九年级数学上册 旋转几何综合综合测试卷(word含答案)
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九年级数学上册旋转几何综合综合测试卷(word含答案)
一、初三数学旋转易错题压轴题(难)
1.直线m∥n,点A、B分别在直线m,n上(点A在点B的右侧),点P在直线m上,
AP=1
3
AB,连接BP,将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,连接AC交直线n于点E,
连接PC,且ABE为等边三角形.
(1)如图①,当点P在A的右侧时,请直接写出∠ABP与∠EBC的数量关系是,AP 与EC的数量关系是.
(2)如图②,当点P在A的左侧时,(1)中的结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由.
(3)如图②,当点P在A的左侧时,若△PBC的面积为
93,求线段AC的长.
【答案】(1)∠ABP=∠EBC,AP=EC;(2)成立,见解析;(3)
7 7
【解析】
【分析】
(1)根据等边三角形的性质得到∠ABE=60°,AB=BE,根据旋转的性质得到∠CBP=60°,BC=BP,根据全等三角形的性质得到结论;
(2)根据等边三角形的性质得到∠ABE=60°,AB=BE,根据旋转的性质得到∠CBP=60°,BC=BP,根据全等三角形的性质得到结论;
(3)过点C作CD⊥m于D,根据旋转的性质得到△PBC是等边三角形,求得PC=3,设AP=CE=t,则AB=AE=3t,得到AC=2t,根据平行线的性质得到∠CAD=∠AEB=60°,解直角三角形即可得到结论.
【详解】
解:(1)∵△ABE是等边三角形,
∴∠ABE=60°,AB=BE,
∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,
∴∠CBP=60°,BC=BP,
∴∠ABP=60°﹣∠PBE,∠CBE=60°﹣∠PBE,
即∠ABP=∠EBC,
∴△ABP≌△EBC(SAS),
∴AP=EC;
故答案为:∠ABP=∠EBC,AP=EC;
(2)成立,理由如下,
∵△ABE是等边三角形,
∴∠ABE=60°,AB=BE,
∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,∴∠CBP=60°,BC=BP,
∴∠ABP=60°﹣∠PBE,∠CBE=60°﹣∠PBE,即∠ABP=∠EBC,
∴△ABP≌△EBC(SAS),
∴AP=EC;
(3)过点C作CD⊥m于D,
∵将线段BP绕点B顺时针旋转60°得到BC,∴△PBC是等边三角形,
∴3
2
93
∴PC=3,
设AP=CE=t,则AB=AE=3t,∴AC=2t,
∵m∥n,
∴∠CAD=∠AEB=60°,
∴AD=1
2
AC=t,CD33,
∵PD2+CD2=PC2,∴(2t)2+3t2=9,
∴t=37
7
(负值舍去),
∴AC=2t 67
.
【点睛】
本题主要考查等边三角形的判定及性质、旋转的性质应用、三角形全等的判定及性质、勾股定理等相关知识点,解题关键在于找到图形变化过程中存在的联系,类比推理即可得
解.
2.探究:如图1和图2,四边形ABCD中,已知AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在BC、CD上,∠EAF=45°.
(1)①如图1,若∠B、∠ADC都是直角,把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,直接写出线段BE、DF和EF之间的数量关系;
②如图2,若∠B、∠D都不是直角,但满足∠B+∠D=180°,线段BE、DF和EF之间的结论是否仍然成立,若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(2)拓展:如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=22.点D、E均在边BC边上,且∠DAE=45°,若BD=1,求DE的长.
【答案】(1)①EF=BE+DF;②成立,理由详见解析;(2)DE=5
3
.
【解析】
【分析】
(1)①根据旋转的性质得出AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,求出∠EAF=∠GAF=45°,根据SAS推出△EAF≌△GAF,根据全等三角形的性质得出EF=GF,即可求出答案;
②根据旋转的性质作辅助线,得出AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG,求出C、D、G 在一条直线上,根据SAS推出△EAF≌△GAF,根据全等三角形的性质得出EF=GF,即可求出答案;
(2)如图3,同理作旋转三角形,根据等腰直角三角形性质和勾股定理求出∠ABC=∠C=45°,BC=4,根据旋转的性质得出AF=AE,∠FBA=∠C=45°,∠BAF=∠CAE,求出∠FAD =∠DAE=45°,证△FAD≌△EAD,根据全等得出DF=DE,设DE=x,则DF=x,BF=CE=3﹣x,根据勾股定理得出方程,求出x即可.
【详解】
解:(1)∵把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,
∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,∠B=∠ADG=90°,
∵∠ADC=90°,
∴∠ADC+∠ADG=90°
∴F、D、G共线,
∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,
∴∠BAE+∠DAF=45°,
∴∠DAG+∠DAF=45°,
即∠EAF=∠GAF=45°,
在△EAF和△GAF中,
∵
AF AF
EAF GAF
AE AG
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=GF,
∵BE=DG,
∴EF=GF=DF+DG=BE+DF,
故答案为:EF=BE+DF;
②成立,
理由:如图2,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,
则AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG,
∵∠B+∠ADC=180°,
∴∠ADC+∠ADG=180°,
∴C、D、G在一条直线上,
与①同理得,∠EAF=∠GAF=45°,
在△EAF和△GAF中,
∵
AF AF
EAF GAF
AE AG
=
⎧
⎪
∠=∠
⎨
⎪=
⎩
,
∴△EAF≌△GAF(SAS),
∴EF=GF,
∵BE=DG,
∴EF=GF=BE+DF;
(2)解:∵△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=90°,
∴∠ABC=∠C=45°,
由勾股定理得:BC22
AB AC
+4,
如图3,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF,