连接关键点与旋转中心,按旋转方向与旋转角将它们旋转,得到各关键点的对应点;(4)按原图形依次连接对应点,得到旋转后的图形.【注意】旋转是一种全等变换,旋转改变的是图形的位置,图形的大小关系不发生改变,所以在解答有关旋转的问题时,要注意挖掘相等线段、角,因此特殊三角形性质的运用、锐角三角函数建立的边角关系起着关键的作用.四、中心对称图形与中心对称中心对称图形中心对称图形定义如果一个图形绕某一点旋转180°后能与它自身重合,我们就把这个图形叫做中心对称图形,这个点叫做它的对称中心如果一个图形绕某点旋转180°后与另一个图形重合,我们就把这两个图形叫做成中心对称性质对应点点A与点C,点B与点D点A与点A′,点B与点B′,点C与点C′对应线段AB=CD,AD=BCAB=A′B′,BC=B′C′,AC=A′C′对应角∠A=∠C∠B=∠D∠A=∠A′,∠B=∠B′,∠C=∠C′区别中心对称图形是指具有某种特性的一个图形中心对称是指两个图形的关系联系把中心对称图形的两个部分看成“两个图形”,则这“两个图形”成中心对称把成中心对称的两个图形看成一个“整体”,则“整体”成为中心对称图形平行四边形、矩形、菱形、正方形、正六边形、圆等.考向一轴对称轴对称图形与轴对称的区别与联系区别:轴对称图形是针对一个图形而言,它是指一个图形所具有的对称性质,而轴对称则是针对两个图形而言的,它描述的是两个图形的一种位置关系,轴对称图形沿对称轴对折后,其自身的一部分与另一部分重合,而成轴对称的两个图形沿对称轴对折后,一个图形与另一个图形重合.联系:把成轴对称的两个图形看成一个整体时,它就成了一个轴对称图形.典例1第24届冬季奥林匹克运动会,将于2022年02月04日~2022年02月20日在中华人民共和国北京市和张家口市联合举行,全国上下掀起喜迎冬奥热潮,下列四个汉字中是轴对称图形的是A.B.C.D.【答案】A【解析】A、是轴对称图形,故此选项正确;B、不是轴对称图形,故此选项错误;C、不是轴对称图形,故此选项错误;D、不是轴对称图形,故此选项错误.故选A.1.下列图形中不是轴对称图形的是A.B.C.D.考向二平移1.平移后,对应线段相等且平行,对应点所连的线段平行(或共线)且相等.2.平移后,对应角相等且对应角的两边分别平行或一条边共线,方向相同.3.平移不改变图形的形状和大小,只改变图形的位置,平移后新旧两图形全等.典例2下列运动中:①荡秋千;②钟摆的摆动;③拉抽屉时的抽屉;④工厂里的输送带上的物品,不属于平移的有A.4个B.3个C.2个D.1个【答案】C【解析】①荡秋千,是旋转,不是平移;②钟摆的摆动,是旋转,不是平移;③拉抽屉时抽屉的运动,是平移;④工厂里的输送带上的物品运动,是平移;故选C.2.下列四组图形都含有两个可以重合的三角形,其中可以通过平移其中一个三角形得到另一个三角形的是A.B.C.D.3.如图,两只蚂蚁以相同的速度沿两条不同的路径,同时从A出发爬到B,则A.乙比甲先到B.甲比乙先到C.甲和乙同时到D.无法确定考向三旋转通过旋转,图形中的每一点都绕着旋转中心沿相同的方向旋转了同样大小的角度,任意一对对应点与旋转中心的连线所成的角都是旋转角,对应点到旋转中心的距离相等,对应线段相等,对应角相等.在旋转过程中,图形的形状与大小都没有发生变化.典例3 如图,在ABC △中,65BAC ∠=︒,以点A 为旋转中心,将ABC △绕点A 逆时针旋转,得AB C ''△,连接BB ',若BB'AC ∥,则BAC '∠的大小是A .15︒B .25︒C .35︒D .45︒【答案】A【解析】∵△ABC 绕点A 逆时针旋转到△AB ′C ′的位置, ∴AB ′=AB ,∠B ′AC ′=∠BAC =65︒, ∴∠AB ′B =∠ABB ′, ∵BB ′∥AC ,∴∠ABB ′=∠CAB =65°, ∴∠AB ′B =∠ABB ′=65°, ∴∠BAB ′=180°–2×65°=50°,∴∠BAC ′=∠B ′AC ′–∠BAB ′=65°–50°=15°, 故选A .4.五角星可以看成由一个四边形旋转若干次而生成的,则每次旋转的度数可以是A .36°B .60°C .72°D .90°5.如图将△ABC 绕点A 顺时针旋转90°得到△AED ,若点B 、D 、E 在同一条直线上,∠BAC =20°,则∠ADB的度数为A.55°B.60°C.65°D.70°考向四中心对称识别轴对称图形与中心对称图形:①识别轴对称图形:轴对称图形是一类具有特殊形状的图形,若把一个图形沿某条直线对称,直线两旁的部分能完全重合,则称该图形为轴对称图形.这条直线为它的一条对称轴.轴对称图形有一条或几条对称轴.②中心对称图形识别:看是否存在一点,把图形绕该点旋转180°后能与原图形重合.典例4下列图形中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是A.B.C.D.【答案】B【解析】A、不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项错误;B、是中心对称图形,又是轴对称图形,故此选项正确;C、不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项错误;D、不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项错误,故选B.6.下列图形中,△A′B′C′与△ABC成中心对称的是A.B.C.D.1.下列四个图形中,不是轴对称图形的是A.B.C.D.2.已知点A的坐标为(3,–2),则点A向右平移3个单位后的坐标为A.(0,–2)B.(6,–2)C.(3,1)D.(3,–5)3.下列说法中正确的有①旋转中心到对应点的距离相等;②对称中心是对称点所连线段的中点;③旋转后的两个图形的对应边所在直线的夹角等于旋转角;④任意一个等边三角形都是中心对称图形.A.1个B.2个C.3个D.4个4.如图,在方格纸中的△ABC经过变换得到△DEF,正确的变换是A.把△ABC向右平移6格B.把△ABC向右平移4格,再向上平移1格C.把△ABC绕着点A顺时针旋转90°,再向右平移6格D.把△ABC绕着点A逆时针旋转90°,再向右平移6格5.如图,已知菱形OABC的顶点O(0,0),B(–2,–2),若菱形绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,则第60秒时,菱形的对角线交点D的坐标为A.(1,–1)B.(–1,–1)C.(1,1)D.(–1,1)6.在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=120°,点E,F分别是边AB,BC边上的动点,沿EF折叠△BEF,使点B的对应点B’始终落在边CD上,则A、E两点之间的最大距离为__________.7.将一张长方形纸条折成如图所示的形状,若∠1=110°,则∠2=__________°.8.如图所示,直线EF过平行四边形ABCD对角线的交点O,且分别交AD、BC于E、F,那么阴影部分的面积是平行四边形ABCD面积的____.9.如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AB′C′D′的位置,旋转角为α(0°<α<90°).若∠1=112°,则∠α=__________°.10.△ABC 在平面直角坐标系xOy 中的位置如图所示.(1)若△A 1B 1C 1与△ABC 关于原点O 成中心对称,则点A 1的坐标为__________; (2)将△ABC 向右平移4个单位长度得到△A 2B 2C 2,则点B 2的坐标为__________; (3)画出△ABC 绕O 点顺时针方向旋转90°得到的△A 3B 3C 3,并求点C 走过的路径长.11.如图,在ABC △中,D 为BC 上任一点,DE AC ∥交AB 于点E DF AB ,∥交AC 于点F ,求证:点E F ,关于AD 的中点对称.12.在如图所示的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1,△ABC的顶点都在正方形网格的格点(网格线的交点)上.(1)请在如图所示的网格平面内作出平面直角坐标系,使点A坐标为(1,3),点B坐标为(2,1);(2)请作出△ABC关于y轴对称的△A'B'C',并写出点C'的坐标;(3)判断△ABC的形状.并说明理由.13.如图,已知∠BAC=40°,把△ABC绕着点A顺时针旋转,使得点B与CA的延长线上的点D重合,连接CE.(1)△ABC旋转了多少度?(2)连接CE,试判断△AEC的形状.(3)若∠ACE=20°,求∠AEC的度数.1.下列四个图形中,可以由下图通过平移得到的是A.B.C.D.2.在平面直角坐标系中,将点(2,1)向右平移3个单位长度,则所得的点的坐标是A.(0,5)B.(5,1)C.(2,4)D.(4,2)3.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,1),点B(3,–1),平移线段AB,使点A落在点A1(–2,2)处,则点B的对应点B1的坐标为A.(–1,–1)B.(1,0)C.(–1,0)D.(3,0)4.把图中的交通标志图案绕着它的中心旋转一定角度后与自身重合,则这个旋转角度至少为A.30°B.90°C.120°D.180°5.如图,在ABCD中,将△ADC沿AC折叠后,点D恰好落在DC的延长线上的点E处.若∠B=60°,AB=3,则△ADE的周长为A.12 B.15 C.18 D.216.如图,将△ABC沿BC边上的中线AD平移到△A′B′C′的位置.已知△ABC的面积为16,阴影部分三角形的面积9.若AA′=1,则A′D等于A.2 B.3 C.4 D.3 27.如图,点E是正方形ABCD的边DC上一点,把△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置.若四边形AECF的面积为20,DE=2,则AE的长为A.4 B.25C.6 D.268.如图,将等边△AOB放在平面直角坐标系中,点A的坐标为(4,0),点B在第一象限,将等边△AOB 绕点O顺时针旋转180°得到△A′OB′,则点B′的坐标是__________.9.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=10 cm,点D为△ABC内一点,∠BAD=15°,AD=6 cm,连接BD,将△ABD绕点A按逆时针方向旋转,使AB与AC重合,点D的对应点为点E,连接DE,DE交AC于点F,则CF的长为__________cm.10.如图,在△ABC中,AB=AC=4,将△ABC绕点A顺时针旋转30°,得到△ACD,延长AD交BC的延长线于点E,则DE的长为__________.11.如图,正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单位长度,在平面直角坐标系中,△OAB的三个顶点O(0,0)、A(4,1)、B(4,4)均在格点上.(1)画出△OAB关于y轴对称的△OA1B1,并写出点A1的坐标;(2)画出△OAB绕原点O顺时针旋转90°后得到的△OA2B2,并写出点A2的坐标;(3)在(2)的条件下,求线段OA在旋转过程中扫过的面积(结果保留π).12.如图,在矩形ABCD中,对角线AC的中点为O,点G,H在对角线AC上,AG=CH,直线GH绕点O 逆时针旋转α角,与边AB、CD分别相交于点E、F(点E不与点A、B重合).(1)求证:四边形EHFG是平行四边形;(2)若∠α=90°,AB=9,AD=3,求AE的长.13.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,将△ABC绕点A顺时针旋转一定的角度α得到△DEC,点A、B的对应点分别是D、E.(1)当点E恰好在AC上时,如图1,求∠ADE的大小;(2)若α=60°时,点F是边AC中点,如图2,求证:四边形BEDF是平行四边形.变式拓展1.【答案】A【解析】A.不是轴对称图形,故本选项符合题意;B.是轴对称图形,故本选项不符合题意;C.是轴对称图形,故本选项不符合题意;D.是轴对称图形,故本选项不符合题意.故选A.2.【答案】D【解析】A、可以通过轴对称得到,故此选项错误;B、可以通过旋转得到,故此选项错误;C、可以通过轴对称得到,故此选项错误;D、可通过平移得到,故此选项正确;故选D.3.【答案】C【解析】由平移的性质可知,甲、乙两只蚂蚁的行走的路程相同,且两只蚂蚁的速度相同,所以两只蚂蚁同时到达,故选C.4.【答案】C【解析】根据旋转的性质可知,每次旋转的度数可以是360°÷5=72°或72°的倍数.故选C.5.【答案】C【解析】∵将△ABC绕点A顺时针旋转90°得到△AED,∴∠BAC=∠DAE=20°,AB=AE,∠BAE=90°,∴∠BEA=45°,∵∠BDA=∠BEA+∠DAE=45°+20°,∴∠BDA=65°.故选C.6.【答案】A【解析】A、是中心对称图形,故本选项正确;B、是轴对称图形,故本选项错误;C、是旋转变换图形,故本选项错误;D、是旋转变换图形,故本选项错误.1.【答案】C【解析】A、是轴对称图形,故本选项不符合题意;B、是轴对称图形,故本选项不符合题意;C、不是轴对称图形,故本选项符合题意;D、是轴对称图形,故本选项不符合题意;故选C.2.【答案】B【解析】∵将点A(3,–2)向右平移3个单位所得点的坐标为(6,–2),∴正确答案是B选项.故选B.3.【答案】C【解析】①旋转中心到对应点的距离相等,正确;②对称中心是对称点所连线段的中点,正确;③旋转后的两个图形的对应边所在直线的夹角等于旋转角,正确;④任意一个等边三角形都是中心对称图形,错误.说法正确的有3个,故选C.4.【答案】D【解析】根据图象,△ABC 绕着点A 逆时针方向90°旋转与△DEF 形状相同,向右平移6格就可以与△DEF 重合.故选D . 5.【答案】C【解析】菱形OABC 的顶点O (0,0),B (–2,–2), 得D 点坐标为(022-,022-),即(–1,–1). 每秒旋转45°,则第60秒时,得45°×60=2700°,2700°÷360°=7.5周, OD 旋转了7周半,菱形的对角线交点D 的坐标为(1,1); 故选C . 6.【答案】23-【解析】如图,作AH ⊥CD 于H .∵四边形ABCD 是菱形,∠BAD =120°, ∴AB ∥CD ,∴∠D +∠BAD =180°, ∴∠D =60°, ∵AD =AB =2,∴AH =AD ·sin60°3= ∵B ,B ′关于EF 对称, ∴BE =EB ′,当BE 的值最小时,AE 的值最大,根据垂线段最短可知,当EB ′3AH ==时,BE 的值最小, ∴AE 的最大值=23, 故答案为:23. 7.【答案】55【解析】∵1110∠=︒,纸条的两边互相平行,∴3180118011070.∠=︒-∠=︒-︒=︒根据翻折的性质,()()1121803180705522∠=⨯︒-∠=⨯︒-︒=︒.故答案为:55. 8.【答案】14【解析】根据中心对称图形的性质,得AOE COF △≌△,则阴影部分的面积等于BOC △的面积,为平行四边形ABCD 面积的14.故答案为:14. 9.【答案】22【解析】如图,∵21112∠=∠=︒(对顶角相等),∴336090211268.∠=-⨯︒-=︒︒︒ ∴'906822BAB ∠=-=︒︒︒,∴旋转角'22.BAB α∠=∠=︒故答案为:22.10.【解析】(1)若△A 1B 1C 1与△ABC 关于原点O 成中心对称,则点A 1的坐标为(2,–3).(2)将△ABC 向右平移4个单位长度得到△A 2B 2C 2,则点B 2的坐标为(3,1). (3)将△ABC 绕O 点顺时针方向旋转90°,则点C 走过的路径长=90π2180=π.11.【解析】如图,连接EF 交AD 于点O .DE AC ∥交AB 于E DF AB ,∥交AC 于F ,∴四边形AEDF 是平行四边形, ∴点E F ,关于AD 的中点对称.12.【解析】(1)如图所示:(2)如图所示:'''A B C △即为所求:C '的坐标为()55-,; (3)2221454162091625AB AC BC =+==+==+=,,,∴222AB AC BC +=, ∴ABC △是直角三角形.13.【解析】(1)∵∠BAC =40°,∴∠BAD =140°,∴△ABC 旋转了140°.(2)由旋转的性质可知AC =AE ,∴△AEC 是等腰三角形. (3)由旋转的性质可知,∠CAE =∠BAD =140°,又AC =AE , ∴∠AEC =(180°–140°)÷2=20°.1.【答案】D【解析】∵只有D 的图形的形状和大小没有变化,符合平移的性质,属于平移得到; 故选D . 2.【答案】B【解析】将点(2,1)向右平移3个单位长度,则所得的点的坐标横坐标增加3,即(5,1).故选B . 3.【答案】【解析】由点A (2,1)平移后所得的点A 1的坐标为(–2,2),可得坐标的变化规律是:左移4个单位,上移1个单位,∴点B 的对应点B 1的坐标为(–1,0).故选C . 4.【答案】C【解析】∵360°÷3=120°,∴旋转的角度是120°的整数倍,∴旋转的角度至少是120°.故选C . 5.【答案】C【解析】由折叠可得,∠ACD =∠ACE =90°,∴∠BAC =90°, 又∵∠B =60°,∴∠ACB =30°,∴BC =2AB =6,∴AD =6,直通中考由折叠可得,∠E =∠D =∠B =60°,∴∠DAE =60°,∴△ADE 是等边三角形,∴△ADE 的周长为6×3=18,故选C . 6.【答案】B【解析】∵S △ABC =16.S △A ′EF =9,且AD 为BC 边的中线,∴S △A ′DE =12S △A ′EF =92,S △ABD =12S △ABC =8, ∵将△ABC 沿BC 边上的中线AD 平移得到△A 'B 'C ',∴A ′E ∥AB ,∴△DA ′E ∽△DAB , 则2()A'DE ABD S A'D AD S =△△,即299()1816A'D A'D ==+,解得A ′D =3或A ′D =﹣37(舍),故选B . 7.【答案】D【解析】∵△ADE 绕点A 顺时针旋转90°到△ABF 的位置.∴四边形AECF 的面积等于正方形ABCD 的面积等于20,∴AD =DC =2,∵DE =2,∴Rt △ADE 中,AE =22AD DE +=26,故选D .8.【答案】(﹣2,﹣23) 【解析】作BH ⊥y 轴于H ,如图,∵△OAB 为等边三角形,∴OH =AH =2,∠BOA =60°,∴BH =3OH =23,∴B 点坐标为(2,23), ∵等边△AOB 绕点O 顺时针旋转180°得到△A ′OB ′, ∴点B ′的坐标是(﹣2,﹣23). 故答案为:(﹣2,﹣23). 9.【答案】10–26【解析】如图,过点A 作AG ⊥DE 于点G ,由旋转知:AD =AE ,∠DAE =90°,∠CAE =∠BAD =15°,∴∠AED =∠ADG =45°,在△AEF 中,∠AFD =∠AED +∠CAE =60°,在Rt △ADG 中,AG =DG =2AD =32, 在Rt △AFG 中,GF =3AG =6,AF =2FG =26,∴CF =AC –AF =10–26, 故答案为:10–26.10.【答案】23–2【解析】根据旋转过程可知:∠CAD =30°=∠CAB ,AC =AD =4.∴∠BCA =∠ACD =∠ADC =75°.∴∠ECD =180°–2×75°=30°.∴∠E =75°–30°=45°.过点C 作CH ⊥AE 于H 点,在Rt △ACH 中,CH =12AC =2,AH =23. ∴HD =AD –AH =4–23.在Rt △CHE 中,∵∠E =45°,∴EH =CH =2.∴DE =EH –HD =2–(4–23)=23–2.故答案为3–2.11.【解析】(1)如下图所示,点A 1的坐标是(–4,1);(2)如下图所示,点A 2的坐标是(1,–4);(3)∵点A (4,1),∴OA 221417+=∴线段OA 290(17)⨯π⨯=174π.12.【解析】(1)∵对角线AC的中点为O,∴AO=CO,且AG=CH,∴GO=HO,∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC,CD=AB,CD∥AB,∴∠DCA=∠CAB,且CO=AO,∠FOC=∠EOA,∴△COF≌△AOE(ASA),∴FO=EO,且GO=HO,∴四边形EHFG是平行四边形;(2)如图,连接CE,∵∠α=90°,∴EF⊥AC,且AO=CO,∴EF是AC的垂直平分线,∴AE=CE,在Rt△BCE中,CE2=BC2+BE2,∴AE2=(9–AE)2+9,∴AE=5.13.【解析】(1)如图1,∵△ABC绕点A顺时针旋转α得到△DEC,点E恰好在AC上,∴CA=CD,∠ECD=∠BCA=30°,∠DEC=∠ABC=90°,∵CA=CD,∴∠CAD=∠CDA=12(180°–30°)=75°,∴∠ADE=90°–75°=15°;(2)如图2,∵点F是边AC中点,∴BF=12 AC,∵∠ACB=30°,∴AB=12AC,∴BF=AB,∵△ABC绕点A顺时针旋转60得到△DEC,∴∠BCE=∠ACD=60°,CB=CE,DE=AB,∴DE=BF,△ACD和△BCE为等边三角形,∴BE=CB,∵点F为△ACD的边AC的中点,∴DF⊥AC,易证得△CFD≌△ABC,∴DF=BC,∴DF=BE,而BF=DE,∴四边形BEDF是平行四边形.。
专题22 图形的旋转考点总结【思维导图】【知识要点】知识点一旋转的基础旋转的概念:把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,叫作图形的旋转.点O叫作旋转中心,转动的角叫作旋转角.如图形上的点P经过旋转变化点P',那么这两个点叫作这个旋转的对应点.如图所示,A OB''∆绕定点O逆时针旋转45︒得到的,其中点A与点A'叫作对应点,线段OB与∆是AOB线段OB'叫作对应线段,OAB∠与OA B'∠)的度数叫∠叫作对应角,点O叫作旋转中心,AOA'∠(或BOB'作旋转的角度. 【注意】1.图形的旋转由旋转中心、旋转方向与旋转的角度所决定.2.旋转中心可以是图形内,也可以是图形外。
【图形旋转的三要素】旋转中心、旋转方向和旋转角. 旋转的特征:➢ 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. 旋转作图的步骤方法:➢ 确定旋转中心、旋转方向、旋转角; ➢ 找出图形上的关键点;➢ 连接图形上的关键点与旋转中心,然后按旋转方向分别将它们旋转一定的角度,得到关键点的对应点; ➢ 按原图的顺序连接这些对应点,即得旋转后的图形. 平移、旋转、轴对称之间的联系:变化后不改变图形的大小和形状,对应线段相等、对应角相等。
平移、旋转、轴对称之间的区别: 1) 变化方式不同:平移:将一个图形沿某个方向移动一定距离。
旋转:将一个图形绕一个顶点沿某个方向转一定角度。
轴对称:将一个图形沿一条直线对折。
2) 对应线段、对应角之间的关系不同平移: 变化前后对应线段平行(或在一条直线上),对应点连线平行(或在一条直线上),对应角的两边平行(或在一条直线上)、方向一致。
旋转: 变化前后任意一对对应点与旋转中心的连线所称的角都是旋转角。
轴对称:对应线段或延长线如果相交,那么交点在对称轴上。
3)确定条件不同A平移:距离与方向旋转:旋转的三要素。
初中数学中考冲刺必备几何图形变换主要包括5个模型平移、旋转和翻折是几何变换中的三种基本变换。
所谓几何变换就是根据确定的法则,对给定的图形(或其一部分)施行某种位置变化,然后在新的图形中分析有关图形之间的关系。
一、旋转的定义二、中考常见的几种旋转图形旋转类型题目举例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。
求∠BPC的度数。
总结:旋转是几何变换中的基本变换,它一般先对给定的图形或其中一部分,通过旋转,改变位置后得新组合,然后在新的图形中分析有关图形之间的关系,进而揭示条件与结论之间的内在联系,找出证题途径。
旋转专题1、图形的旋转(1)在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向旋转一个角度,这样的图形运动称为旋转,这个定点称为旋转中心,转动的角度称为旋转角.(2)性质:①在图形旋转过程中,图形上每一个点都绕旋转中心沿相同方向转动了相同角度;②注意每一对对应点与旋转中心的连线所成的角度都叫旋转角,旋转角都相等; ③对应点到旋转中心的距离相等.2、图形的中心对称(1)把一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么这两个图形关于这个点对称或中心对称,该点叫做对称中心. (2)①关于中心对称的两个图形是全等形;②关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分; ③关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或者在同一直线上)且相等.1、三垂直全等模型三垂直全等构造方法:从等腰直角三角形的两个锐角顶点出发向过直角顶点的直线作垂线。
CBE D CAB2、手拉手全等模型CCCABDEABBA方法技巧提炼高频核心考点EDCBAEDCBAEDCBAABCDEEDCBA3、等线段、共端点 (1) 中点旋转(旋转180°)(2) 等腰直角三角形(旋转90°)A'DCBAF'D'FEDCA(3) 等边三角形旋转(旋转60°)(4) 正方形旋转(旋转90°)②①FEDCBAPFEDCBAGFEDCBA例1、如图,设P 是等边△ABC 内的一点,PA=3,PB=4,PC=5,则∠APB 的度数是________。
类型一旋60°,造等边精题精讲精练例2、(1)如图,P是等边△ABC内一点,∠APB、∠BPC、∠CPA的大小之比为5:6:7,则以PA、PB、PC为边的三角形三内角大小之比(从小到大)是().A.2:3:4B.3:4:5C.4:5:6D.以上结果都不对(2)在等边△ABC中,P为BC边上一点,设以AP、BP、CP为边组成的新三角形的最大内角为θ,则() A. θ≥90° B.θ≤120° C.θ=120° D.θ=135°例3、如图所示.△ABD是等边三角形,在△ABC中,BC=a,CA=b,问:当∠ACB为何值时,C,D 两点的距离最大?最大值是多少?例4、(1)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=60°,∠BCD=120°,证明:BC+DC=AC.(2)如图,四边形ABCD中,AB=BC,∠ABC=60°,P为四边形ABCD内一点,且∠APD=120°.证明:PA+PD+PC≥BD.如图,P 为等边△ABC 内一点,∠APB =113°,∠APC =123°求证:以AP ,BP ,CP 为边可以构成一个三角形,并确定所构成的三角形的各内角的度数.如图,在四边形ABCD 中,∠ABC=30°,∠ADC =60°,AD=DC.证明:BD 2=AB 2+BC 2.例5、如图,以Rt △ABC 的斜边BC 为一边在△ABC 的同侧作正方形BCEF,设正方形的中心为O,连接AO,如果AB=4,AO=62,那么AC 的长等于________。
中考数学知识点总结:平移与旋转
旋转
1、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个角度,这样的图形运动叫做旋转。
2、旋转的*质:
旋转后得到的图形与原图形之间有:对应点到旋转中心的距离相等,旋转角相等。
中心对称
1、中心对称的定义:
如果一个图形绕某一点旋转180度后能与另一个图形重合,那么这两个图形叫做中心对称。
2、中心对称图形的定义:
如果一个图形绕一点旋转180度后能与自身重合,这个图形叫做中心对称图形。
3、中心对称的*质:
在中心对称的两个图形中,连结对称点的线段都经过对称中心,并且被对称中心平分。
轴对称
1、轴对称的定义:
如果一个图形沿一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴。
2、轴对称图形的*质:
①角的平分线上的点到这个角的两边的距离相等。
②线段垂直平分线上的点到这条线段两个端点的距离相等。
③等腰三角形的三线合一。
中考数学图形旋转问题分类解析近年来,以图形旋转为背景的操作探究题,立意新颖、构思巧妙,为学生提供了实践操作的空间,较好地考查了学生观察、实验、猜想、类比、归纳等能力,逐渐成为中考命题的一个新的热点.本文仅从近两年中考试题中撷取数例将其归类评析,以飨读者.一、线段的旋转例1 如图,是汽车挡风玻璃前的刮雨刷.如果,,当绕点旋转90°时,则刮雨刷扫过的面积为cm2.解析本题可这样构造:将△aoc以点o为中心顺时针旋转90°,则与△a′oc′重合.故图中阴影部分面积可转化为扇形aoa′与扇形coc′的面积差.由于s = ,s = ,所以刮雨刷扫过的面积为s - s = - =1000π(cm ).点评求不规则图形的面积问题时,应根据其图形的特点,合理转化,才能易于求解.二、角的旋转例2 (1)如图1,圆内接中,,、为的半径,于点,于点求证:四边形的面积是的面积的.(2)如图2,若保持角度不变,求证:当绕着点旋转时,两条半径和的两条边围成的图形面积始终是的面积的.解析(1)连接oa、oc,因为点是等边三角形的外心,所以.于是四边形的面积= .(2)连接oa、ob、oc,则△aoc≌△cob≌△boa,∠1=∠2.不妨设交于点,交于点,由题意知,∠3+∠4=120°,∠5+∠4=120°,∴∠3=∠5.又oa=oc,∴△oag≌△ocf(asa),所以四边形的面积= .点评在角的旋转过程中,∠3和∠5的相等关系始终不变,故△oag与△ocf的全等关系也始终不变.本题考查了全等三角形的判定与性质,在旋转中找出不变的量是解决问题的关键.三、三角形的旋转例3 如图,已知与是两个全等的直角三角形,量得它们的斜边长为10cm,较小锐角为30°,将这两个三角形摆成如图(1)所示的形状,使点在同一条直线上,且点与点重合,将图(1)中的绕点顺时针方向旋转到图(2)的位置,点在边上,交于点,则线段的长为 cm(保留根号).解析∠b在旋转过程中始终等于60°,又bc= ab,ef= de= ab,易证△bce为等边三角形,∴点e为线段ab的中点,又eg∥bc,由三角形中位线定理结合勾股定理可求出gf= ac= .点评本题借助于30°角的直角三角形边和角之间的特殊关系,对旋转的基本性质进行考查.在分析时要注意,旋转只改变图形的相对位置,不改变图形的形状和大小.例4 如图1,在平面直角坐标系中,将一块腰长为的等腰直角三角板abc放在第二象限,且斜靠在两坐标轴上,直角顶点c的坐标为(,0),点b在抛物线上.(1)点a的坐标为,点b的坐标为;(2)抛物线的关系式为;(3)设(2)中抛物线的顶点为d,求△dbc的面积;(4)将三角板abc绕顶点a逆时针方向旋转90°,到达的位置.请判断点、是否在(2)中的抛物线上,并说明理由.解析(1)(2)两问比较简单,利用勾股定理可求出ao=2,所以a(0,2),再过点b作bf⊥x轴于点f,通过证△bfc≌△coa可得b(-3,1),将b点坐标代入可求抛物线的关系式为.(3)求△dbc的面积是常见题型,可将其分解成△bec和△dec 的面积之和,先求出d点坐标,再利用bd的解析式求出e的坐标,从而得到线段ec的长,容易求出△dbc的面积为 .(4)如图2,过点作轴于点m,过点b作轴于点n,过点作轴于点p.由题意,三角板abc绕顶点a逆时针旋转90°,易证rt △ab′m≌rt△ban,△ac′p≌△cao.从而有am=3,b′m=1,ap=1,c′p=2,所以b′(1,)、c′(2,1),将点b′、c′的坐标代入抛物线解析式,可知点b′、c′在抛物线上.(图中p、n两点实际上是重合的).点评本题通过三角板在抛物线间旋转,巧妙地将旋转、全等三角形、平面直角坐标系及抛物线的有关知识有机地结合起来,有效地考查了学生的数学思维能力.四、四边形的旋转例5 在平面直角坐标系中,边长为2的正方形的两顶点、分别在轴、轴的正半轴上,点在原点.现将正方形绕点顺时针旋转,当点第一次落在直线上时停止旋转,旋转过程中,边交直线于点,边交轴于点(如图).(1)求oa在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当与平行时,求正方形旋转的度数;(3)设的周长为,在正方形旋转的过程中,值是否有变化?请证明你的结论.解析(1)求oa扫过的面积,即求半径为2,圆心角为45°的扇形面积为 = .(2)易证△oam≌△ocn(sas),所以∠con= (90°-45°)=22.5°,即正方形旋转的度数为22.5°.(3) 值无变化.延长ba交y轴于e点,可证△oae≌△ocn,再证△ome≌△omn,∴mn=me=am+ae.从而mn=am+cn,∴=mn+bn+bm=am+cn+bn+bm=ab+bc=4,∴在正方形旋转的过程中,值无变化.点评本题是将正方形绕其一个顶点(坐标原点)旋转,形成一个动态问题,利用正方形的相关性质和旋转的性质,并结合扇形面积、平行、三角形全等等知识,从而解决问题.五、抛物线的旋转例6 如图,已知抛物线c1:的顶点为p,与x轴相交于a、b 两点(点a在点b的左边),点b的横坐标是1.(1)求p点坐标及a的值;(2)如图(1),抛物线c2与抛物线c1关于x轴对称,将抛物线c2向右平移,平移后的抛物线记为c3,c3的顶点为m,当点p、m关于点b成中心对称时,求c3的解析式;(3)如图(2),点q是x轴正半轴上一点,将抛物线c1绕点q 旋转180°后得到抛物线c4.抛物线c4的顶点为n,与x轴相交于e、f两点(点e在点f的左边),当以点p、n、f为顶点的三角形是直角三角形时,求点q的坐标.解析(1)易求p点坐标为(-2,-5),将点b(1,0)代入c1的解析式,∴,解得,a=59 .(2)连接pm,作ph⊥x轴于h,作mg⊥x轴于g,易证△pbh≌△mbg,∴mg=5,bg=3,∴顶点m的坐标为(4,5),又抛物线c3开口向下,运用顶点式便可求出c3的解析式为 .(3)依题意,顶点n、p关于点q成中心对称,求得点n的纵坐标为5,不妨设点n的横坐标为m,作ph⊥x轴于h,作ng⊥x轴于g,作pk⊥ng于k,根据勾股定理可求出pn2=nk2+pk2=m2+4m+104,pf2=ph2+hf2=m2+10m+50,nf2=52+32=34,若△pnf 是直角三角形,需分类讨论:①当∠pnf=90º时,pn2+ nf2=pf2,解得m=443,∴q点坐标为(193,0);②当∠pfn=90º时,pf2+ nf2=pn2,解得m=103,∴q点坐标为(23,0);③∵pn>nk=10>nf,∴∠npf≠90º.综上所述,当q点坐标为(193,0)或(23,0)时,以点p、n、f为顶点的三角形是直角三角形.点评本题以求抛物线的解析式为切入点,利用抛物线的平移、旋转、翻折等多种图形变换渗透对转化、数形结合、分类讨论等数学思想方法的考查.综上可见,图形旋转问题综合性较强,往往需要借助转化、数形结合、分类讨论及方程函数等多种数学思想方法来解决.在平时的教学中,特别要注重数学思想方法的教与学,在实践中不断提高同学们的数学思维能力.注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以pdf格式阅读原文。
中考数学图形的旋转与对称在中考数学中,图形的旋转和对称是一个重要的考点。
本文将介绍图形的旋转和对称的概念、性质以及解题技巧,帮助同学们更好地理解和应用这一知识点。
一、图形的旋转图形的旋转是指围绕某个点旋转一定角度后所得到的新图形。
在中考数学中,常见的图形旋转有顺时针旋转和逆时针旋转两种。
1. 顺时针旋转顺时针旋转是指图形围绕某个点按照顺时针方向旋转一定角度。
旋转后,原来图形上的点和线段相对位置发生改变,但是图形的大小和形状不变。
2. 逆时针旋转逆时针旋转与顺时针旋转相对,是指图形围绕某个点按照逆时针方向旋转一定角度。
同样,旋转后图形的大小和形状不变。
图形的旋转可以通过几何划线法和坐标变换法进行求解。
特别是坐标变换法,可以通过将原图形的坐标点进行变换计算,得到旋转后图形的坐标点,从而绘制出旋转后的图形。
二、图形的对称图形的对称是指图形按照某个轴或某个点进行对称,得到的新图形和原图形完全一致。
根据对称的方式,图形的对称可以分为轴对称和点对称。
1. 轴对称轴对称是指图形按照某条直线进行对称,对称后的图形与原图形重合。
对称轴是使得对称前后对应点在同一条直线上的直线。
2. 点对称点对称是指图形按照某个点进行对称,对称后的图形与原图形完全一致。
对称中心是使得对称前后对应点在同一直线上的点。
图形的对称可以通过几何划线法和坐标变换法进行求解。
对称轴可以通过观察图形特点或者通过求交点的方法来确定。
点对称也可以通过观察图形特点或者通过坐标变换法来求解。
三、图形旋转与对称的性质1. 旋转与对称的复合变换图形的旋转和对称可以进行复合变换,即先进行旋转变换,再进行对称变换,或者先进行对称变换,再进行旋转变换。
复合变换后,图形的大小和形状保持不变。
2. 旋转与对称的性质运用图形的旋转和对称性质经常在中考数学的几何题中应用。
特别是在计算图形的面积、周长、角度等问题时,通过旋转和对称可以简化计算过程,提高解题效率。
四、例题解析1. 已知一个三角形ABC,将其绕点A顺时针旋转120度,再绕点B逆时针旋转90度,得到一个新的三角形A'B'C'。
中考数学几何旋转综合题1. 已知正方形ABCD 中,E 为对角线BD 上一点,过E 点作EF ⊥BD 交BC 于F ,连接DF ,G 为DF 中点,连接EG ,CG .(1)求证:EG =CG ;(2)将图①中△BEF 绕B 点逆时针旋转45º,如图②所示,取DF 中点G ,连接EG ,CG .问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.(3)将图①中△BEF 绕B 点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论?(均不要求证明)2.在△ABC 中,AB =BC =2,∠ABC =转角(0°<120°,将△ABC 绕点B 顺时针旋<90°)得△A 1BC 1,A 1B 交AC 于点E ,A 1C 1分别交AC ,BC 于D ,F 两点.(1)如图观察并猜想,在旋转过程中,线段EA 1与FC 是怎样的数量关系?并证明你的结论; (2)如图,当=30°时,试判断四边形BC 1DA 的形状,并说明理由; (3)在(2)的情况下,求ED 的长.3.如图23-5(a),在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,32==AC AB ,D ,E 两点分别在AC ,BC 上,且DE ∥AB ,22=CD ,将△CDE 绕点C 顺时针旋转,得到△CD ′E ′(如图23-5(b),点D ′,E ′分别与点D ,E 对应),点E ′在AB 上,D ′E ′与AC 交于点M .AD C EG 第23题图①F AD CE G第23题图② FACE第23题图③图23-5(1)求∠ACE ′的度数;(2)求证:四边形ABCD ′是梯形; (3)求△AD ′M 的面积.4.如图,若△ABC 和△ADE 为等边三角形,M ,N 分别为EB ,CD 的中点,易证:CD =BE ,△AMN 是等边三角形. (1)当把△ADE 绕A 点旋转到图23-8(b)的位置时,D ,E ,B 三点共线,CD =BE 是否仍然成立?若成立请证明;若不成立请说明理由;(2)当△ADE 绕A 点旋转到图23-8(c)的位置时,D ,E ,B 三点不共线,△AMN 是否还是等边三角形?若是,请给出证明;并求出当AB =2AD 时,△ADE 与△ABC 及△AMN 的面积之比;若不是,请说明理由.5.如图,在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(-8,0),直线BC 经过点B (-8,6),C (0,6),将四边形OABC 绕点O 按顺时针方向旋转得到四边形OA ′B ′C ′,此时直线OA ′,直线B ′C ′分别与直线BC 相交于点P ,Q .(1)四边形OABC 的形状是______,当=90°时,BQBP的值是______; (2)①如图23-9(b),当四边形OA ′B ′C ′的顶点B ′落在y 轴的正半轴上时,求BQBP的值; ②如图23-9(c),当四边形OA ′B ′C ′的顶点B ′落在直线BC 上时,求△OPB ′的面积; (3)在四边形OABC 的旋转过程中,当0°<≤180°时,是否存在这样的点P 和点Q ,使BP =BQ 21?若存在,直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.D1 解:(1)证明:在Rt△FCD中,∵G为DF的中点,∴CG=12FD.………… 1分同理,在Rt△DEF中,EG=12 FD.………………2分∴CG=EG.…………………3分(2)(1)中结论仍然成立,即EG=CG.…………………………4分证法一:连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点.在△DAG与△DCG中,∵AD=CD,∠ADG=∠CDG,DG=DG,∴△DAG≌△DCG.∴AG=CG.………………………5分在△DMG与△FNG中,∵∠DGM=∠FGN,FG=DG,∠MDG=∠NFG,∴△DMG≌△FNG.∴MG=NG在矩形AENM中,AM=EN.……………6分在Rt△AMG与Rt△ENG中,∵AM=EN,MG=NG,∴△AMG≌△ENG.∴AG=EG.∴EG=CG.……………………………8分证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC,……………………4分在△DCG 与△FMG中,∵FG=DG,∠MGF=∠CGD,MG=CG,∴△DCG ≌△FMG.∴MF=CD,∠FMG=∠DCG.FA DEGN 图②(一)FA DEGM图②(二)∴MF ∥CD ∥AB .………………………5分∴EF MF ⊥在Rt △MFE 与Rt △CBE 中,∵MF =CB ,EF =BE ,∴△MFE ≌△CBE . ∴MEF CEB ∠=∠.…………………………………………………6分 ∴∠MEC =∠MEF +∠FEC =∠CEB +∠CEF =90°. …………7分 ∴△MEC 为直角三角形.∵MG = CG ,∴EG =21MC . ∴EG CG =.………………………………8分 (3)(1)中的结论仍然成立,即EG =CG .其他的结论还有:EG ⊥CG .……10分2.解 (1)证明:∵AB =BC ,∴∠A =∠C .由旋转可知,AB =BC 1,∠A =∠C 1,∠ABE =∠C 1BF .∴△ABE ≌△C 1BF . ∴BE =BF .又∵BA 1=BC ,∴BA 1-BE =BC -BF ,即EA 1=FC . (2)四边形BC 1DA 是菱形.证明:∵∠A 1=∠ABA 1=30°,∴A 1C 1∥AB ,同理AC ∥BC 1.∴四边形BC 1DA 是平行四边形.又∵AB =BC1,∴四边形BC 1DA 是菱形.(3)如图23-4(c),过点E 作EG ⊥AB 于点G ,则AG =BG =1.图23-4(c)在Rt △AEG 中,.332cos301cos o===A AG AE 由(2)知四边形BC 1DA 是菱形,∴AD =AB =2. .3322-=-=∴AE AD ED 3.分析 注意旋转前后对应元素的关系,以及图中隐含的45°、30°等特殊角,将△AD ′M 的面积转化为S △AD ′E ′-S △AME ′,利用方程的思想求解.解 (1)如图23-5(a),∵∠BAC =90°,AB =AC ,∴∠B =∠ACB =45°.∵DE ∥AB ,∴∠DEC =∠DCE =45°∠EDC =90°..22==∴CD DE ∴CE =CE ′=4.如图,在Rt △ACE ′中,∠E ′AC =90°,32=AC ,CE ′=4,⋅='∠∴23cos ACE ∴∠ACE ′=30°. (2)如图23-5(b),∵∠D ′CE ′=∠ACB =45°,∠ACE ′=30°,∴∠D ′CA =∠E ′CB =15°. 又22==''BCAC CE CD ,∴△D ′CA ∽△E ′CB .∴∠D ′AC =∠B =45°.∴∠ACB =∠D ′AC .∴AD ′∥BC .∵∠B =45°,∠D ′CB =60°,∴∠ABC 与∠D ′CB 不互补,∴AB 与D ′C 不平行.∴四边形ABCD ′是梯形.(3)在图23-5(c)中,过点C 作CF ⊥AD ′,垂足为F ,过D ′作D ′G ⊥AB ,垂足为G .作∠AMH =60°交AE ′于H .可得∠FCD ′=∠ACF -∠ACD ′=30°.FBADC图③G在Rt △ACF 中,,645cos =⋅=AC AF 在Rt △D ′CF 中,,30,22 ='∠='FCD CD.22='='∴CD F D ∴△AD ′E 中,AD ′=26-,AE ′=2,∠BAD ′=135°. 在Rt △AD ′G 中,.1345sin -=⋅'='AD G D .1321-='⋅'=∴''∆G D AE S E AD设AM =x ,可得x AH 3=,MH =HE ′=2-.3x 在Rt △AMH 中,由AM 2+AH 2=MH 2,可得.)32()3(222x x x -=+化简,得.04342=-+x x 解得.324±=x 由AM <AC 可得324-=AM ..32421-=⋅'=∴'∆AM AE S AME .533-=-=∴'∆'∆'∆AME E AD M AD S S S 4. 解 (1)如图23-8(b)CD =BE .理由如下:∵△ABC 和△ADE 为等边三角形,∴AB =AC ,AE =AD ,∠BAC =∠EAC =60°.∵∠BAE =∠BAC -∠EAC ,∠DAC =∠EAD -∠EAC ,∴∠BAE =∠DAC .∴△ABE ≌△ACD . ∴CD =BF .(2)如图23-8(c),△AMN 是等边三角形,理由如下:同理可证△ABE ≌△ACD ,∴∠ABE =∠ACD ,BE =CD .∵M ,N 分别是BE ,CD 的中点,.2121CN CD BE BM ===∴∵AB =AC ,∠ABE =∠ACD ,∴△ABM ≌△A . ∴AM =AN ,∠MAB =∠NAC .∴∠NAM =∠NAC +∠CAM =∠MAB +∠CAM =∠BAC =60°.∴△AMN 是等边三角形.设AD =a ,则AB =2a .∵AD =AE =DE ,AB =AC ,∴CE =DE .∵△ADE 为等边三角形,∴∠DEC =120°,∠ADE =60°.∴∠EDC =∠ECD =30°,∠ADC =90°.在Rt △ADC 中,AD =a ,∠ACD =30°,.3a CD =∴∵N 为DC 的中点,.27,2322a AD DN AN a DN =+==∴∵△ADE ,△ABC ,△AMN 为等边三角形, ∴S △ADE ∶S △ABC ∶S △AMN =22)2(a a ∶∶.7:16:447:4:1)27(2==a 5.(1)矩形(或长方形),74=BQ BP ;(2)①先证△COP ∽△A ′OB ′,再证△B ′CQ ∽△B ′C ′O ,并求出CQ ,BQ 的长,从而可得BQBP的值;②易证△OCP ≌△B ′A ′P ,∴OP =B ′P ,CP =A ′P ,设B ′P =x ,在Rt △OCP 中,根据勾股定理解出x 的值,得到S △OPB ′;(3)先假设存在这样的点P 和点Q ,使BQ BP 21=,再根据已知条件分类讨论求解.解 (1)矩形(长方形),74=BQ BP .(2)①∵∠POC =∠B ′OA ′,∠PCO =∠OA ′B ′=90°,∴△COP ∽△A ′OB ′,'=''∴OA OC B A CP 即,866=CP ⋅=-==∴27,29CP BC BP CP 同理,△B ′CQ ∽△B ′C ′O ,⋅'''='∴C B C B O C CQ 在Rt △A ′OB ′中,,1022='+'=''O A B A OB ⋅-=∴86106CQ ∴CQ =3,BQ =BC +CQ =11.⋅=∴227BQ BP②在△OCP 和△B ′A ′P 中,⎪⎩⎪⎨⎧''=='∠=∠''∠=∠,,90,A B OC A OCP PA B OPC∴△OCP ≌△B ′A ′P .∴OP =B ′P ,CP =A ′P .设B ′P =x ,在Rt △OCP 中,CP =A ′P =OA ′-OP =8-x .(8-x )2+62=x 2,解答⋅=425x ∴S △OPB ′⋅=⨯⨯=475642521(3)存在这样的点P 和点Q ,使.21BQ BP =点P 的坐标是⋅---)6,47(),6,6239(21P P 对于第(3)题,我们提供如下详细解答:过点Q 作QH ⊥OA ′于H ,连接OQ ,则QH =OC ′=OC , ∵S △POQ =OC PQ ⋅21,S △POQ QH OP ⋅=21,∴PQ =OP .设BP =x ,∵BQ BP 21=∴BQ =2x . ①如图23-9(d),当点P 在点B 的左侧时,OP =PQ =BQ +BP =3x ,在Rt △PCO 中,(8+x )2+62=(3x )2. 解得6231,623121-=+=x x (舍去).⋅--∴)6,6239(1P图23-9②如图23-9(e),当点P 在点B 的右侧时,OP =PQ =BQ -BP =x ,PC =8-x .在Rt △PCO 中,(8-x )2+62=x 2解得⋅=425x ⋅=-=-=∴474258BP BC PC ⋅-∴)6,47(2P 综上可知,存在点),6,6329(1--P )6,647(2-P ,使.21BQ BP =5. 图1是边长分别为4 3 和3的两个等边三角形纸片ABC 和C ′D ′E ′叠放在一起(C 与C ′重合).(1)操作:固定△ABC ,将△C ′D ′E ′绕点C 顺时针旋转30°得到△CDE ,连结AD 、BE ,CE 的延长线交AB 于F(图2);探究:在图2中,线段BE 与AD 之间有怎样的大小关系?试证明你的结论.(4分)(2)操作:将图2中的△CDE ,在线段CF 上沿着CF 方向以每秒1个单位的速度平移,平移后的△CDE 设为△PQR(图3);探究:设△PQR 移动的时间为x 秒,△PQR 与△ABC 重叠部分的面积为y ,求y 与x 之间的函数解析式,并写出函数自变量x 的取值围.(5分)(3)操作:图1中△C ′D ′E ′固定,将△ABC 移动,使顶点C 落在C ′E ′的中点,边BC 交D ′E ′于点M ,边AC 交D ′C ′于点N ,设∠AC C ′=α(30°<α<90°=(图4);探究:在图4中,线段C ′N ·E ′M 的值是否随α的变化而变化?如果没有变化,请你求出C ′N ·E ′M 的值,如果有变化,请你说明理由.(4分)解:(1)BE=AD 证明:∵△ABC 与△DCE 是等边三角形 ∴∠ACB=∠DCE=60° CA=CB ,CE=CD ∴∠BCE=∠ACD ∴△BCE ≌△A ∴ BE=AD (也可用旋转方法证明BE=AD ) (2)如图在△CQT 中 ∵∠TCQ=30°∠RQT=60°∴∠QTC=30° ∴∠QTC=∠TCQ ∴QT=QC=x ∴ RT=3-x ∵∠RTS +∠R=90°∴∠RST=90° ∴3×32 3-x)2=3-x)293(0≤x ≤3)(3)C ′N ·E ′M 的值不变 证明:∵∠ACC ′=60°∴∠MCE ′+∠NCC ′=120°∵∠C ′+∠NCC ′=120°∴∠MCE ′=∠C ′∵∠E ′=∠C ′∴△E ′MC ∽△C ′∴////E M E C C C C N ∴C ′N ·E ′M=C ′C ·E ′C=32×32=946将两块含30°角且大小相同的直角三角板如图1摆放。
中考数学旋转知识点总结一、旋转的基本概念1. 旋转的定义旋转是几何变换的一种,它将图形绕某一定点进行旋转,使得原图形经过旋转后仍符合原图形的性质。
在平面几何中,这一定点通常被称为旋转中心,而旋转的角度则是旋转的重要参数。
2. 旋转的表示在数学中,旋转可以通过不同的表示方法来描述。
最常见的是使用坐标系中的点和向量表示旋转,也可以使用矩阵来进行描述。
3. 旋转的性质旋转具有许多重要的性质,比如旋转是等距变换,旋转后的图形与原图形的关系等。
这些性质对于理解旋转的本质和应用都具有重要的意义。
二、旋转的基本公式1. 二维平面的旋转公式在平面几何中,二维平面上的点可以通过旋转变换而成。
对于坐标系中的点(x, y),绕原点逆时针旋转θ度后的新坐标可以根据公式进行计算。
2. 三维空间的旋转公式在三维空间中,点的旋转也是常见的几何变换。
旋转的角度可以沿着不同轴进行,因此三维空间中的旋转公式相对复杂一些,但也是可以通过矩阵等方式进行描述的。
三、旋转的应用1. 图形的旋转在几何中,通过旋转可以使得图形的位置和方向发生变化。
通过学习旋转的原理和公式,可以对图形的旋转进行分析和计算,从而更好地理解和掌握图形的性质和特点。
2. 向量的旋转在向量几何中,旋转是常见的几何变换。
向量的旋转不仅可以通过公式进行计算,还可以通过向量的性质和几何特点进行分析,从而更深入地理解向量的旋转。
3. 坐标系的旋转在空间几何和三维几何中,经常需要对坐标系进行旋转变换。
通过学习旋转的原理和方法,可以更清晰地理解坐标系的旋转规律,从而更好地应用于实际问题的解决中。
四、旋转的相关定理1. 旋转对称性质在平面几何中,旋转对称是一种重要的对称方式。
通过学习旋转对称的定理和性质,可以更好地理解和应用旋转对称在几何图形中的作用。
2. 旋转角度的性质旋转角度的性质是旋转的重要定理和性质之一。
通过学习旋转角度的性质,可以更深入地理解和应用旋转的基本特点。
3. 旋转的复合变换旋转可以与其他几何变换进行复合,比如平移、翻转等。
2024年中考数学高频考点专题复习——旋转综合题1.如图,△ABC 和△DEF 关于某点对称(1)在图中画出对称中心O ;(2)连结AF 、CD ,判断四边形ACDF 的形状,并说明理由.2.在平面直角坐标系中的位置如图所示,其中每个小正方形的边长为1个单位.(1)画出关于原点O 的中心对称图形;(2)在(1)的条件下,请分别写出点A 、B 、C 的对应点、、的坐标.ABC ABC 111A B C 1A 1B 1C3.如图1,图2,△ABC 是等边三角形,D 、E 分别是AB 、BC 边上的两个动点(与点A 、B 、C 不重合),始终保持BD=CE.(1)当点D 、E 运动到如图1所示的位置时,求证:CD=AE.(2)把图1中的△ACE 绕着A 点顺时针旋转60°到△ABF 的位置(如图2),分别连结DF 、EF.①找出图中所有的等边三角形(△ABC 除外),并对其中一个给予证明;②试判断四边形CDFE 的形状,并说明理由.4.如图,矩形 中, ,将矩形 绕点C 顺时针旋转得到矩形 .设旋转角为 ,此时点 恰好落在边 上,连接 .(1)当 恰好是 中点时,此时 ;(2)若 ,求旋转角 及 的长.5.将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°得到线段AC ,继续旋转α(0°<α<120°)得到线段AD ,连接CD 、BD .(1)如图,若α=80°,则∠BDC 的度数为 ;(2)请探究∠BDC 的大小是否与角α的大小有关,并说明理由.ABCD 4BC =ABCD A B C D ''''αB 'AD B B 'B 'AD α=75AB B ︒∠='αAB6.在平面直角坐标系中,小方格都是边长为1的正方形,△ABC ≌△DEF ,其中点A 、B 、C 、都在格点上,请你解答下列问题:(1)如图(a )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,涂黑的小正方形的序号为 .(2)画出△ABC 关于y 轴对称的△A 1B 1C 1;画出△ABC 绕点P (1,﹣1)顺时针旋转90°后的△A 2B 2C 2;(3)△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2成中心对称吗?若成中心对称请你求出对称中心的坐标;若不成,则说明理由.7.图1是某小型汽车的侧面示意图,其中矩形 表示该车的后备箱,在打开后备箱的过程中,箱盖 可以绕点A 逆时针方向旋转,当旋转角为 时,箱盖 落在 的位置(将后备箱放大后如图2所示).已知 厘米, 厘米, 厘米.在图2中求: (1)点 到 的距离(结果保留根号);(2)E 、 两点的距离(结果保留根号).ABCD ADE 60︒ADE AD E ''90AD =30DE =40EC =D 'BC E '8.如图, 是等腰直角三角形, 是直角三角形, ,点 为边 中点将 绕点 顺时针旋转,旋转角记为 ,点 为边 的中点.(1)如图,求初始状态时 的大小;(2)如图,在旋转过程中,若点 构成平行四边形,请直接写出此时 的值;(3)在旋转过程中,若点 和点 重合,请在图中画出 并连接 ,判断此时是否有 ?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.ABC 90,ABC BDE ∠=︒ 30E ∠=︒D BC BDE D (0360)αα<<︒F BE AEC ∠,,,B D F B 'a F B ,B DE ' AE AE ED ⊥9.如图,在菱形 中, ,将边 绕点 逆时针旋转至 ,记旋转角为 .过点 作 于点 ,过点 作 直线 于点 ,连接 .(1)(探索发现)填空:当 时, = .的值是 (2)(验证猜想)当 时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请仅就图2的情形进行证明;若不成立,请说明理由;(3)(拓展应用)在(2)的条件下,若 ,当 是等腰直角三角形时,请直接写出线段 的长.ABCD 120BAD ∠= AB A 'AB αD DF BC ⊥F B BE ⊥'B D E EF 60α= 'EBB ∠ 'EF DB 0360α<< AB =BDE ∆EF10.如图(1),在△ABC中,AB=BC,P为AB边上一点,连接CP,以PA、PC为邻边作APCD,AC与PD 相交于点E,已知∠ABC=∠AEP= (0°< <90°).(1)求证: ∠EAP=∠EPA;(2)APCD是否为矩形?请说明理由;(3)如图(2),F为BC中点,连接FP,将∠AEP绕点E顺时针旋转适当的角度,得到∠MEN(点M、N分别是∠MEN的两边与BA、FP延长线的交点).猜想线段EM与EN之间的数量关系,并证明你的结论.αα11.定义:有一组邻边相等,且它们的夹角为60°的四边形叫做半等边四边形.(1)已知在半等边四边形ABCD 中,AB=AD ,∠BAD=60°,∠BCD=120°.①如图1,若∠B=∠D ,求证:BC=CD ;②如图2,连结AC ,探索线段AC 、BC 、CD 之间的数量关系,并说明理由;(2)如图3,已知∠MAC=30°,AC=10+10,点D 是射线AM 上的一个动点,记∠DCA=a ,点B 在直线AC 的下方,若四边形ABCD 是半等边四边形,且CB=CD .问:当点D 在15°≤a≤45°的变化过程中运动时,点B 也随之运动,请直接写出点B 所经过的路径长.12.已知,把45°的直三角板的直角顶点E 放在边长为6的正方形ABCD 的一边BC 上,直三角板的一条直角边经过点D ,以DE 为一边作矩形DEFG ,且GF 过点A ,得到图1.(1)求矩形DEFG 的面积;(2)若把正方形ABCD 沿着对角线AC 剪掉一半得到等腰直角三角形ABC ,把45°的直三角板的一个45°角的顶点与等腰直角三角形ABC 的直角顶点B 重合,直三角板夹这个45°角的两边分别交CA 和CA 的延长线于点H 、P ,得到图2.猜想:CH 、PA 、HP 之间的数量关系,并说明理由;(3)若把边长为6的正方形ABCD 沿着对角线AC 剪掉一半得到等腰直角三角形ABC ,点M 是Rt △ABC 内一个动点,连接MA 、MB 、MC ,设MA+MB+MC =y ,直接写出 的最小值.2y13.(1)观察猜想:如图①,在Rt △ABC 和Rt △BDE 中,∠ABC =∠EBD =90°,AB =BC ,BE =BD ,连接AE ,点F 是AE 的中点,连接CD 、BF ,当点D 、B 、C 三点共线时,线段CD 与线段BF 的数量关系是 ,位置关系是 .(2)探究证明:在(1)的条件下,将Rt △BDE 绕点B 顺时针旋转至图②位置时,(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请你就图②的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;(3)拓展延伸:如图③,在Rt △ABC 和Rt △BDE 中,∠ABC =∠EBD =90°,BC =2AB =8,BD =2BE =4,连接AE ,点F 是AE 的中点,连结CD 、BF ,将△BDE 绕点B 在平面内自由旋转,请直接写出BF 的取值范围,14.请认真阅读下面的数学小探究系列,完成所提出的问题:(1)探究1,如图1,在等腰直角三角形ABC 中, , ,将边AB 绕点B 顺时针旋转90°得到线段BD ,连接CD ,过点D 作BC 边上的高DE ,则DE 与BC 的数量关系是 , 的面积为 ;(2)探究2,如图2,在一般的 中, ,( , ),将边AB 绕点B 顺时针旋转90°得到线段BD ,连接CD ,请用含m ,n 的式子表示 的面积,并说明理由.(3)探究3:如图3,在等腰三角形ABC 中, , ( ,, ),将边AB 绕点B 顺时针旋转90°得到线段BD ,连接CD ,试探究用含a ,b ,c 的式子表示 的面积,要有探究过程.90ACB ∠=︒5BC =BCD Rt ABC 90ACB ∠=︒22()()BC m n m n =+--0m >0n >BCD AB AC =BC a b c =++0a >0b >0c >BCD15.如图1,在△ABC中,∠A=120°,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接BE,点M,N,P分别为DE,BE,BC的中点,连接NM,NP.(1)图1中,线段NM,NP的数量关系是 ,∠MNP的度数为 ;(2)把△ADE绕点A顺时针旋转到如图2所示的位置,连接MP.求证:△MNP是等边三角形;(3)把△ADE绕点A在平面内旋转,若AD=2,AB=5,请直接写出△MNP面积的最大值.16.(1)问题发现:如图①,正方形ABCD的边长为4,对角线AC、BD相交于点O,E是AB上点(点E不与A、B重合),将射线OE绕点O逆时针旋转90°,所得射线与BC交于点F,则四边形OEBF的面积为 .(2)问题探究:如图②,线段BQ=10,C为BQ上点,在BQ上方作四边形ABCD,使∠ABC=∠ADC=90°,且AD =CD,连接DQ,求DQ的最小值;(3)问题解决:“绿水青山就是金山银山”,某市在生态治理活动中新建了一处南山植物园,图③为南山植物园花卉展示区的部分平面示意图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AD=CD,AC=600米.其中AB、BD、BC为观赏小路,设计人员考虑到为分散人流和便观赏,提出三条小路的长度和要取得最大,试求AB+BD+BC的最大值.17.如图14-1,在平面直角坐标系xOy 中,直线l 2:y=与x 轴交于点B ,与直线l 1交于点c ,c点到x 轴的距离CD 为2 ,直线1交x 轴于点A(-3,0) .(1)求直线l 1的函数表达式;(2)如图14-2,y 轴上的两个动点E 、F(E 点在F 点上方)满足线段EF 的长为 ,连接CE 、AF ,当线段CE+EF+AF 有最小值时,求出此时点F 的坐标,以及CE+EF+AF 的最小值;(3)如图14-3,将△ACB 绕点B 逆时针方向旋转60°,得到△BGH ,使点A 与点H 重合,点C 与点G 重合(C 、G 两点恰好关于x 轴对称),将ABGH 沿直线BC 平移,记平移中的△BGH 为△B'G'H',在平移过程中,设直线B'H'与x 轴交于点M ,是否存在这样的点M ,使得△B'MG'为等腰三角形?若存在,请直接写出此时点M 的坐标;若不存在,说明理由.18.如图(1)问题发现:如图1,已知点C 为线段 上一点,分别以线段 为直角边作两个等腰直角三角形, ,连接 ,线段 之间的数量关系为 ;位置关系为 .(2)拓展研究:如图2,把 绕点C 逆时针旋转,线段 交于点F ,则 之间的关系是否仍然成立,说明理由;x AB ,AC BC 90,,ACD CA CD CB CE ︒∠===,AE BD ,AE BD Rt ACD ∆,AF BD ,AE BD(3)解决问题:如图3,已知 ,连接 ,把线段AB 绕点A 旋转,若 ,请直接写出线段 的取值范围.19.如图1,在 中, , ,点 分别是 的中点,连接 .(1)探索发现:图1中,的值为 ; 的值为 ;(2)拓展探究若将 绕点 逆时针方向旋转一周,在旋转过程中的大小有无变化,请仅就图2的情形给出证明;(3)问题解决当 旋转至 三点在同一直线时,直接写出线段 的长.,,90AC CD BC CE ACD BCE ︒==∠=∠=,,AB AE AD 7,5AB AC ==AE ABC 2AB AC ==120BAC ∠=︒,D E ,AC BC DE AB BC AD BE CDE C AD BECDE ,,A D E BE20.有两个形状、大小完全相同的直角三角板ABC 和CDE ,其中∠ACB =∠DCE =90°.将两个直角三角板ABC 和CDE 如图①放置,点A ,C ,E 在直线MN 上.(1)三角板CDE 位置不动,将三角板ABC 绕点C 顺时针旋转一周,①在旋转过程中,若∠BCD =35°,则∠ACE = ▲ °;②在旋转过程中,∠BCD 与∠ACE 有怎样的数量关系?请依据图②说明理由.(2)在图①基础上,三角板ABC 和CDE 同时绕点C 顺时针旋转,若三角板ABC 的边AC 从CM 处开始绕点C 顺时针旋转,转速为12°/秒,同时三角板CDE 的边CE 从CN 处开始绕点C 顺时针旋转,转速为2°/秒,当AC 旋转一周再落到CM 上时,两三角板都停止转动.如果设旋转时间为t 秒,则在旋转过程中,当∠ACE =2∠BCD 时,t 为多少秒?21.我们做如下的规定:如果一个三角形在运动变化时保持形状和大小不变,则把这样的三角形称为三角形板.把两块边长为4的等边三角形板 和 叠放在一起,使三角形板 的顶点 与三角形板 的AC 边中点 重合,把三角形板 固定不动,让三角形板 绕点 旋转,设射线 与射线 相交于点M ,射线 与线段 相交于点N.ABC DEF DEF D ABC O ABC DEF O DE AB DF BC(1)如图1,当射线 经过点 ,即点N 与点 重合时,易证△ADM ∽△CND.此时,AM·CN= .(2)将三角形板 由图1所示的位置绕点 沿逆时针方向旋转,设旋转角为 .其中 ,问AM·CN 的值是否改变?说明你的理由.(3)在(2)的条件下,设AM= x ,两块三角形板重叠面积为 ,求 与 的函数关系式.(图2,图3供解题用)22.已知抛物线(,,是常数,)的顶点为,与轴相交于,两点(点在点的左侧),与轴相交于点.(1)若点,求点和点的坐标;(2)将点绕点逆时针方向旋转,点的对应点为,若,两点关于点中心对称,求点的坐标和抛物线解析式:(3)在(1)的条件下,点为直线下方抛物线上的一个动点,过点作轴,与相交于点,过点作轴,与轴相交于点,求的最大值及此时点的坐标.DF B B DEF O α090α<< y y x 2y ax bx c =++a b c 0a ≠()14M -,x A B A B y C ()03C -,A B A B 90︒A 1A A 1A M 1A P BC P PD x BC D P PE y x E PD PE +P答案解析部分1.【答案】(1)解:对称中心O 如图所示;(2)解:∵A 与F ,C 与D 是对应点,∴AO=DO ,CO =FO ,∴四边形ACDF 是平行四边形.2.【答案】(1)解:如图所示:(2)解:由图可知:,,.3.【答案】(1)证明:∵△ABC 是正三角形,∴BC=CA ,∠B=∠ECA=60°.又∵BD=CE ,∴△BCD ≌△CAE.∴CD=AE.(2)解:① 图中有2个正三角形,分别是△BDF ,△AFE.由题设,有△ACE ≌△ABF ,∴CE=BF ,∠ECA=∠ABF=60°又∵BD=CE ,∴BD=CE=BF ,∴△BDF 是正三角形,∵AF=AE ,∠FAE=60°,∴△AFE 是正三角形.1(12)A -,1(33)B -,1(40)C ,② 四边形CDFE 是平行四边形.∵∠FDB=∠ABC =60°∴FD ∥EC.又∵FD=FB=EC ,∴四边形CDFE 是平行四边形.4.【答案】(1)60°(2)解:∵四边形 是矩形,∴ ,∴ .由旋转的性质得 ,∴ ,∴ ,即旋转角 为30°.作 于点E.则 .5.【答案】(1)30°(2)解:无关.理由如下:由旋转变换可知:∠BAC=60°,∠CAD=α, = , AB=AC=AD ,∴ ,,ABCD //AD BC 75CBB AB B ︒'∠=∠='CB CB ='75CB B CBB ︒∠'=∠='180757530BCB ︒︒︒︒∠--='=αB E BC '⊥122AB B E CB '='==()1180602ADB α∠=︒-+︒⎡⎤⎣⎦1202α︒-()11802ADC α∠=︒-()11202ADB α︒∠=-∴∠BDC=∠ADC-∠ADB= - =30° ,∴∠BDC 的大小与ɑ的度数无关.6.【答案】(1)②(2)解:如图(3)解:如图所示:△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2成中心对称图形,对称中心的坐标为:(1,0).7.【答案】(1)解:过点 作 ,垂足为点H ,交 于点F .由题意得 (厘米), .∵四边形 是矩形,∴ , .在 中, 又∵ , ,∴ .∴ (厘米)答:点 到 的距离是 (厘米).(2)解:连结 、 、 .()11802α︒-()11202α︒-D 'D H BC '⊥AD 90AD AD =='60DAD ∠='︒ABCD AD BC 90AFD BHD ∠'=∠='︒Rt AD F ∆'sin 90sin 60D F AD DAD ︒=⋅∠=⋅='''40CE =30DE =70FH=70)D H D F FH ='++'=D 'BC ()70+AE AE 'EE '由题意得 , .∴ 是等边三角形.∴ .∵四边形 是矩形,∴ .在 中, , ,∴(厘米)答:E 、 两点的距离是厘米.8.【答案】(1)解:∵∠BED =30°,△BDE 是直角三角形,∴∠EBD =90°-∠BED =60°.又∵D 是BC 的中点,∴DE 是BC 的垂直平分线.∵BE =CE ,∠BEC =60°,∴△BCE 是等边三角形.∴BC =BE .∵△ABC 是等腰三角形,∠ABC =90°,∴AB =BC .∴BE =AB .∵AB ⊥BC ,DE ⊥BC ,∴AB ∥DE ,∴∠ABE =∠BED =30°.∴∠BAE =∠BEA = (180°-∠ABE)=75°.∴∠AEC =∠BAE +∠BEC =135°.(2)解:∵四边形BDFB '是平行四边形,∠FB 'D =60°∴B 'F ∥BD ,∴∠B D B '=∠FB 'D =60°AE AE ='60EAE ∠='︒AEE ∆'EE AE '=ABCD 90ADE ∠=︒Rt ADE ∆90AD =30DE =AE ===E '12即 =60°.(3)解:△B 'DE 如图所示,AE ⊥DE 不成立,理由如下:DE 与AB 相交于点G ,假设AE ⊥DE ,则△AEG ∽△DBG ,设BG =a ,∠BDG =30°,∴DG =2a ,BD = a ,AB =2 BD = a .∴AG =AB -BG =(-1)a ,B 'D =BD =a .∴DE = =3a.∴GE =DE -DG=3a -2a =a .∴ , .∴ 与假设矛盾.∴AE ⊥DE 不成立.9.【答案】(1)30(2)解:当 时, (1)中的结论仍然成立.证明:如图1,连接 .a tan 30B D'AG DG ==1GE a GB a ==AG GE DG GB≠0360α<< BD,, . , . . .,即 . ,, . .,(3)解:线段 的长为 或 .连接 , 交于点 .,, ,,∵DE=BE ,∠DEB=90°,∴∠EDB=∠EBD=45°,. ,∠B′EB=90°,, . , . .'AB AD AB == 1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+'180''180(90)(306022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒'30EBB ∴∠=︒11(180)3022CBD ABC BAD∠=∠=︒-∠=︒ 'EBB CBD ∴∠=∠'''EBB FBB CBD FBB ∴∠+∠=∠+∠'DBB EBF ∠=∠cos BF DBF BD ∠== cos ''BE EBB BB ∠=='BF BE BD BB ∴='DBB FBE ∆∆∽''EF BE DB BB ∴==EF 3+3-AC BD O AC DB ⊥ 1602BAO BAD ∠=∠=︒sin OB AB BAO ∴=⋅∠=2BD OB ∴==sin DE BE BD DBE ∴==⋅∠=='AB AD AB == 1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+'180''180(90)(306022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒'30EBB ∴∠=︒'tan '2EB BE EBB ∴=⋅∠==分两种情况: 如图,,∵∠B′BE=∠DBF=30°,∴cos ∠B′BE=cos ∠DBF=,又∵∠B′BE+∠EBD=∠EBD+∠DBF ,∴∠B′BD=∠EBF ,∴△B′BD ∽△EBF ,∴ , . 如图,.①''2B D DE BE =+=+EB FB B B DB ='=EB FB EF B B DB B D '='2)3EF D '∴==+=②''2B D DE B E =-=∵∠B′BE=∠DBF=30°,∴cos ∠B′BE=cos ∠DBF=,又∵∠B′BE-∠FBB′=∠DBF-∠FBB′,∴∠B′BD=∠EBF ,∴△B′BD ∽△EBF ,∴ ,.综上所述,线段 的长为或 .10.【答案】(1)证明:(1)在△ABC 和△AEP 中,∠ABC=∠AEP,∠BAC=∠EAP, ∠ACB=∠APE,在△ABC 中,AB=BC. ∠ACB=∠BAC,∠EPA=∠EAP,(2)解: APCD 是矩形.四边形APCD 是平行四边形,AC=2EA,PD=2EP.由(1)知, ∠EPA=∠EAP.EA=EP ,进而AC=PDAPCD 是矩形.(3)解:EM=ENEA=EP, ∠EPA=90° - ∠EAM=180°-∠EAP =180°-∠EPA= 180°-(90°-)=90°+ 由(2)知, ∠CPB=90°,F 是BC 的中点, FP=FB,∠FPB=∠ABC= ,∠EPN=∠EPA+∠APN=∠EPA+∠FPB=90° -+ =90°+ ∠EAM=∠EPN∠AEP 绕点E 顺时针旋转适当的角度,得到∠MEN ,EB FB B B DB ='=EB FB EF B B DB B D '='2)3EF B D ∴===-'EF 33 ∴∴∴ ∴∴∴ ∴12α∴12α12α∴∴α∴12αα12α∴∠AEP-∠AEN =∠MEN-∠AEN,即∠MEA=∠NEP.△EAM ≌△EPN,EM=EN.11.【答案】(1)解:①证明:连结AC ,∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,且∠A=60°,∠C=120°,∴∠B+∠D=180°,且∠B=∠D ,∴∠B=∠D=90°,∵AB=AD ,AC=AC ,∴△ABC ≌△ADC (HL ),∴BC=DC ;②解:延长CB ,使得CD=BE ,∵∠BAD=60°,∠BCD=120°,∴∠ABC+∠D=180°,且∠ABC+∠ABE=180°,∴∠D=∠ABE ,又∵AB=AD∴△ABE ≌△ADC ,∴AE=AC,∴∴∴∠BAE=∠DAC ,∴∠EAC=∠BAE+∠BAC=∠DAC+∠BAC=∠BAD=60°,∴△ACE 是等边三角形,∴AC=CE=CB+BE=CB+CD(2)解:如图,设∠ACD=15°,∠DCD‘=30°,作CM ⊥AD ,D‘H ⊥AC ,由旋转图形的特点可知,CB=CD ,CB‘=CD’,∠BCB'=DCD‘=30°,∴△∠BCB'≌△DCD‘,BB'=DD’,设D'H=x ,由勾股定理得:, HC=x,则,解得x=10, 即D'H=10,得,AD’=20,在Rt △AMC 中,∵,∠DAC=30°,∴,AM=(,-5,,∴DD’为D 点的运动路程,则BB‘的运动路程也为10 .12.【答案】(1)解:∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ADC =∠DCE =90°,∵四边形DEFG 是矩形,∴∠AGD =∠GDE =90°,∴∠DCE =∠AGD =90°,∠ADC =∠GDE =90°,∴∠ADC ﹣∠ADE =∠GDE ﹣∠ADE ,∴∠EDC =∠ADG ,∵∠EDC =∠ADG ,∠DCE =∠AGD =90°,∴△ECD ∽△AGD ,∴ ,∴DG•DE =DC•DA =6×6=36,∴矩形DEFG 的面积=DG•DE =36;(2)解: ,证明:把△BAP 绕着点B 顺时针旋转90°得到△BCK ,连接KH ,由旋转得△BAP ≌△BCK ,∴BK =BP ,∠PBA =∠KBC ,∠BCK =∠BAP = ,∴∠HCK = = ,∴由勾股定理得, ,∵∠PBE =45°,∴∠PBA+∠ABE =45°,∵∠PBA =∠KBC ,∴∠KBC+∠ABE =45°,∵∠ABC =90°,∴∠HBK =45°,∵∠PBE =45°,∴∠HBK =∠PBE =45°,∵BK =BP ,∠HBK =∠PBE ,BH =BH ,∴△BHP ≌△BHK (SAS ),CD DE DG DA=222CH PA HP +=18045135︒-︒=︒BCK BCA ∠-∠1354590︒-︒=︒222CH PA KH +=∴HK =HP ,∵ ,∴ ;(3)解:把△BMC 绕着点B 顺时针旋转60°得到△BKN ,连接MK ,BN ,NC ,由旋转得,△BMC ≌△BKN ,∴MC =KN ,BM =BK ,∵BM =BK ,∠MBK =60°,∴△BKM 是等边三角形,∴MK =BM ,∴MA+MB+MC =AM+MK+KN ,当A ,M ,K ,N 四点共线时,AN 就是所求的MA+MB+MC 的最小值,过N 作NQ ⊥AB 交AB 的延长线于Q ,∵ ,∠BQN =90°,∴QN =BN•sin30°=6× =3,BQ =BN•cos30°= ,∴AQ =AB+BQ =,在Rt △AQN 中,由勾股定理得,,∴ 的最小值为 .13.【答案】(1)CD=2BF ;BF ⊥CD(2)解:BF ⊥CD ,CD=2BF 成立,证明:∵△ABC 与△DBE 都是等腰直角三角形,∴AB=BC ,DB=EB ,∠ABC=∠DBE=90°,222CH PA KH +=222CH PA HP +=180906030NBQ ∠︒-︒-︒=︒=126=6+(222226372AN AQ QN +=++=+=2y 72+如图②,将△ABE 绕点B 顺时针旋转90°得到△CBG ,点E 、F 的对应点分别是G 、H ,连BH , 则△ABE ≌△CBG ,BE=BG ,AE=CG ,BF=BH ,∠FBH=∠EBG=90°,AF=CH ,EF=GH , ∴BF ⊥BH ,∵AF=EF ,∴CH=GH ,∵∠DBE=90°,∴∠DBE+∠EBG=180°,∴D 、B 、G 三点共线,∴BH ∥CD ,,∴BF ⊥CD ,,即CD=2BF ,∴BF ⊥CD ,CD=2BF 成立;(3)14.【答案】(1)DE=BC ;12.5(2)解:过点D 作BC 边上的高DE ,如图,∵∠ABC+∠A=90°,∠ABC+∠DBE=90°,∴∠A=∠DBE ,又∵∠ACB=∠E=90°,AB=BD ,∴ ,∴,12BH CD =12BF CD =13BF ≤≤ACB BED ≌BC DE =又 .∴ 的面积为:.(3)解:作 于G ,过点D 作BC 边上的高DE ,如图,由(2)同理,可证 ,∴ ,又 ,∵AB=AC , ,∴ .∴ 的面积为: .15.【答案】(1)NM=NP ;60°(2)证明:由旋转得:∠BAD=∠CAE ,又∵AB=AC ,AD=AE ,∴△ABD ≌△ACE (SAS ),∴BD=CE ,∠ABD=∠ACE ,∵点M ,N ,P 分别为DE ,BE ,BC 的中点,∴MN= BD ,PN= CE ,MN ∥BD ,PN ∥CE ,∴MN=PN ,∠ENM=∠EBD ,∠BPN=∠BCE ,∴∠ENP=∠NBP+∠NPB=∠NBP+∠ECB ,∵∠EBD=∠ABD+∠ABE=∠ACE+∠ABE ,∴∠MNP=∠MNE+∠ENP=∠ACE+∠ABE+∠EBC+∠EBC+∠ECB=180°-∠BAC=60°,∴△MNP 是等边三角形;(322()()4mn BC m n m n =+--=BCD 221448m n 2mn mn ⨯⨯=AGB BED ≌BG DE =BC a b c =++BC a b c =++11()22BG BC a b c ==++BCD 2111()()()224a b c a b c a b c ⨯++⨯++=++121216.【答案】(1)4(2)解:如图②中,连接BD ,取AC 的中点O ,连接OB ,OD.∵∠ABD =∠ADC =90°,AO =OC ,∴OA =OC =OB =OD ,∴A ,B ,C ,D 四点共圆,∴∠DBC =∠DAC ,∵DA =DC ,∠ADC =90°,∴∠DAC =∠DCA =45°,∴∠DBQ =45°,根据垂线段最短可知,当QD ⊥BD 时,QD 的值最短,DQ 的最小值=BQ =5 .(3)解:如图③中,将△BDC 绕点D 顺时针旋转90°得到△EDA , ∵∠ABC+∠ADC =180°,∴∠BCD+∠BAD =∠EAD+BAD =180°,∴B ,A ,E 三点共线,∵DE =DB ,∠EDB =90°,∴BE = BD ,∴AB+BC =AB+AE =BE =BD,∴BC+BC+BD =( +1)BD ,∴当BD 最大时,AB+BC+BD 的值最大,∵A ,B ,C ,D 四点共圆,∴当BD 为直径时,BD 的值最大,∵∠ADC =90°,∴AC 是直径,∴BD =AC 时,AB+BC+BD 的值最大,最大值=600( +1).17.【答案】(1)解:∵点C 的纵坐标为2 ,点c 在直线l 2:y= ∴点C(-1,2 )设l 1的表达式为y= kx+ b将A(-3,0)、C(-1,2)代入, 解得故直线l 1的表达式为:y=x+3 (2)解:作点a关于y 轴的对称点A(3,0),将点a4向上平移个单位长度得E (3,)连接E'C 交y 轴于点E ,在E下方取EF= ,则点F是所求点,将点C 、E' 的坐标代入一次函数表达式,同理可得: CE' 的函数表达式为:y= 故点E(0,),点F(0,)CE+EF+4F 的最小值=FE+CE'= +.(3)M(5+8,0)或(5-8,0)或(-3,0)或(-19,0) x +03k bk b=-+⎧⎪⎨=-+⎪⎩k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩x +18.【答案】(1)AE=BD ;AE ⊥BD(2)解: 仍然成立.由题意得,∵△ACD 和△BCE 是等腰直角三角形即 ,∴∴ .∴∴ .(3)解: 连接BD.由(2)可知,AE=BD ,在△ABD 中,且 ,所以 即 在AB 绕点A 旋转过程中,当A ,B ,D 三点在一条直线上时, 或者,AE BD AE BD =⊥90ACD DCE ECB DCE DCE ︒∴∠+∠=∠+∠=+∠,,ACE DCB AC CD EC CB ∠=∠==ACE DCB∆≅∆,12AE DB =∠=∠180(4512)90EFB ︒︒︒∠=--∠+∠=AE BD⊥77AE -≤≤7AD AB ===77BD <<+77AE -<<+7AE =7AE =∴ ≤AE≤ 19.【答案】(1(2)解:无变化,理由: 由(1)知,CD=1, ,∴,∴ ,由(1)知,∠ACB=∠DCE=30°,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD ∽△BCE,∴,(3)解:线段BE 的长为或 ,理由如下: 当点D 在线段AE 上时,如图2,过点C 作CF ⊥AE 于F,∠CDF=180°﹣∠CDE=60°,∴∠DCF=30°,∴ ,∴,7-7+CE BE ==CD CE =AC BC =CD AC CE BC ==AD AC BE BC ==1122DF CD ==CF ==在Rt △AFC 中,AC=2,根据勾股定理得, ,∴AD=AF+DF=,由(2)知, ,∴当点D在线段AE 的延长线上时,如图3,过点C 作CG ⊥AD 交AD 的延长线于G,∵∠CDG=60°,∴∠DCG=30°,∴ ,∴ ,在Rt △ACG 中,根据勾股定理得,,∴ ,由(2)知,,∴即:线段BE 的长为或.AF ==AD BE =BE ==1122DG CD ==CG ==AG =AD AG DG =-=AD BE =BE ==20.【答案】(1)①145;②∠BCD+∠ACE =180°,理由如下:∵∠ACE =∠ACB+∠BCE ,∴∠BCD+∠ACE =∠BCD+∠ACB+∠BCE =∠ACB+∠DCE =90°+90°=180°;(2)解:三角板ABC 和CDE 重合之前,∠ACE =180°-10°t ,∠BCD =10°t ,依题意有180°-10°t =2×10°t ,解得t =6;三角板ABC 和CDE 重合之后,∠ACE =10°t-180°,∠BCD =360°-10°t ,依题意有10°t-180°=2×(360°-10°t ),解得t =30.故当t =6或30秒时,有∠ACE =2∠BCD .故答案为:6或30.21.【答案】(1)4(2)解:AM•CN 的值不会改变.连接BD ,在△ADM 与△CND 中,∵∠A=∠C=60°,∠DNC=∠DBN+∠BDN=30°+α,∠ADM=30°+α,∴∠ADM=∠CND ,∴△ADM ∽△CND∴ ,∴AM•CN=AD•CD=2×2=4,∴AM•CN 的值不会改变;(3)解:情形1,当0°<α<60°时,1<AM <4,即1<x <4,此时两三角形板重叠部分为四边形AD AM CN CD如图2,过D 作DQ ⊥AB 于Q ,DG ⊥BC 于G ,∴DQ=DG= ,由(2)知,AM•CN=4,得CN=,于是y=(1<x <4); 情形2,当60°≤α<90°时,AM≥4时,即x≥4,此时两三角形板重叠部分为△DPN ,如图3,过点D 作DH ∥BC 交AM 于H ,易证△MBP ∽△MHD ,∴ ,又∵MB=x-4,MH=x-2,DH=2,∴BP=,∴PN=4- ,于是y= ,综上所述,1<x <4时,y=;x≥4时,y= 22.【答案】(1)解:设抛物线解析式为,将点代入得,4x 21122AB AM DQ CN DG x -⋅-⋅=BP MB DH MH=282x x --4282x x x ---114284222x PN DG x x -⎛⎫⋅=--= ⎪-⎝⎭x ()214y a x =--()03C -,解得:∴抛物线解析式为当时,解得:,∵点在点的左侧,∴,;(2)解:∵,抛物线,与轴相交于,两点∴,对称轴为直线,设,则,∴∵点绕点逆时针方向旋转得到,则点一定在第四象限,如图所示,则,,∵,两点关于点中心对称,∴解得:,则∴,1a =()214y x =--0y =()2140x --=1213x x =-=,A B ()10A -,()30B ,()14M -,2y ax bx c =++x A B 0a >1x =()0A m ,()20B m -,222AB m m m=--=-A B 90︒A 'A '22BA BA m ='=-()222A m m '--,A 1A M 228m -=-3m =-()58A '-,()30A -,()50B ,将点代入得,解得:∴抛物线解析式为;(3)解:如图所示,设交于点,由(1)可得,,设直线的解析式为,将点代入得,解得所以直线的解析式为,∵抛物线解析式为,设,则,∴,∵轴,轴,由∵则是等腰直角三角形,∴()30A -,()214y a x =--1640a -=14a =()21144y x =--PE BC F ()30B ,()03C -,BC 3y kx =-()30B ,330k -=1k =BC 3y x =-()221423y x x x =--=--()223P t t t --,()0E t ,()3F t t -,223233FP t t t t t =--++=-+223PE t t =-++PD x PE y OC OB=OCB 45FDP OBC ∠=∠=︒∴也是等腰直角三角形,∴∴∴当时,取得最大值此时,即.PDF PD PF=PD PE+22323t t t t =-+-++2253t t =-++252525232168t t ⎛⎫=--+++ ⎪⎝⎭2549248t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭54t =PD PE +498225632314416t t ⎛⎫--=--=- ⎪⎝⎭563416P ⎛⎫- ⎪⎝⎭。
图形的旋转(30题)一、单选题江苏无锡·统考中考真题)如图,△ABC中,∠BAC=55°,将△ABC逆时针旋转α(0°<α< 55°),得到△ADE,DE交AC于F.当α=40°时,点D恰好落在BC上,此时∠AFE等于()A.80°B.85°C.90°D.95°【答案】B【分析】根据旋转可得∠B=∠ADB=∠ADE,再结合旋转角α=40°即可求解.【详解】解:由旋转性质可得:∠BAC=∠DAE=55°,AB=AD,∵α=40°,∴∠DAF=15°,∠B=∠ADB=∠ADE=70°,∴∠AFE=∠DAF+∠ADE=85°,故选:B.【点睛】本题考查了几何-旋转问题,掌握旋转的性质是关键.天津·统考中考真题)如图,把△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在BC的延长线上,连接BD,则下列结论一定正确的是()A.∠CAE=∠BEDB.AB=AEC.∠ACE=∠ADED.CE=BD【答案】A【分析】根据旋转的性质即可解答.【详解】根据题意,由旋转的性质,可得AB=AD,AC=AE,BC=DE,故B选项和D选项不符合题意,∠ABC=∠ADE∵∠ACE=∠ABC+∠BAC∴∠ACE=∠ADE+∠BAC,故C选项不符合题意,∠ACB=∠AED∵∠ACB=∠CAE+∠CEA∵∠AED=∠CEA+∠BED∴∠CAE=∠BED,故A选项符合题意,故选:A .【点睛】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质和三角形外角运用是解题的关键.3(2023·四川宜宾·统考中考真题)如图,△ABC 和△ADE 是以点A 为直角顶点的等腰直角三角形,把△ADE 以A 为中心顺时针旋转,点M 为射线BD 、CE 的交点.若AB =3,AD =1.以下结论:①BD =CE ;②BD ⊥CE ;③当点E 在BA 的延长线上时,MC =3-32;④在旋转过程中,当线段MB 最短时,△MBC 的面积为12.其中正确结论有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D 【分析】证明△BAD ≌△CAE 即可判断①,根据三角形的外角的性质得出②,证明∠DCM ∽∠ECA 得出MC 3=3-12,即可判断③;以A 为圆心,AD 为半径画圆,当CE 在⊙A 的下方与⊙A 相切时,MB 的值最小,可得四边形AEMD 是正方形,在Rt △MBC 中MC =BC 2-MB 2=2+1,然后根据三角形的面积公式即可判断④.【详解】解:∵△ABC 和△ADE 是以点A 为直角顶点的等腰直角三角形,∴BA =CA ,DA =EA ,∠BAC =∠DAE =90°,∴∠BAD =∠CAE ,∴△BAD ≌△CAE ,∴∠ABD =∠ACE ,BD =CE ,故①正确;设∠ABD =∠ACE =α,∴∠DBC =45°-α,∴∠EMB =∠DBC +∠BCM =∠DBC +∠BCA +∠ACE =45°-α+45°+α=90°,∴BD ⊥CE ,故②正确;当点E 在BA 的延长线上时,如图所示∵∠DCM =∠ECA ,∠DMC =∠EAC =90°,∴∠DCM ∽∠ECA∴MC AC =CD EC ∵AB =3,AD =1.∴CD =AC -AD =3-1,CE =AE 2+AC 2=2∴MC 3=3-12∴MC =3-32,故③正确;④如图所示,以A 为圆心,AD 为半径画圆,∵∠BMC =90°,∴当CE 在⊙A 的下方与⊙A 相切时,MB 的值最小,∠ADM =∠DAE =∠AEM =90°∴四边形AEMD 是矩形,又AE =AD ,∴四边形AEMD 是正方形,∴MD =AE =1,∵BD =EC =AC 2-AE 2=2,∴MB =BD -MD =2-1,在Rt △MBC 中,MC =BC 2-MB 2∴PB 取得最小值时,MC =AB 2+AC 2-MB 2=3+3-2-1 2=2+1∴S △BMC =12MB ×MC =122-1 2+1 =12故④正确,故选:D .【点睛】本题考查了旋转的性质,相似三角形的性质,勾股定理,切线的性质,垂线段最短,全等三角形的性质与判定,正方形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.4(2023·山东聊城·统考中考真题)如图,已知等腰直角△ABC ,∠ACB =90°,AB =2,点C 是矩形ECGF 与△ABC 的公共顶点,且CE =1,CG =3;点D 是CB 延长线上一点,且CD =2.连接BG ,DF ,在矩形ECGF 绕点C 按顺时针方向旋转一周的过程中,当线段BG 达到最长和最短时,线段DF 对应的长度分别为m 和n ,则m n的值为()A.2B.3C.10D.13【答案】D【分析】根据锐角三角函数可求得AC=BC=1,当线段BG达到最长时,此时点G在点C的下方,且B,C,G三点共线,求得BG=4,DG=5,根据勾股定理求得DF=26,即m=26,当线段BG达到最短时,此时点G在点C的上方,且B,C,G三点共线,则BG=2,DG=1,根据勾股定理求得DF=2,即n =2,即可求得mn=13.【详解】∵△ABC为等腰直角三角形,AB=2,∴AC=BC=AB⋅sin45°=2×22=1,当线段BG达到最长时,此时点G在点C的下方,且B,C,G三点共线,如图:则BG=BC+CG=4,DG=DB+BG=5,在Rt△DGF中,DF=DG2+GF2=52+12=26,即m=26,当线段BG达到最短时,此时点G在点C的上方,且B,C,G三点共线,如图:则BG=CG-BC=2,DG=BG-DB=1,在Rt△DGF中,DF=DG2+GF2=12+12=2,即n=2,故mn=262=13,故选:D.【点睛】本题考查了锐角三角函数,勾股定理等,根据旋转推出线段BG最长和最短时的位置是解题的关键.二、填空题5(2023·江苏连云港·统考中考真题)以正五边形ABCDE的顶点C为旋转中心,按顺时针方向旋转,使得新五边形A B CD E 的顶点D 落在直线BC上,则正五边ABCDE旋转的度数至少为°.【答案】72【分析】依据正五边形的外角性质,即可得到∠DCF的度数,进而得出旋转的角度.【详解】解:∵五边形ABCDE是正五边形,∴∠DCF=360°÷5=72°,∴新五边形A B CD E 的顶点D 落在直线BC上,则旋转的最小角度是72°,故答案为:72.【点睛】本题主要考查了正多边形、旋转性质,关键是掌握正多边形的外角和公式的运用.6(2023·湖南张家界·统考中考真题)如图,AO为∠BAC的平分线,且∠BAC=50°,将四边形ABOC 绕点A逆时针方向旋转后,得到四边形AB O C ,且∠OAC =100°,则四边形ABOC旋转的角度是.【答案】75°【分析】根据角平分线的性质可得∠BAO=∠OAC=25°,根据旋转的性质可得∠BAC=∠B AC =50°,∠B AO =∠O AC =25°,求得∠OAO =75°,即可求得旋转的角度.【详解】∵AO为∠BAC的平分线,∠BAC=50°,∴∠BAO=∠OAC=25°,∵将四边形ABOC绕点A逆时针方向旋转后,得到四边形AB O C ,∴∠BAC=∠B AC =50°,∠B AO =∠O AC =25°,∴∠OAO =∠OAC -∠O AC =100°-25°=75°,故答案为:75°.【点睛】本题考查了角平分线的性质,旋转的性质,熟练掌握以上性质是解题的关键.7(2023·湖南常德·统考中考真题)如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=8,BC=6,D是AB上一点,且AD=2,过点D作DE∥BC交AC于E,将△ADE绕A点顺时针旋转到图2的位置.则图2中BDCE的值为.【答案】45【分析】首先根据勾股定理得到AC =AB 2+BC 2=10,然后证明出△ADE ∽△ABC ,得到AD AB =AE AC ,进而得到AD AE =AB AC ,然后证明出△ABD ∽△ACE ,利用相似三角形的性质求解即可.【详解】∵在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,AB =8,BC =6,∴AC =AB 2+BC 2=10∵DE ∥BC ∴∠ADE =∠ABC =90°,∠AED =∠ACB∴△ADE ∽△ABC∴AD AB =AE AC ∴AD AE =AB AC∵∠BAC =∠DAE∴∠BAC +∠CAD =∠DAE +∠CAD∴∠BAD =∠CAE∴△ABD ∽△ACE∴BD CD =AB AC =810=45.故答案为:45.【点睛】此题考查了相似三角形的性质和判定,解题的关键是熟练掌握相似三角形的性质和判定定理.8(2023·江苏无锡·统考中考真题)已知曲线C 1、C 2分别是函数y =-2x (x <0),y =k x(k >0,x >0)的图像,边长为6的正△ABC 的顶点A 在y 轴正半轴上,顶点B 、C 在x 轴上(B 在C 的左侧),现将△ABC 绕原点O 顺时针旋转,当点B 在曲线C 1上时,点A 恰好在曲线C 2上,则k 的值为.【答案】6【分析】画出变换后的图像即可(画△AOB 即可),当点A 在y 轴上,点B 、C 在x 轴上时,根据△ABC 为等边三角形且AO ⊥BC ,可得OB OA =13,过点A 、B 分别作x 轴垂线构造相似,则△BFO ∽OEA ,根据相似三角形的性质得出S △AOE =3,进而根据反比例函数k 的几何意义,即可求解.【详解】当点A 在y 轴上,点B 、C 在x 轴上时,连接AO ,∵△ABC 为等边三角形且AO ⊥BC ,则∠BAO =30°,∴tan ∠BAO =tan30°=OB OA=33,如图所示,过点A ,B 分别作x 轴的垂线,交x 轴分别于点E ,F ,∵AO ⊥BO ,∠BFO =∠AEO =∠AOB =90°,∴∠BOF=90°-∠AOE=∠EAO,∴△BFO∽OEA,∴S△BFOS△AOE=OBOA2=13,∴S△BFO=-22=1,∴S△AOE=3,∴k=6.【点睛】本题考查了反比例函数的性质,k的几何意义,相似三角形的性质与判定,正确作出辅助线构造相似三角形是解题关键.9(2023·辽宁·统考中考真题)如图,线段AB=8,点C是线段AB上的动点,将线段BC绕点B顺时针旋转120°得到线段BD,连接CD,在AB的上方作RtΔDCE,使∠DCE=90°,∠E=30°,点F为DE的中点,连接AF,当AF最小时,ΔBCD的面积为.【答案】3【分析】连接CF,BF,BF,CD交于点P,由直角三角形的性质及等腰三角形的性质可得BF垂直平分CF,∠ABF=60°为定角,可得点F在射线BF上运动,当AF⊥BF时,AF最小,由含30度角直角三角形的性质即可求解.【详解】解:连接CF,BF,BF,CD交于点P,如图,∵∠DCE=90°,点F为DE的中点,∴FC=FD,∵∠E=30°,∴∠FDC=60°,∴△FCD是等边三角形,∴∠DFC=∠FCD=60°;∵线段BC绕点B顺时针旋转120°得到线段BD,∴BC=BD,∵FC=FD,∴BF垂直平分CF,∠ABF=60°,∴点F在射线BF上运动,∴当AF⊥BF时,AF最小,此时∠FAB=90°-∠ABF=30°,∴BF=12AB=4;∵∠BFC=12∠DFC=30°,∴∠FCB=∠BFC+∠ABF=90°,∴BC=12BF=2,∵PB=12BC=1,∴由勾股定理得PC=BC2-PB2=3,∴CD=2PC=23,∴S△BCD=12CD⋅PB=12×23×1=3;故答案为:3.【点睛】本题考查了等腰三角形性质,含30度直角三角形的性质,斜边中线性质,勾股定理,线段垂直平分线的判定,勾股定理,旋转的性质,确定点F的运动路径是关键与难点.10(2023·江西·统考中考真题)如图,在▱ABCD中,∠B=60°,BC=2AB,将AB绕点A逆时针旋转角α(0°<α<360°)得到AP,连接PC,PD.当△PCD为直角三角形时,旋转角α的度数为.【答案】90°或270°或180°【分析】连接AC,根据已知条件可得∠BAC=90°,进而分类讨论即可求解.【详解】解:连接AC,取BC的中点E,连接AE,如图所示,∵在▱ABCD中,∠B=60°,BC=2AB,∴BE=CE=12BC=AB,∴△ABE是等边三角形,∴∠BAE=∠AEB=60°,AE=BE,∴AE=EC∠AEB=30°,∴∠EAC=∠ECA=12∴∠BAC=90°∴AC⊥CD,如图所示,当点P在AC上时,此时∠BAP=∠BAC=90°,则旋转角α的度数为90°,当点P在CA的延长线上时,如图所示,则α=360°-90°=270°当P在BA的延长线上时,则旋转角α的度数为180°,如图所示,∵PA=PB=CD,PB∥CD,∴四边形PACD是平行四边形,∵AC⊥AB∴四边形PACD是矩形,∴∠PDC=90°即△PDC是直角三角形,综上所述,旋转角α的度数为90°或270°或180°故答案为:90°或270°或180°.【点睛】本题考查了平行四边形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,矩形的性质与判定,旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.11(2023·上海·统考中考真题)如图,在△ABC中,∠C=35°,将△ABC绕着点A旋转α(0°<α< 180°),旋转后的点B落在BC上,点B的对应点为D,连接AD,AD是∠BAC的角平分线,则α=.【答案】110 3°【分析】如图,AB=AD,∠BAD=α,根据角平分线的定义可得∠CAD=∠BAD=α,根据三角形的外角性质可得∠ADB=35°+α,即得∠B=∠ADB=35°+α,然后根据三角形的内角和定理求解即可.【详解】解:如图,根据题意可得:AB=AD,∠BAD=α,∵AD是∠BAC的角平分线,∴∠CAD=∠BAD=α,∵∠ADB=∠C+∠CAD=35°+α,AB=AD,∴∠B=∠ADB=35°+α,则在△ABC中,∵∠C+∠CAB+∠B=180°,∴35°+2α+35°+α=180°,解得:α=1103°;故答案为:110 3°【点睛】本题考查了旋转的性质、等腰三角形的性质、三角形的外角性质以及三角形的内角和等知识,熟练掌握相关图形的性质是解题的关键.12(2023·湖南郴州·统考中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=3cm,∠B=60°.将△ABC绕点A逆时针旋转,得到△AB C ,若点B的对应点B 恰好落在线段BC上,则点C的运动路径长是cm(结果用含π的式子表示).【答案】3π【分析】由于AC 旋转到AC ,故C 的运动路径长是CC 的圆弧长度,根据弧长公式求解即可.【详解】以A 为圆心作圆弧CC ,如图所示.在直角△ABC 中,∠B =60°,则∠C =30°,则BC =2AB =2×3=6cm .∴AC =BC 2-AB 2=62-32=33cm .由旋转性质可知,AB =AB ,又∠B =60°,∴△ABB 是等边三角形.∴∠BAB =60°.由旋转性质知,∠CAC =60°.故弧CC 的长度为:60360×2×π×AC =π3×33=3πcm ;故答案为:3π【点睛】本题考查了含30°角直角三角形的性质、勾股定理、旋转的性质、弧长公式等知识点,解题的关键是明确C 点的运动轨迹.13(2023·内蒙古·统考中考真题)如图,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =1,将△ABC 绕点A 逆时针方向旋转90°,得到△AB C .连接BB ,交AC 于点D ,则ADDC的值为.【答案】5【分析】过点D 作DF ⊥AB 于点F ,利用勾股定理求得AB =10,根据旋转的性质可证△ABB 、△DFB 是等腰直角三角形,可得DF =BF ,再由S △ADB =12×BC ×AD =12×DF ×AB ,得AD =10DF ,证明△AFD ∼△ACB ,可得DF BC =AF AC,即AF =3DF ,再由AF =10-DF ,求得DF =104,从而求得AD=52,CD =12,即可求解.【详解】解:过点D 作DF ⊥AB 于点F ,∵∠ACB =90°,AC =3,BC =1,∴AB =32+12=10,∵将△ABC 绕点A 逆时针方向旋转90°得到△AB C ,∴AB=AB =10,∠BAB =90°,∴△ABB 是等腰直角三角形,∴∠ABB =45°,又∵DF⊥AB,∴∠FDB=45°,∴△DFB是等腰直角三角形,∴DF=BF,∵S△ADB=12×BC×AD=12×DF×AB,即AD=10DF,∵∠C=∠AFD=90°,∠CAB=∠FAD,∴△AFD∼△ACB,∴DF BC =AFAC,即AF=3DF,又∵AF=10-DF,∴DF=104,∴AD=10×104=52,CD=3-52=12,∴AD CD =5212=5,故答案为:5.【点睛】本题考查旋转的性质、等腰三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、三角形的面积,熟练掌握相关知识是解题的关键.14(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)已知等腰△ABC,∠A=120°,AB=2.现将△ABC以点B为旋转中心旋转45°,得到△A BC ,延长C A 交直线BC于点D.则A D的长度为.【答案】4+23或4-23【分析】根据题意,先求得BC=23,当△ABC以点B为旋转中心逆时针旋转45°,过点B作BE⊥A B交A D于点E,当△ABC以点B为旋转中心顺时针旋转45°,过点D作DF⊥BC 交BC 于点F,分别画出图形,根据勾股定理以及旋转的性质即可求解.【详解】解:如图所示,过点A作AM⊥BC于点M,∵等腰△ABC,∠BAC=120°,AB=2.∴∠ABC=∠ACB=30°,∴AM=1AB=1,BM=CM=AB2-AM2=3,2∴BC=23,如图所示,当△ABC以点B为旋转中心逆时针旋转45°,过点B作BE⊥A B交A D于点E,∵∠BAC=120°,∴∠DA B=60°,∠A EB=30°,在Rt△A BE中,A E=2A B=4,BE=A E2-A B2=23,∵等腰△ABC,∠BAC=120°,AB=2.∴∠ABC=∠ACB=30°,∵△ABC以点B为旋转中心逆时针旋转45°,∴∠ABA =45°,∴∠DBE=180°-90°-45°-30°=15°,∠A BD=180°-45°-30°=105°在△A BD中,∠D=180°-∠DA B-∠A BD=180°-60°-105°=15°,∴∠D=∠EBD,∴EB=ED=23,∴A D=A E+DE=4+23,如图所示,当△ABC以点B为旋转中心顺时针旋转45°,过点D作DF⊥BC 交BC 于点F,在△BFD中,∠BDF=∠CBC =45°,∴DF=BF在Rt△DC F中,∠C =30°FC'∴DF=33∴BC=BF+3BF=23∴DF=BF=3-3∴DC =2DF=6-23∴A D=C D-A C =6-23-2=4-23,综上所述,A D的长度为4-23或4+23,故答案为:4-23或4+23.【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握旋转的性质,分类讨论是解题的关键.15(2023·浙江嘉兴·统考中考真题)一副三角板ABC 和DEF 中,∠C =∠D =90°,∠B =30°,∠E =45°,BC =EF =12.将它们叠合在一起,边BC 与EF 重合,CD 与AB 相交于点G (如图1),此时线段CG 的长是,现将△DEF 绕点C (F )按顺时针方向旋转(如图2),边EF 与AB 相交于点H ,连结DH ,在旋转0°到60°的过程中,线段DH 扫过的面积是.【答案】66-62;12π-183+18【分析】如图1,过点G 作GH ⊥BC 于H ,根据含30°直角三角形的性质和等腰直角三角形的性质得出BH =3GH ,GH =CH ,然后由BC =12可求出GH 的长,进而可得线段CG 的长;如图2,将△DEF 绕点C 顺时针旋转60°得到△D 1E 1F ,FE 1与AB 交于G 1,连接D 1D ,AD 1,△D 2E 2F 是△DEF 旋转0°到60°的过程中任意位置,作DN ⊥CD 1于N ,过点B 作BM ⊥D 1D 交D 1D 的延长线于M ,首先证明△CDD 1是等边三角形,点D 1在直线AB 上,然后可得线段DH 扫过的面积是弓形D 1D 2D 的面积加上△D 1DB 的面积,求出DN 和BM ,然后根据线段DH 扫过的面积=S 弓形D 1D 2D +S △D 1DB =S 扇形CD 1D -S △CD 1D +S △D 1DB 列式计算即可.【详解】解:如图1,过点G 作GH ⊥BC 于H ,∵∠ABC =30°,∠DEF =∠DFE =45°,∠GHB =∠GHC =90°,∴BH =3GH ,GH =CH ,∵BC =BH +CH =3GH +GH =12,∴GH =63-6,∴CG =2GH =2×63-6 =66-62;如图2,将△DEF 绕点C 顺时针旋转60°得到△D 1E 1F ,FE 1与AB 交于G 1,连接D 1D ,由旋转的性质得:∠E 1CB =∠DCD 1=60°,CD =CD 1,∴△CDD 1是等边三角形,∵∠ABC =30°,∴∠CG 1B =90°,∴CG 1=12BC ,∵CE1=BC,∴CG1=12CE1,即AB垂直平分CE1,∵△CD1E1是等腰直角三角形,∴点D1在直线AB上,连接AD1,△D2E2F是△DEF旋转0°到60°的过程中任意位置,则线段DH扫过的面积是弓形D1D2D的面积加上△D1DB的面积,∵BC=EF=12,∴DC=DB=22BC=62,∴D1C=D1D=62,作DN⊥CD1于N,则ND1=NC=32,∴DN=D1D2-ND12=622-322=36,过点B作BM⊥D1D交D1D的延长线于M,则∠M=90°,∵∠D1DC=60°,∠CDB=90°,∴∠BDM=180°-∠D1DC-∠CDB=30°,∴BM=12BD=32,∴线段DH扫过的面积=S弓形D1D2D +S△D1DB,=S扇形CD1D -S△CD1D+S△D1DB,=60π⋅622360-12×62×36+12×62×32,=12π-183+18,故答案为:66-62,12π-183+18.【点睛】本题主要考查了旋转的性质,含30°直角三角形的性质,二次根式的运算,解直角三角形,等边三角形的判定和性质,勾股定理,扇形的面积计算等知识,作出图形,证明点D1在直线AB上是本题的突破点,灵活运用各知识点是解题的关键.三、解答题16(2023·北京·统考中考真题)在△ABC中、∠B=∠C=α0°<α<45°,AM⊥BC于点M,D是线段MC上的动点(不与点M,C重合),将线段DM绕点D顺时针旋转2α得到线段DE.(1)如图1,当点E在线段AC上时,求证:D是MC的中点;(2)如图2,若在线段BM上存在点F(不与点B,M重合)满足DF=DC,连接AE,EF,直接写出∠AEF的大小,并证明.【答案】(1)见解析(2)∠AEF=90°,证明见解析【分析】(1)由旋转的性质得DM=DE,∠MDE=2α,利用三角形外角的性质求出∠DEC=α=∠C,可得DE=DC,等量代换得到DM=DC即可;(2)延长FE到H使FE=EH,连接CH,AH,可得DE是△FCH的中位线,然后求出∠B=∠ACH,设DM=DE=m,CD=n,求出BF=2m=CH,证明△ABF≅△ACH SAS,得到AF=AH,再根据等腰三角形三线合一证明AE⊥FH即可.【详解】(1)证明:由旋转的性质得:DM=DE,∠MDE=2α,∵∠C=α,∴∠DEC=∠MDE-∠C=α,∴∠C=∠DEC,∴DE=DC,∴DM=DC,即D是MC的中点;(2)∠AEF=90°;证明:如图2,延长FE到H使FE=EH,连接CH,AH,∵DF=DC,∴DE是△FCH的中位线,∴DE∥CH,CH=2DE,由旋转的性质得:DM=DE,∠MDE=2α,∴∠FCH=2α,∵∠B=∠C=α,∴∠ACH=α,△ABC是等腰三角形,∴∠B=∠ACH,AB=AC,设DM=DE=m,CD=n,则CH=2m,CM=m+n,∴DF=CD=n,∴FM=DF-DM=n-m,∵AM⊥BC,∴BM=CM=m+n,∴BF=BM-FM=m+n-n-m=2m,∴CH=BF,在△ABF和△ACH中,AB=AC∠B=∠ACH BF=CH,∴△ABF≅△ACH SAS,∴AF =AH ,∵FE =EH ,∴AE ⊥FH ,即∠AEF =90°.【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,旋转的性质,三角形外角的性质,三角形中位线定理以及全等三角形的判定和性质等知识,作出合适的辅助线,构造出全等三角形是解题的关键.17(2023·四川自贡·统考中考真题)如图1,一大一小两个等腰直角三角形叠放在一起,M ,N 分别是斜边DE ,AB 的中点,DE =2,AB =4.(1)将△CDE 绕顶点C 旋转一周,请直接写出点M ,N 距离的最大值和最小值;(2)将△CDE 绕顶点C 逆时针旋转120°(如图2),求MN 的长.【答案】(1)最大值为3,最小值为1(2)7【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线,得出CM ,CN 的值,进而根据题意求得最大值与最小值即可求解;(2)过点N 作NP ⊥MC ,交MC 的延长线于点P ,根据旋转的性质求得∠MCN =120°,进而得出∠NCP =60°,进而可得CP =1,勾股定理解Rt △NCP ,Rt △MCP ,即可求解.【详解】(1)解:依题意,CM =12DE =1,CN =12AB =2,当M 在NC 的延长线上时,M ,N 的距离最大,最大值为CM +CN =1+2=3,当M 在线段CN 上时,M ,N 的距离最小,最小值为CN -CN =2-1=1;(2)解:如图所示,过点N 作NP ⊥MC ,交MC 的延长线于点P ,∵△CDE 绕顶点C 逆时针旋转120°,∴∠BCE =120°,∵∠BCN =∠ECM =45°,∴∠MCN =∠BCM -∠ECM =∠BCE =120°,∴∠NCP =60°,∴∠CNP =30°,∴CP =12CN =1,在Rt △CNP 中,NP =NC 2-CP 2=3,在Rt △MNP 中,MP =MC +CP =1+1=2,∴MN =NP 2+MP 2=3+4=7.【点睛】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,旋转的性质,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握旋转的性质,勾股定理是解题的关键.18(2023·四川达州·统考中考真题)如图,网格中每个小正方形的边长均为1,△ABC 的顶点均在小正方形的格点上.(1)将△ABC 向下平移3个单位长度得到△A 1B 1C 1,画出△A 1B 1C 1;(2)将△ABC 绕点C 顺时针旋转90度得到△A 2B 2C 2,画出△A 2B 2C 2;(3)在(2)的运动过程中请计算出△ABC 扫过的面积.【答案】(1)见解析(2)见解析(3)5+5π2【分析】(1)先作出点A 、B 、C 平移后的对应点A 1,B 1、C 1,然后顺次连接即可;(2)先作出点A 、B 绕点C 顺时针旋转90度的对应点A 2,B 2,然后顺次连接即可;(3)证明△ABC 为等腰直角三角形,求出S △ABC =12AB ×BC =52,S 扇形CAA 2=90π×10 2360=5π2,根据旋转过程中△ABC 扫过的面积等于△ABC 的面积加扇形CAA 1的面积即可得出答案.【详解】(1)解:作出点A 、B 、C 平移后的对应点A 1,B 1、C 1,顺次连接,则△A 1B 1C 1即为所求,如图所示:(2)解:作出点A 、B 绕点C 顺时针旋转90度的对应点A 2,B 2,顺次连接,则△A 2B 2C 2即为所求,如图所示:(3)解:∵AB =12+22=5,AC =32+12=10,BC =12+22=5,∴AB =BC ,∵5 2+5 2=10=10 2,∴AB 2+BC 2=AC 2,∴△ABC 为等腰直角三角形,∴S △ABC =12AB ×BC =52,根据旋转可知,∠ACA 2=90°,∴S 扇形CAA 2=90π×10 2360=5π2,∴在旋转过程中△ABC 扫过的面积为S =S △ABC +S 扇形CAA 2=5+5π2.【点睛】本题主要考查了平移、旋转作图,勾股定理逆定理,扇形面积计算,解题的关键是作出平移或旋转后的对应点.19(2023·辽宁·统考中考真题)在Rt ΔABC 中,∠ACB =90°,CA =CB ,点O 为AB 的中点,点D 在直线AB 上(不与点A ,B 重合),连接CD ,线段CD 绕点C 逆时针旋转90°,得到线段CE ,过点B 作直线l ⊥BC ,过点E 作EF ⊥l ,垂足为点F ,直线EF 交直线OC 于点G .(1)如图,当点D与点O重合时,请直接写出线段AD与线段EF的数量关系;(2)如图,当点D在线段AB上时,求证:CG+BD=2BC;(3)连接DE,△CDE的面积记为S1,△ABC的面积记为S2,当EF:BC=1:3时,请直接写出S1S2的值.【答案】(1)EF=22AD(2)见解析(3)59或17 9【分析】(1)可先证△BCD≌△BCE,得到BD=BE,根据锐角三角函数,可得到BE和EF的数量关系,进而得到线段AD与线段EF的数量关系.(2)可先证△ACD≌△GEC,得到DA=CG,进而得到CG+BD=DA+BD=AB,问题即可得证.(3)分两种情况:①点D在线段AB上,过点C作CN垂直于FG,交FG于点N,过点E作EM垂直于BC,交BC于点M,设EF=a,利用勾股定理,可用含a的代数式表示EC,根据三角形面积公式,即可得到答案.②点D在线段BA的延长线上,过点E作EJ垂直于BC,交BC延长线于点J,令EF交AC于点I,连接BE,设EF=b,可证△CDA≌△CEB,进一步证得△EBJ是等腰直角三角形,EJ=BJ,利用勾股定理,可用含b的代数式表示EC,根据三角形面积公式,即可得到答案【详解】(1)解:EF=22 AD.理由如下:如图,连接BE.根据图形旋转的性质可知CD=CE.由题意可知,△ABC为等腰直角三角形,∵CD为等腰直角三角形△ABC斜边AB上的中线,∴∠BCD=45°,AD=BD.又∠DCE=90°,∴∠BCE=45°.在△BCD和△BCE中,CD =CE∠BCD =∠BCEBC =BC∴△BCD ≌△BCE .∴BD =BE ,∠CBE =∠CBD =45°.∴∠EBF =45°.∴EF =BE ·sin ∠EBF =22BE .∴EF =22AD .(2)解:∵CO 为等腰直角三角形△ABC 斜边AB 上的中线,∴AO =BO .∵∠ACD +∠DCB =∠BCE +∠DCB =90°,∴∠ACD =∠BCE .∵BC ⊥l ,EF ⊥l ,∴BC ∥EF .∴∠G =∠OCB =45°,∠GEC =∠BCE .∴∠G =∠A ,∠ACD =∠GEC .在△ACD 和△GEC 中,∠ACD =∠GEC∠A =∠GCD =CE∴△ACD ≌△GEC .∴DA =CG .∴CG +BD =DA +BD =AB =2BC .(3)解:当点D 在线段AB 延长线上时,不满足条件EF :BC =1:3,故分两种情况:①点D 在线段AB 上,如图,过点C 作CN 垂直于FG ,交FG 于点N ;过点E 作EM 垂直于BC ,交BC 于点M .设EF =a ,则BC =AC =3a .根据题意可知,四边形BFEM 和CMEN 为矩形,△GCN 为等腰直角三角形.∴EF =BM =a ,CM =NE =2a .由(2)证明可知△ACD ≌△GEC ,∴AC =GE =3a .∴NG =NC =a .∴NC =EM =a .根据勾股定理可知CE =EM 2+CM 2=2a 2+a 2=5a ,△CDE 的面积S 1与△ABC 的面积S 2之比S 1S 2=12CE 212BC 2=125a 2123a2=59②点D 在线段BA 的延长线上,过点E 作EJ 垂直于BC ,交BC 延长线于点J ,令EF 交AC 于点I ,连接BE ,由题意知,四边形FBJE ,FBCI 是矩形,∵∠DCE =∠ACB =90°∴∠DCE -∠ACE =∠ACB -∠ACE即∠DCA =∠ECB又∵CD =CE ,CA =CB∴△CDA ≌△CEB∴∠DAC =∠EBC而∠DAC =180°-∠CAB =180°-45°=135°∴∠EBC =135°∠EBJ =180°-∠EBC =45°∴△EBJ 是等腰直角三角形,EJ =BJ设EF =b ,则BC =IF =3b ,EJ =BJ =CI =b∴EI =EF +IF =4b Rt △CIE 中,CE =CI 2+EI 2=b 2+(4b )2=17b△CDE 的面积S 1与△ABC 的面积S 2之比S 1S 2=12CE 212BC 2=1217b 2123b2=179【点睛】本题主要考查全等三角形的判定及性质、勾股定理以及图形旋转的性质,灵活利用全等三角形的判定及性质是解题的关键.20(2023·四川乐山·统考中考真题)在学习完《图形的旋转》后,刘老师带领学生开展了一次数学探究活动【问题情境】刘老师先引导学生回顾了华东师大版教材七年级下册第121页“探索”部分内容:如图,将一个三角形纸板△ABC绕点A逆时针旋转θ到达△AB C 的位置,那么可以得到:AB=AB ,AC =AC ,BC=B C ;∠BAC=∠B AC ,∠ABC=∠AB C ,∠ACB=∠AC B ()刘老师进一步谈到:图形的旋转蕴含于自然界的运动变化规律中,即“变”中蕴含着“不变”,这是我们解决图形旋转的关键;故数学就是一门哲学.【问题解决】(1)上述问题情境中“( )”处应填理由:;(2)如图,小王将一个半径为4cm,圆心角为60°的扇形纸板ABC绕点O逆时针旋转90°到达扇形纸板A BC 的位置.①请在图中作出点O;②如果BB =6cm,则在旋转过程中,点B经过的路径长为;【问题拓展】小李突发奇想,将与(2)中完全相同的两个扇形纸板重叠,一个固定在墙上,使得一边位于水平位置,另一个在弧的中点处固定,然后放开纸板,使其摆动到竖直位置时静止,此时,两个纸板重叠部分的面积是多少呢?如图所示,请你帮助小李解决这个问题.【答案】问题解决(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等(2)①见解析;②322πcm 问题拓展:83π-833cm 2【分析】问题解决(1)根据旋转性质得出旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等;(2)①分别作BB 和AA 的垂直平分线,两垂直平分线的交点即为所求点O ;②根据弧长公式求解即可;问题拓展,连接PA ,交AC 于M ,连接PA ,PD ,AA ,由旋转得∠PA B =30°,PA =PA =4,在Rt △PAM 和Rt △A DM 中求出A M 和DM 的长,可以求出S 阴影部分B DP =S 扇形B A P -S △ADP ,再证明△ADP ≌△A DP ,即可求出最后结果.【详解】解:【问题解决】(1)旋转前后的图形对应线段相等,对应角相等(2)①下图中,点O 为所求②连接OB ,OB ,∵扇形纸板ABC 绕点O 逆时针旋转90°到达扇形纸板A B C 的位置,∴∠BOB =90°,OB =OB ,∵BB =6cm ,设OB =OB =xcm ,∴x 2+x 2=62,∴OB =OB =32cm ,在旋转过程中,点B 经过的路径长为以点O 为圆心,圆心角为90°,OB 为半径的所对应的弧长,∴点B 经过的路径长=90×π×32180=322πcm ;【问题拓展】解:连接PA ,交AC 于M ,连接PA ,PD ,AA 如图所示∴∠PAC =12∠BAC =30°.由旋转得∠PA B =30°,PA =PA =4. 在Rt △PAM 中,A M =PM =PA ⋅sin ∠PAM =4×sin30°=2.在Rt △A DM 中,∵∠DA M =12∠B A C =30°,∴A D =A M cos ∠DA M =2cos30°=433,DM =12A D =12×433=233. ∴S △A DP =12DM ⋅A P =12×233×4=433.S 扇形B A P =30×π×42360=43π.∴S 阴影部分B DP =S 扇形B A P -S △ADP =43π-433, 在△ADP 和△A DP 中,∵AD =AM -DM =23-233=433=A D ,又∵∠PAD =∠PA D =30°,PA =PA ,∴△ADP ≌△A DP .又∵S 扇形PAC =S 扇形B AP ,∴S 阴影部分BDP =S 阴影部分CDP ,∴S 阴影部分=2S 阴影部分BDP =2×43π-433 =83π-833 cm 2.【点睛】本题考查了旋转的性质,弧长公式,解直角三角形,三角形全等的性质与判定,解题的关键是抓住图形旋转前后的对应边相等,对应角相等,正确作出辅助线构造出直角三角形.21(2023·浙江绍兴·统考中考真题)在平行四边形ABCD 中(顶点A ,B ,C ,D 按逆时针方向排列),AB =12,AD =10,∠B 为锐角,且sin B =45.(1)如图1,求AB 边上的高CH 的长.(2)P 是边AB 上的一动点,点C ,D 同时绕点P 按逆时针方向旋转90°得点C ,D .①如图2,当点C 落在射线CA 上时,求BP 的长.②当△AC D 是直角三角形时,求BP 的长.【答案】(1)8(2)①BP =347;②BP =6或8±2【分析】(1)利用正弦的定义即可求得答案;(2)①先证明△PQC ≌△CHP ,再证明△AQC ∽△AHC ,最后利用相似三角形对应边成比例列出方程即可;②分三种情况讨论完成,第一种:C 为直角顶点;第二种:A 为直角顶点;第三种,D 为直角顶点,但此种情况不成立,故最终有两个答案.【详解】(1)在▱ABCD 中,BC =AD =10,在Rt △BCH 中,CH =BC sin B =10×45=8.(2)①如图1,作CH ⊥BA 于点H ,由(1)得,BH =BC 2-CH 2=6,则AH =12-6=6,作C Q ⊥BA 交BA 延长线于点Q ,则∠CHP =∠PQC =90°,∴∠C PQ +∠PC Q =90°.∵∠C PQ +∠CPH =90°∴∠PC Q =∠CPH .由旋转知PC =PC ,∴△PQC ≌△CHP .设BP =x ,则PQ =CH =8,C Q =PH =6-x ,QA =PQ -PA =x -4.∵C Q ⊥AB ,CH ⊥AB ,∴C Q ∥CH ,∴△AQC ∽△AHC ,∴C Q CH =QA HA ,即6-x 8=x -46,∴x =347,∴BP =347.②由旋转得△PCD ≌△PC D ,CD =C D ,CD ⊥C D ,又因为AB ∥CD ,所以C D ⊥AB .情况一:当以C 为直角顶点时,如图2.∵C D ⊥AB ,∴C 落在线段BA 延长线上.∵PC ⊥PC ,∴PC ⊥AB ,由(1)知,PC =8,∴BP =6.情况二:当以A 为直角顶点时,如图3.设C D 与射线BA 的交点为T ,作CH ⊥AB 于点H .∵PC ⊥PC ,∴∠CPH +∠TPC =90°,∵C D ⊥AT ,∴∠PC T +∠TPC =90°,∴∠CPH =∠PC T .又∵∠CHP =∠PTC =90°,PC =C P ,∴△CPH ≌△PC T ,∴C T =PH ,PT =CH =8.设C T =PH =t ,则AP =6-t ,∴AT =PT -PA =2+t∵∠C AD =90°,C D ⊥AB ,∴△ATD ∽△C TA ,∴AT TD =CT TA ,∴AT 2=C T ⋅TD ,∴(2+t )2=ι12-t ,化简得t 2-4t +2=0,解得t =2±2,∴BP =BH +HP =8±2.情况三:当以D 为直角顶点时,点P 落在BA 的延长线上,不符合题意.综上所述,BP =6或8±2.【点睛】本题考查了平行四边形的性质,正弦的定义,全等的判定及性质,相似的判定及性质,理解记忆相关定义,判定,性质是解题的关键.22(2023·四川南充·统考中考真题)如图,正方形ABCD 中,点M 在边BC 上,点E 是AM 的中点,连接ED ,EC .(1)求证:ED =EC ;(2)将BE 绕点E 逆时针旋转,使点B 的对应点B 落在AC 上,连接MB ′.当点M 在边BC 上运动时(点M 不与B ,C 重合),判断△CMB ′的形状,并说明理由.(3)在(2)的条件下,已知AB =1,当∠DEB ′=45°时,求BM 的长.【答案】(1)见解析(2)等腰直角三角形,理由见解析(3)BM =2-3【分析】(1)根据正方形的基本性质以及“斜中半定理”等推出△EAD ≌△EBC ,即可证得结论;(2)由旋转的性质得EB =EB =AE =EM ,从而利用等腰三角形的性质推出∠MB C =90°,再结合正方形对角线的性质推出B M =B C ,即可证得结论;(3)结合已知信息推出△CME ∽△AMC ,从而利用相似三角形的性质以及勾股定理进行计算求解即可.【详解】(1)证:∵四边形ABCD 为正方形,∴∠BAD =∠ABC =90°,AD =BC ,∵点E 是AM 的中点,∴EA =EB ,∴∠EAB =∠EBA ,∴∠BAD -∠EAB =∠ABC -∠EBA ,即:∠EAD =∠EBC ,在△EAD 与△EBC 中,EA =EB∠EAD =∠EBCAD =BC∴△EAD ≌△EBC SAS ,∴ED =EC ;。
考点跟踪训练33 图形的旋转一、选择题 1.(2011·天津)下列汽车标志中,可以看作是中心对称图形的是( )答案 A解析 只有图形A 旋转180°后与原图形能够完全重合,故选A. 2.(2011·嘉兴)如图,点A 、B 、C 、D 、O 都在方格纸的格点上,若△COD 是由△AOB 绕点O 按逆时针方向旋转而得,则旋转的角度为( )A .30°B .45°C .90°D .135° 答案 C解析 线段OB 旋转后与OD 重合,∠BOD =90°,所以旋转角度为90°.3.(2010·杭州)如图,在△ABC 中,∠CAB =70°.在同一平面内,将△ABC 绕点A 旋转到△AB ′C ′的位置,使得CC ′∥AB ,则∠BAB ′=( )A .30°B .35°C .40°D .50° 答案 C解析 由CC ′∥AB ,得∠C ′CA =∠CAB =70°,由旋转,得AC ′=AC ,∴∠CC ′A =∠C ′CA =70°,∴旋转角∠C ′AC =40°,∠B ′AB =40°.4. (2011·湖州)如图,已知△OAB 是正三角形,OC ⊥OB ,OC =OB ,将△OAB 绕点O 按逆时针方向旋转,使得OA 与OC 重合,得到△OCD ,则旋转的角度是( )A .150°B .120°C .90°D .60° 答案 A解析 ∵△OAB 是正三角形,∴∠AOB =60°.又∵OC ⊥OB ,∠BOC =90°,∴∠AOC =60°+90°=150°.旋转的角度是150°.5.(2011·大理)如图,等腰Rt △ABC 绕C 点按顺时针旋转到△A 1B 1C 1的位置(A ,C ,B 1在同一直线上),∠B =90°,如果AB =1,那么AC 运动到A 1C 1所经过的图形面积是( )A.3π2B.2π3C.4π3D.3π4 答案 D解析 在△ABC 中,∠B =90°,AB =BC =1,所以AC =2,S =135360π×(2)2=3π4.二、填空题6.(2011·泉州)如图所示,以点O 为旋转中心,将∠1按顺时针方向旋转110°得到∠2,若∠1=40°,则∠2的余角为_____________度.答案 50解析 由旋转的性质得∠1=∠2=40°,所以∠2的余角为90°-40°=50°.7.(2011·南京)如图,E 、F 分别是正方形ABCD 的边BC 、CD 上的点,BE =CF ,连接AE 、BF ,将△ABE 绕正方形的中心按逆时针方向转到△BCF ,旋转角为a (0°<a <180°),则∠a =________.答案 90°解析 ∵△ABE ≌△BCF , ∴∠BAE =∠CBF .∵∠BAE +∠BEA =90°, ∴∠CBF +∠BEA =90°∴AE 与BF 所成的夹角等于90°,即∠a =90°.8.(2011·泰州)如图,△ABC 的三个顶点都在5×5的网格(每个小正方形的边长均为1个单位长度)的格点上,将△ABC 绕点B 顺时针旋转到△A ′BC ′的位置,且点A ′、C ′仍落在格点上,则线段AB 扫过的图形的面积是 __________平方单位(结果保留π).答案13π4解析 在Rt △ABC 中,AB =22+32=13. 又∵∠A ′BA =∠C ′BC =90°,∴线段AB 扫过的图形的面积是90360×π×(13)2=134π.9.(2010·台州)如图,菱形ABCD 中,AB =2,∠C =60°,菱形ABCD 在直线l 上向右作无滑动的翻滚,每绕着一个顶点旋转60°叫一次操作,则经过36次这样的操作,菱形中心O 所经过的路径总长为________.(结果保留π)答案 (8 3+4)π解析 在第一次、第二次操作中,中心O 所经过的路径为弧长60180π×3=33π;在第三次操作中,中心O 所经过的路径为弧长60180π×1=13π;所以路径总长为12×⎝⎛⎭⎫33π+33π+13π=(8 3+4)π.10.(2011·宜宾)如图,在△ABC 中,AB =BC ,将△ABC 绕点B 顺时针旋转α度,得到△A 1BC 1,A 1B 交AC 于点E ,A 1C 1分别交AC 、BC 于点D 、F ,下列结论:①∠CDF =α;②A 1E =CF ;③DF =FC ;④AD =CE ;⑤A 1F =CE .其中正确的是__________.(写出正确结论的序号)答案 ①②⑤解析 ∵AB =BC , ∴∠A =∠C =∠C 1.又∵∠ABA 1=∠CBC 1=α,AB =A 1B =C 1B , ∴△ABE ≌△C 1BF . ∴BE =BF ,AE =FC 1. 在△CDF 与△BC 1F 中, ∠C =∠C 1,∠CFD =∠C 1FB , ∴∠CDF =∠CBC 1=α.由A 1B -BE =BC -BF ,得A 1E =CF ,A 1C 1-FC 1=AC -AE ,得A 1F =CE ,故结论①、②、⑤正确.三、解答题 11.(2011·茂名)画图题:如图,将△ABC 绕点O 顺时针旋转180°后得到△A 1B 1C 1.请你画出旋转后的△A 1B 1C 1.解 如图所示:12.(2011·威海)我们学习过:在平面内,将一个图形绕一个定点沿着某一个方向转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转,这个定点叫旋转中心.(1)如图①,△ABC ≌△DEF ,△DEF 能否由△ABC 通过一次旋转得到?若能,请用直尺和圆规画出旋转中心;若不能,试简要说明理由.(2)如图②,△ABC ≌△MNK ,△MNK 能否由△ABC 通过一次旋转得到?若能,请用直尺和圆规画出旋转中心;若不能,试简要说明理由.(保留必要的作图痕迹)解(1)能,点O1就是所求作的旋转中心.(2)能,点O2就是所求作的旋转中心.13.(2011·聊城)将两块大小相同的含30°角的直角三角板(∠BAC=∠B′A′C=30°)按图①方式放置,固定三角板A′B′C,然后将三角板ABC绕直角顶点C顺时针方向旋转(旋转角小于90°)至图②所示的位置,AB与A′C交于点E,AC与A′B′交于点F,AB与A′B′相交于点O.(1)求证:△BCE≌△B′CF;(2)当旋转角等于30°时,AB与A′B′垂直吗?请说明理由.解(1)∵∠BCE+∠A′CA=90°=∠A′CA+∠B′CF,∴∠BCE=∠B′CF,又∵∠B=∠B′,BC=B′C,∴△BCE≌△B′CF.(2)AB与A′B′垂直,理由如下:旋转角等于30°,即∠ECF=30°,所以∠FCB′=60°,又∠B=∠B′=60°,根据四边形的内角和可知∠BOB′的度数为360°-60°-60°-150°=90°,所以AB与A′B′垂直.14.(2010·鸡西)平面内有一等腰直角三角板(∠ACB=90°)和一直线MN.过点C作CE⊥MN于点E,过点B作BF⊥MN于点F.当点E与点A重合时(如图1),易证:AF+BF=2CE.当三角板绕点A顺时针旋转至图2、图3的位置时,上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段AF、BF、CE之间又有怎样的数量关系,请直接写出你的猜想,不需证明.解图2中,AF=BF=2CE成立,理由如下:过B画BG⊥CE于G.易证△ACE≌△CBG,四边形EFBG是矩形,∴BG=CE,AE=CG,BF=GE,EF=BG.∴AF+BF=AE+EF+BF=CG+BG+EG=2CE;图3中,AF+BF=2CE不成立,应为AF-BF=2CE.过B画BH⊥CE于H,易证△ACE≌△CBH,四边形EFBH是矩形,∴BH=CE,AE=CH,BF=EH,EF=BH.∴AF-BF=AE+EF-(CH-CE)=2CE.15.(2011·安徽)在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,将△ABC绕顶点C顺时针旋转,旋转角为θ(0°<θ<180°),得到△A′B′C.(1)如图1,当AB∥CB′时,设A′B′与CB相交于点D.证明:△A′CD是等边三角形;图1(2)如图2,连接A′A、B′B,设△ACA′和△BCB′的面积分别为S△ACA′和S△BCB′.求证:S△ACA′∶S△BCB′=1∶3;图2(3)如图3,设AC中点为E,A′B′中点为P,AC=a,连接EP,当θ=______度时,EP长度最大,最大值为___________.图3解(1)∵AB∥CB′,∴∠ABC=∠BCB′=30°,∴∠A ′CD =60°. 又∵∠A ′=60°,∴∠A ′CD =∠A ′=∠A ′DC =60°, ∴△A ′CD 是等边三角形.(2)∵∠ACA ′=∠BCB ′,AC =A ′C ,BC =B ′C , ∴△ACA ′∽△BCB ′,相似比为AC ∶BC =1∶3, ∴S △ACA ′ ∶S △BCB ′=1∶3.(3)120°;32a .当E 、C 、P 三点不共线时,EC +CP >EP ; 当E 、C 、P 三点共线时,EC +CP =EP ; 综上所述,EP ≤EC +CP ;则当旋转120°时,E 、C 、P 三点共线,EP 长度最大,此时EP =EC +CP =12a +a =32a .。