图形变换—旋转综合题(含答案)-
【小学】小学三年级数学(下)《图形的旋转》练习题(含答案)

小学三年级数学(下)《图形的旋转》练习题一、选择题。
1、如图,2绕中心逆时针旋转90°到()所在的位置。
A、1B、3C、42、下面的运动属于旋转的是()。
A、推拉抽屉B、荡秋千C、乘电梯上楼3、是图形经过()得到的。
A、平移B、旋转C、既平稳又旋转D、无法确定4、下面()是顺时针旋转一周后的图形。
5、开着的电风扇是属于()现象。
A、平移B、旋转C、对称6、将下面的图形绕各自的中心点旋转12021,不能与原来图形重合的是()二、判断题。
1、钟表上的分针运动是平移现象。
()2、拉抽屉是旋转现象。
()3、在推导三角形的面积公式时用到平移和旋转方法。
()4、旋转就是绕一个点或一条轴做圆周运动。
()5、收费站的转杆打开,旋转了180°()三、填空题。
1、小明推开教室门,门的运动是()现象。
2、把一个圆形绕某个点旋转,会得到一个新图形,新图形与原图形()和()完全相同。
3、正方形绕中心点旋转()度与原来的图形重合,旋转一周可以重合()次。
4、旋转是由()和()决定的。
5、图形旋转有三个关键要素,一是旋转的(),二是旋转的(),三是旋转、的()6、一个长方形绕着它的长边旋转一周可以成为一个()体。
7、看图填空。
(1)指针从A开始,()时针旋转90°到B。
(2)指针从C开始,逆时针旋转()到B。
(3)指针从D开始,逆时针旋转90°到()。
四、解答题。
1、左边的图形在平面上旋转后,会和右边的哪个图形形状相同?给它涂上颜色。
2、按规律画一画。
附参考答案一、选择。
B,B,B,A,B,C二、判断。
×,×,√,√,×,三、填空。
1、旋转,2、形状和大小,3、90,4,4、旋转中心点,旋转方向,5、中心点,方向,角度,6、圆柱体,7、(1)顺时针,(2)90°,(3)C四、解答。
1、左起第一个。
2。
图形变换(平移 轴对称及旋转)综合检测试题

图形变换(平移 轴对称及旋转)综合检测试题一、精心选一选,想信你一定能选对!(共30分)1.如图,一只小狗正在平面镜前欣赏自己的全身像,此时,它所看到的全身像( )2.下列图形中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )3. 如图是用杠杆撬石头的示意图,C 是支点,当用力压杠杆的A 端时,杠杆绕C•点转动,另一端B 向上翘起,石头就被撬动.现有一块石头,要使其滚动,杠杆的B•端必须向上翘起10cm,已知杠杆的动力臂AC 与阻力臂BC 之比为5:1,则要使这块石头滚动,至少要将杠杆的A 端下压( )A .100cmB .60cmC .50cmD .10cm 4.如图是“北大西洋公约组织”标志的主体部分(平面图),它是由四个完全相同的四边形OABC 拼成的.测得AB BC =,OA OC =,OA OC ⊥,36ABC ∠=︒,则OAB ∠的度数是( )A .116︒B .117︒C .118︒D .119︒ 5..矩形纸片ABCD 的边长AB =4,AD =2.将矩形纸片沿EF 折叠,使点A 与点C 重合,折叠后在其一面着色(如图),则着色部分的面积为( )B ACA . 8B .112C . 4D .526.如图,Rt △ABC 中,∠ACB =90°,∠A =50°,将其折叠,使点A 落在边CB 上A ′处,折痕为CD ,则A DB '∠=( ) A .40° B .30° C .20° D .10°7..如图,数轴上A B ,两点表示的数分别为1-和3,点B 关于点A 的对称点为C ,则点C 所表示的数为( )A .23--B .13--C .23-+D .13+8..如图,矩形纸片ABCD 中,AB=4,AD=3,折叠纸片使AD 边与对角线BD 重合,折痕为DG ,则AG 的长为( )A .1B .34 C .23D .29.把正方形ABCD 沿着对角线AC 的方向平移到正方形A ′B ′C ′D′的位置,它们的重C A OB叠部分(图中的阴影部分)的面积是正方形ABCD 面积的一半,若AC=,则正方形平移的距离AA ′是( ). D A .1 B .C .D .10. 如图,菱形纸片ABCD 的一内角为60°.边长为2, 将它绕对角线的交点O 顺时针旋转90°后到A ′B ′C ′D ′位置,则旋转前后两菱形重叠部分多边形的周长为( ) A .8 B .4(3-1) C .8(3-1) D .4(3+1)二、细心填一填,相信你填得又快又准!(每小题3分,共24分.)11.如图,⊙O 的半径为2,C 1是函数y =12x 2的图象,C 2是函数y =-12x 2的图象,则阴影部分的面积是 .12..如图,△ABC 是等边三角形,且△ABE ≌△ACD ,则我们可以将△ACD 看做是△ABE 绕___点,逆时针旋转___度而得到的。
2020初中数学中考专题复习——图形变换旋转综合题专项训练6(附答案详解)

2020初中数学中考专题复习——图形变换旋转综合题专项训练6(附答案详解) 1.如图,正方形ABCD 的边长为1,点A 与原点重合,点B 在y 轴的正半轴上,点D在x 轴的负半轴上,将正方形ABCD 绕点A 逆时针旋转30°至正方形AB ′C ′D ′的位置,B ′C ′与CD 相交于点M ,则M 的坐标为( )A .(1,33)B .(﹣1,33)C .(1,32)D .(﹣1,32) 2.如图,现有一张三角形纸片ABC ∆,8BC =,28ABC S ∆=,点D ,E 分别是AB ,AC 中点,点M 是DE 上一定点,点N 是BC 上一动点。
将纸片依次沿DE ,MN 剪开,得到Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三部分,将Ⅱ绕点D 顺时针旋转,DB 与DA 重合,将Ⅲ绕点E 逆时针旋转,使EC 与EA 重合,拼成了一个新的图形,则这个新图形周长的最小值是( )A .15B .20C .23D .303.如图,D 为等边三角形ABC 内的一点,DA =5,DB =4,DC =3,将线段AD 以点A 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段AD′,下列结论:①点D 与点D′的距离为5;②∠ADC =150°;③△ACD′可以由△ABD 绕点A 逆时针旋转60°得到;④点D 到CD′的距离为3;⑤S 四边形ADCD′ =6+2532.其中正确的有( )A .2个B .3个C .4个D .5个4.如图,AOB 为等腰三角形,顶点 A 的坐标为 (5,底边 OB 在 x 轴上.将 AOB 绕点 B 按顺时针方向旋转一定角度后得 11A O B ,点 A 的对应点 1A 在 x 轴上,那么点 1O 的横坐标是( )A .163B .173C .193D .203 5.如图,边长为2的正方形ABCD 绕点A 逆时针旋转45度后得到正方形AB′C′D′,边B′C′与DC 交于点O ,则四边形AB′OD 的周长是( )A .42B .6C .22D .2+22 6.如图,在Rt △ABC 中,90C =∠,2AC BC ==;若将△ABC 绕点B 逆时针旋转60°到△''A BC 的位置,连接'C A ,则'C A 的长为( )A .622B 62-C .222-D .22-7.如图,在平面直角坐标系,ABC 上的顶点A 和C 分别在x 轴、y 轴的正半轴上,且//AB y 轴,点()1,3B ,将ABC 以点B 为旋转中心顺时针方向旋转90o 得到DBE ,恰好有一反比例函数k y x= 图象恰好过点D ,则k 的值为( )A.9B.9-C.6-D.68.如图,在△ABC中,AB=2.2,BC=3.6,∠B=60°,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BC边上时,则CD的长为()A.1.5 B.1.4 C.1.3 D.1.29.如图,将矩形ABCD绕点A旋转至矩形AB′C′D′位置,此时AC的中点恰好与D点重合,AB′交CD于点E,若AB=3,则△AEC的面积为()A.3 B.1.5 C.23D.310.如图所示,将Rt△ABC绕其直角顶点C按顺时针方向旋转90°后得到Rt△DEC,连接AD,若∠BAC=25°,则∠ADE的度数为()A.35°B.30°C.25°D.20°11.如图,将足够大的等腰直角三角板PCD的锐角顶点P放在另一个等腰直角三角板PAB的直角顶点处,三角板PCD绕点P在平面内转动,且∠CPD的两边始终与斜边AB相交,PC交AB于点M,PD交AB于点N,设AB=2,AN=x,BM=y,则能反映y 与x的函数关系的图象大致是()A .B .C .D . 12.如图,在直角坐标系中,点()(0,4,3,0,)A B C -是线段AB 的中点,D 为x 轴上一个动点,以AD 为直角边作等腰直角ADE (点,,A D E 以顺时针方向排列),其中90DAE ∠=︒,则点E 的横坐标等于_____________,连结CE ,当CE 达到最小值时,DE 的长为___________________.13.如图,正△ABO 的边长为2,O 为坐标原点,A 在x 轴上,B 在第二象限,△ABO 沿x 轴正方向作无滑动的翻滚,经一次翻滚后得到△A 1B 1O ,则翻滚2次后点B 的对应点B 2的坐标是_____,翻滚100次后AB 中点M 经过的路径长为_____.14.如图,在等腰直角△ABC 中,∠C =90°,将△ABC 绕顶点A 逆时针旋转80°后得到△AB′C′,则∠CAB′的度数为_____.15.如图,四边形ABCD 的∠BAD =∠C =90°,AB =AD ,AE ⊥BC 于E ,△ABE 绕着点A 旋转后能与△ADF 重合,若AF =5cm ,则四边形ABCD 的面积为_____.16.如图,P 是等边三角形ABC 内一点,将线段BP 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BQ ,连接AQ .若PA=4,PB=5,PC=3,则四边形APBQ 的面积为_______.17.如图,在Rt △AOB 中,∠AOB =90°,OA =3,OB =2,将Rt △AOB 绕点O 顺时针旋转90°后得Rt △FOE ,将线段EF 绕点E 逆时针旋转90°后得线段ED ,分别以O ,E 为圆心,OA 、ED 长为半径画弧AF 和弧DF ,连接AD ,则图中阴影部分面积是_____.18.正方形ABCD 的边长为2cm ,O 点是正方形ABCD 的中心,将此正方形沿直线AB 滚动(无滑动),且每一次滚动的角度都等于90°.例如:B 点不动,滚动正方形ABCD ,当B 点上方相邻的点C 落在直线AB 上时为第1次滚动.如果将正方形ABCD 滚动2020次,那么O 点经过的路程等于__________.(结果不取近似值)19.如图,在ABC ∆中,90ACB ∠=︒,3sin 5B =,将ABC ∆绕顶点C 顺时针旋转,得到11A B C ∆,点A 、B 分别与点1A 、1B 对应,边11A B 分别交边AB 、BC 于点D 、E ,如果点E 是边11A B 的中点,那么1:A D DB =______.20.如图,正方形ABCD 边长为2,以直线AB 为轴,将正方形旋转一周,•所得圆柱的主视图(正视图)的周长是________.21.规定:有一角重合,且角的两边叠合在一起的两个相似四边形叫做“嵌套四边形”,如图,四边形ABCD 和AMPN 就是嵌套四边形.(1)问题联想如图①,嵌套四边形ABCD ,AMPN 都是正方形,现把正方形AMPN 以A 为中心顺时针旋转150°得到正方形AM'P'N',连接BM',DN'交于点O ,则BM'与DN'的数量关系为_____,位置关系为_____;(2)类比探究如图②,将(1)中的正方形换成菱形,∠BAD=∠MAN=60,其他条件不变,则(1)中的结论还成立吗? 若成立,请说明理由;若不成立,请给出正确的结论,并说明理由;(3)拓展延伸如图3,将(1)中的嵌套四边形ABCD 和AMPN 换成是长和宽之比为2:1的矩形,旋转角换成α(90°<α<180°),其他条件不变,请直接写出BM'与DN'的数量关系和位置关系.22.正方形ABCD 中,点E F ,分别在边BC ,CD 上,且45EAF CEF ∠=∠=. (1)将ADF ∆绕着点A 顺时针旋转90°,得到ABG ∆(如图①),求证:AEG AEF ∆≅∆;(2)若直线EF 与AB ,AD 的延长线分别交于点M N ,(如图②),求证:222EF ME NF =+;(3)将正方形改为长与宽不相等的矩形,若其余条件不变(如图③),请你直接写出线段EF ,BE ,DF 之间的数量关系 .(不要求书写证明过程)23.如图,△ABC 中,AB =AC =1,∠BAC =45°,△AEF 是由△ABC 绕点A 按顺时针方向旋转得到的,连接BE ,CF 相交于点D,(1)求证:BE =CF ;(2)当四边形ACDE 为菱形时,求BD 的长.24.在平面直角坐标系xOy 中,如图所示,已知Rt DOE △,90DOE ∠=,3OD =,点D 在y 轴上,点E 在x 轴上,在ABC 中,点A ,C 在x 轴上,5AC =.180ACB ODE ∠+∠=,ABC OED ∠=∠,BC DE =.按下列要求画图(保留作图痕迹):(1)将ODE 绕O 点按逆时针方向旋转90°得到OMN (其中点D 的对应点为点M ,点E 的对应点为点N ),画出OMN .(2)将ABC 沿x 轴向右平移得到A B C '''(其中点A ,B ,C 的对应点分别为点A ',B ',C '),使得边B C ''与(1)中的OMN 的边NM 重合. (3)求OE 的长.25.如图1,在△ABC 中,∠A =36°,AB =AC ,∠ABC 的平分线BE 交AC 于E .(1)求证:AE =BC ;(2)如图2,过点E 作EF ∥BC 交AB 于F ,将△AEF 绕点A 逆时针旋转角α(0°<α<144°)得到△AE ′F ′,连结CE ′、BF ′,求证:CE ′=BF ′.26.如图,点O 是等边三角形ABC 内一点,∠AOB=110°,∠BOC=β.将△BOC 绕点C 按顺时针方向旋转60°得到△ADC ,连接OD .(1)求证:△COD 是等边三角形;(2)当β=150°时,试判断△AOD 的形状,并说明理由;(3)探究:当β为多少度时,△AOD 是以OD 为底边的等腰三角形?27.定义:既相等又垂直的两条线段称为“等垂线段”,如图1,在Rt ABC ∆中,90A ∠=,AB AC =,点D 、E 分别在边AB 、AC 上,AD AE =,连接DE 、DC ,点M 、P 、N 分别为DE 、DC 、BC 的中点,且连接PM 、PN .观察猜想(1)线段PM 与PN “等垂线段”(填“是”或“不是”)猜想论证(2)ADE ∆绕点A 按逆时针方向旋转到图2所示的位置,连接BD ,CE ,试判断PM 与PN 是否为“等垂线段”,并说明理由.拓展延伸(3)把ADE ∆绕点A 在平面内自由旋转,若4=AD ,10AB =,请直接写出PM 与PN 的积的最大值.28.已知:△ABC是等边三角形,点D是△ABC(包含边界)平面内一点,连接CD,将线段CD绕C逆时针旋转60°得到线段CE,连接BE,DE,AD,并延长AD交BE于点P.(1)观察填空:当点D在图1所示的位置时,填空:①与△ACD全等的三角形是______.②∠APB的度数为______.(2)猜想证明:在图1中,猜想线段PD,PE,PC之间有什么数量关系?并证明你的猜想.(3)拓展应用:如图2,当△ABC边长为4,AD=2时,请直接写出线段CE的最大值.29.直线DE上有一点O,过点O在直线DE上方作射线OC,将直角三角板AOB(∠OAB=30°)的直角顶点放在点O处,一条直角边OA在射线OD上,另一边OB 在直线DE上方.将直角三角板绕点O按每秒10°的速度逆时针旋转得到三角形A'OB',三角形AOB旋转一周后停止旋转,设旋转时间为t秒.若射线OC的位置保持不变,∠COD=40°.(1)如图1,在旋转过程中,当边A'B'与直线DE相交于点F时,请用含t的代数式分别表示∠A'OC和∠B'OF的度数,并求出∠A'OC-∠B'OF的值;(2)如图2,当t=7时,试说明直线A'B'//OC;(3)在旋转过程中,若t=7,是否还存在某一时刻,使得A'B'//OC;若存在,请求出符合条件的t值;若不存在,请说明理由.30.如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D是BC的中点,将△ABD沿AD翻折得到△AED,连CE(1)求证:AD=ED(2)连接BE,猜想△BEC的形状,并说明理由参考答案1.B【解析】【分析】连接AM ,易得∠B′AD =60°,利用HL 判定Rt △ADM ≌Rt △AB′M ,进而得到∠DAM =30°,再根据DM =AD·tan ∠DAM 求出DM ,即可得到M 的坐标. 【详解】解:如图,连接AM ,∵将边长为1的正方形ABCD 绕点A 逆时针旋转30°得到正方形AB'C′D′,∴AD =AB′=1,∠BAB′=30°,∴∠B′AD =60°,在Rt △ADM 和Rt △AB′M 中,AD AB AM AM'⎧=⎨=⎩ ∴Rt △ADM ≌Rt △AB′M (HL ),∴∠DAM =∠B′AM =12∠B′AD =30°, ∴DM =AD·tan ∠DAM =1×33 ∴点M 的坐标为(﹣13, 故选:B .【点睛】 本题主要考查旋转的性质、正方形的性质,全等三角形的判定与性质以及三角函数的应用,解题的关键是利用旋转角度和全等三角形求出∠DAM=30°. 2.C【解析】【分析】如图,作AJ⊥BC交DE于O,由题意旋转后的新图形是平行四边形GHPQ,周长=2DE+BC+2MN=16+2MN,当MN最小时,周长的值最小,根据垂线段最短求出MN的最小值即可解决问题.【详解】解:如图,作AJ⊥BC交DE于O,由题意旋转后的新图形是平行四边形GHPQ,周长=2DE+BC+2MN,∵AD=DB,AE=EC,∴DE∥BC,DE=12BC=4,∵S△ABC=12•BC•AJ=28,∴AJ=7,∵AD=DB,DE∥BC,∴AO=OJ=72,∴四边形GHPQ的周长=16+2MN,∴当MN最小时,周长的值最小,根据垂线段最短可知MN的最小值为12,∴四边形GHPQ的周长的最小值为16+7=23,故选:C.【点睛】本题考查利用旋转设计图案,三角形的中位线定理,垂线段最短等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.3.B【解析】【分析】连结DD′,根据旋转的性质得AD=AD′,∠DAD′=60°,可判断△ADD′为等边三角形,则DD′=5,可对①进行判断;由△ABC为等边三角形得到AB=AC,∠BAC=60°,则把△ABD 逆时针旋转60°后,AB与AC重合,AD与AD′重合,于是可对③进行判断;再根据勾股定理的逆定理得到△DD′C为直角三角形,则可对②④进行判断;由于四边形ADCD′的面积=△ADD′的面积+△D′DC的面积,利用等边三角形的面积公式和直角三角形面积公式计算后可对⑤进行判断.【详解】解:连结DD′,如图,∵线段AD以点A为旋转中心逆时针旋转60°得到线段AD′,∴AD=AD′,∠DAD′=60°,∴△ADD′为等边三角形,∴DD′=5,所以①正确;∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°,∴把△ABD逆时针旋转60°后,AB与AC重合,AD与AD′重合,∴△ACD′可以由△ABD绕点A逆时针旋转60°得到,所以③正确;∴D′C=DB=4,∵DC=3,在△DD′C中,∵32+42=52,∴DC2+D′C2=DD′2,∴△DD′C为直角三角形,∴∠DCD′=90°,∵△ADD′为等边三角形,∴∠ADD′=60°,∴∠ADC≠150°,所以②错误;∵∠DCD′=90°,∴DC⊥CD′,∴点D到CD′的距离为3,所以④正确;∵S△ADD′+S△D′DC2153442=⨯+⨯⨯=6所以⑤错误.故选:B.【点睛】本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角.也考查了等边三角形的判定与性质以及勾股定理的逆定理.4.D【解析】【分析】过点A作AC⊥OB于C,过点O1作O1D⊥A1B于D,根据点A的坐标求出OC、AC,再利用勾股定理列式计算求出OA,根据等腰三角形三线合一的性质求出OB,根据旋转的性质可得BO1=OB,∠A1BO1=∠ABO,然后解直角三角形求出O1D、BD,再求出OD,然后写出点O1的坐标即可.【详解】解:如图,过点A作AC⊥OB于C,过点O1作O1D⊥A1B于D,∵A(2,∴OC=BC=2,由勾股定理得,,∵△AOB为等腰三角形,OB是底边,∴OB=2OC=2×2=4,由旋转的性质得,BO1=OB=4,∠A1BO1=∠ABO,∴BD=BO1×cos∠ABC=4×23=83,∴OD=OB+BD=4+83=203,∴点O1的横坐标为20 3.故选:D.【点睛】本题考查了坐标与图形变化-旋转,主要利用了勾股定理,等腰三角形的性质,解直角三角形,熟记性质并作辅助线构造出直角三角形是解题的关键.5.A【解析】【分析】连接B′C,由边长为2的正方形ABCD绕点A逆时针旋转45度后得到正方形A B′C′D′,先求B′C,再根据等腰直角三角形的性质,勾股定理可求B′O,OD,从而可求四边形AB′OD 的周长.【详解】解:连接B′C,∵旋转角∠BAB′=45°,∠BAC=45°,∴B′在对角线AC上,∵AB=AB′=2,在Rt△ABC中,AC22AB BC=22,∴B′C =﹣2,在等腰Rt △OB′C 中,OB′=B′C =﹣2,在直角三角形OB′C 中,OC(﹣2)=4﹣,∴OD =2﹣OC =﹣2,∴四边形AB′OD 的周长是:2AD+OB′+OD =﹣﹣2=.故选:A .【点睛】本题考查了正方形的性质,旋转的性质以及等腰直角三角形的性质.此题难度适中,注意连接B′C 构造等腰Rt △OB′C 是解题的关键,注意旋转中的对应关系.6.B【解析】【分析】连接AA′,延长AC′交A′B 于点D ,易证:∆A′BA 是等边三角形,得,易证:∆A′AC′≅∆BAC′,从而得∠A′AC′=∠BAC′,AD ⊥A′B ,A′D=BD=1'2A B,由勾股定理可得:AD ,C′D 的值,进而求出答案.【详解】将△ABC 绕点B 逆时针旋转60°到△''A BC 的位置,连接AA′,延长AC′交A′B 于点D.∵A′B=AB ,∠A′BA=60°,∴∆A′BA 是等边三角形,∵在Rt △ABC 中,90C =∠,2AC BC ==,∴,在∆A′AC′和∆BAC′中, ∵''''''AA AB AC AC A C BC =⎧⎪=⎨⎪=⎩,∴∆A′AC′≌∆BAC′(SSS),∴∠A′AC′=∠BAC′, ∴AD ⊥A′B ,A′D=BD=1'2A B =2, ∴2222(22)26AD AB BD =-=-=,2222''222C D C B BD =-=-=,∴C′A=AD -C′D=62-.故选B.【点睛】本题主要考查等腰直角三角形的性质和等边三角形的判定和性质,添加合适的辅助线,构造等边三角形是解题的关键.7.C【解析】【分析】首先根据旋转的性质得出DB=AB=3,进而得出点D 的坐标,然后将其代入反比例函数,即可得解.【详解】∵//AB y 轴,点()1,3B 以及旋转的性质∴DB=AB=3∴D (-2,3)将其代入反比例函数得32k =- 6k =-故答案为C.【点睛】本题主要考查了平面直角坐标系中利用三角形的旋转性质求坐标与反比例函数的综合应用,熟练掌握,即可解题.8.B【解析】【分析】运用旋转变换的性质得到AD=AB,进而得到△ABD为等边三角形,求出BD即可解决问题.【详解】解:如图,由题意得:AD=AB,且∠B=60°,∴△ABD为等边三角形,∴BD=AB=2,∴CD=3.6﹣2.2=1.4.故选:B.【点睛】该题主要考查了旋转变换的性质、等边三角形的判定等几何知识点及其应用问题;牢固掌握旋转变换的性质是解题的关键.9.D【解析】【详解】解:∵旋转后AC的中点恰好与D点重合,即AD=12AC′=12AC,∴在Rt△ACD中,∠ACD=30°,即∠DAC=60°,∴∠DAD′=60°,∴∠DAE=30°,∴∠EAC=∠ACD=30°,∴AE=CE.在Rt△ADE中,设AE=EC=x,则有DE=DC﹣EC=AB﹣EC=3﹣x,AD.根据勾股定理得:222(3)(3)x x =-+,解得:x =2, ∴EC =2,则S △AEC =12EC •AD =3. 故选D .10.D【解析】解:∵Rt △ABC 绕其直角顶点C 按顺时针方向旋转90°后得到Rt △DEC ,∴AC =CD ,∠CDE =∠BAC =25°,∴△ACD 是等腰直角三角形,∴∠CDA =45°,∴∠ADE =∠CDA ﹣∠EDC =45°﹣25°=20°.故选D .点睛:本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定与性质,熟记各性质并准确识图是解题的关键.11.A【解析】试题分析:作PH ⊥AB 于H ,如图,∵△PAB 为等腰直角三角形,∴∠A=∠B=45°,AH=BH=AB=1,∴△PAH 和△PBH 都是等腰直角三角形,∴PA=PB=AH=,∠HPB=45°,∵∠CPD 的两边始终与斜边AB 相交,PC 交AB 于点M ,PD 交AB 于点N而∠CPD=45°,∴1≤AN≤2,即1≤x≤2,∵∠2=∠1+∠B=∠1+45°,∠BPM=∠1+∠CPD=∠1+45°,∴∠2=∠BPM ,而∠A=∠B ,∴△ANP ∽△BPM ,∴,即,∴y=,∴y 与x 的函数关系的图象为反比例函数图象,且自变量为1≤x≤2.故选A .考点:动点问题的函数图象.12. 4- 210【解析】【分析】(1)过E 点作EF ⊥y 轴于点F ,求证AEF ∆≅()DAO AAS ∆,即可的到点E 的横坐标; (2)设点E 坐标,表示出2CE 的解析式,得到CE 的最小值进而得到点E 坐标,再由AEF DAO ∆≅∆得到点D 坐标,进而得到DE 的长.【详解】(1)如下图,过E 点作EF ⊥y 轴于点F∵EF ⊥y 轴,90DAE ∠=︒∴90AEF EAF ∠+∠=︒,90OAD EAF ∠+∠=︒∴AEF DAO ∠=∠∵ADE ∆为等腰直角三角形∴AE DA =在AEF ∆与DAO ∆中AFE DOA AEF DAO AE DA ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴AEF ∆≅()DAO AAS ∆∴EF AO =∵()0,4A∴4EF AO ==∴点E 的横坐标等于4-;(2)根据(1)设(4,)E m -∵()0,4A ,(3,0)B -,C 是线段AB 的中点 ∴3(,2)2C -∴2222325(4)(2)(2)24CE m m =-++-=-+ ∴当2m =时,2CE 有最小值,即CE 有最小值∴(4,2)E -∵()0,4A∴2AF =∵AEF ∆≅DAO ∆∴2OD =∴(2,0)D∴DE ==故答案为:4-;【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定,点坐标的表示,二次函数的最值问题,两点之间的距离公式等,熟练掌握综合题的解决技巧是解决本题的关键.13.(2,0)44)π+【解析】 【分析】 观察图象可知3三次一个循环,一个循环点M 的运动路径为1203180π+1201180π+1201180π=(2343+)π,由此即可解决问题 【详解】如图作B 3E ⊥x 轴于E ,易知OE=5,B 3E=3,∴B 3(5,3),观察图象可知3三次一个循环,一个循环点M 的运动路径为1203180π+1201180π+1201180π=(2343+)π, ∵2017÷3=672…1,∴翻滚2017次后AB 中点M 经过的路径长为672•(234+)π+23π=(13463+896)π.14.125°【解析】【分析】根据等腰直角三角形的性质得到∠CAB =45°,根据旋转的性质得到∠BAB′=80°,结合图形计算即可.【详解】解:∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠CAB =45°,由旋转的性质可知,∠BAB′=80°,∴∠CAB′=∠CAB+∠BAB′=125°,故答案为:125°.【点睛】本题考查旋转的性质,关键在于熟练掌握基础性质.15.25cm2【解析】【分析】根据垂直的定义可得∠AEB=∠AEC=90°,根据旋转变换只改变图形的位置不改变图形的形状与大小可得△ADF和△ABE全等,根据全等三角形对应角相等可得∠AEB=∠F,全等三角形对应边相等可得AE=AF,然后证明四边形是矩形,再根据邻边相等的矩形是正方形可得四边形AECF是正方形,然后根据正方形的面积公式列式计算即可得解.【详解】解:∵AE⊥BC,∴∠AEB=∠AEC=90°,∵AB=AD,△BEA旋转后能与△DFA重合,∴△ADF≌△ABE,∴∠AEB=∠F,AE=AF,∵∠C=90°,∴∠AEC=∠C=∠F=90°,∴四边形AECF是矩形,又∵AE=AF,∴矩形AECF是正方形,∵AF=5cm,∴四边形ABCD的面积=四边形AECF的面积=52=25cm2.故答案为:25cm2.【点睛】本题是对几何知识的综合考查,熟练掌握旋转几何知识是解决本题的关键.166【解析】【分析】由旋转的性质可得△BPQ 是等边三角形,由全等三角形的判定可得△ABQ ≌△CBP(SAS),由勾股定理的逆定理可得△APQ 是直角三角形,求四边形的面积转化为求两个特殊三角形的面积即可.【详解】解:连接PQ ,由旋转的性质可得,BP=BQ ,又∵∠PBQ=60°,∴△BPQ 是等边三角形,∴PQ=BP ,在等边三角形ABC 中,∠CBA=60°,AB=BC ,∴∠ABQ=60°-∠ABP∠CBP=60°-∠ABP∴∠ABQ=∠CBP在△ABQ 与△CBP 中BQ BP ABQ CBP AB CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ABQ ≌△CBP(SAS),∴AQ=PC ,又∵PA=4,PB=5,PC=3,∴PQ=BP=5,PC=AQ=3,在△APQ 中,因为2229,16,25AQ AP PQ ===,25=16+9,∴由勾股定理的逆定理可知△APQ 是直角三角形,∴2315346424BPQ APQ APBQ S S S =+=+⨯⨯=+四边形, 故答案为:64+【点睛】本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定、勾股定理的逆定理及特殊三角形的面积,解题的关键是作出辅助线,转化为特殊三角形进行求解.17.8﹣π【解析】分析:如下图,过点D作DH⊥AE于点H,由此可得∠DHE=∠AOB=90°,由旋转的性质易得DE=EF=AB,OE=BO=2,OF=AO=3,∠DEF=∠FEO+∠DEH=90°,∠ABO=∠FEO,结合∠ABO+∠BAO=90°可得∠BAO=∠DEH,从而可证得△DEH≌△BAO,即可得到DH=BO=2,再由勾股定理求得AB的长,即可由S阴影=S扇形AOF+S△OEF+S△ADE-S扇形DEF即可求得阴影部分的面积.详解:如下图,过点D作DH⊥AE于点H,∴∠DHE=∠AOB=90°,∵OA=3,OB=2,∴223213+=由旋转的性质结合已知条件易得:13,OE=BO=2,OF=AO=3,∠DEF=∠FEO+∠DEH=90°,∠ABO=∠FEO,又∵∠ABO+∠BAO=90°,∴∠BAO=∠DEH,∴△DEH≌△BAO,∴DH=BO=2,∴S阴影=S扇形AOF+S△OEF+S△ADE-S扇形DEF=22 9031190(13)325236022ππ⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=8π-.故答案为:8π-.点睛:作出如图所示的辅助线,利用旋转的性质证得△DEH≌△BAO,由此得到DH=BO=2,从而将阴影部分的面积转化为:S阴影=S扇形AOF+S△OEF+S△ADE-S扇形DEF来计算是解答本题的关键.18.10102cmπ【解析】【分析】根据题意,画出图形,求出每次滚动点O的运动路程乘滚动次数即可求出结论.【详解】解:如下图所示,∵正方形ABCD的边长为2cm∴AB=AD,BO=12 BD∴2222AB AD+=∴2cm∵每一次滚动的角度都等于90°∴每一次滚动,点O的运动轨迹为以90°2cm的弧长∴O点经过的路程为9022020180π⨯=2cmπ故答案为:cm .【点睛】此题考查的是求一个点在运动过程中经过的路程,掌握正方形的性质和弧长公式是解决此题的关键.19.512【解析】【分析】设AC =3x ,AB =5x ,可求BC =4x ,由旋转的性质可得CB 1=BC =4x ,A 1B 1=5x ,∠ACB=∠A 1CB 1,由题意可证△CEB 1∽△DEB ,可得11 1.53=2.55BD BE DE x B C B E CE x ===,即可表示出BD,DE ,再得到A 1D 的长,故可求解.【详解】∵∠ACB =90°,sin B =35AC AB =, ∴设AC =3x ,AB =5x ,∴BC4x ,∵将△ABC 绕顶点C 顺时针旋转,得到△A 1B 1C ,∴CB 1=BC =4x ,A 1B 1=5x ,∠ACB =∠A 1CB 1,∵点E 是A 1B 1的中点,∴CE =12A 1B 1=2.5x =B 1E=A 1E , ∴BE =BC−CE =1.5x ,∵∠B =∠B 1,∠CEB 1=∠BED∴△CEB 1∽△DEB ∴11 1.53=2.55BD BE DE x B C B E CE x === ∴BD=125x ,DE=1.5x, ∴A 1D= A 1E- DE=x, 则1:A D DB =x:125x =512故答案为:512. 【点睛】 本题考查了旋转的性质,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,证△CEB 1∽△DEB 是本题的关键.20.12【解析】主视图为长方形,主视图(正视图)的周长是(24)212+⨯= .21.(1)BM DN ''=,BM DN ''⊥;(2)BM DN ''=成立,BM DN ''⊥不成立,BM '与DN '相交,且夹角为60︒.理由见解析;(3)2BM DN ''=,BM DN ''⊥.【解析】【分析】(1)根据SAS 证明△ABM’≌△AND’,进而得到BM DN ''=,∠ABM’=∠ADN’,再利用三角形内角和可推出∠BOD=90°,即BM DN ''⊥;(2)根据旋转和菱形的性质证明ABM ADN ''∆∆≌,再推出60BOD BAD ∠=∠=︒,故可求解;(3)根据旋转和矩形的性质证明ABM ADN ''∆∆,得到2BM DN ''=,再推出90BOD BAD ∠=∠=︒即可求解.【详解】(1)如图设AB ,DN '交于点H ,,∵四边形ABCD ,AMPN 都是正方形,把正方形AMPN 以A 为中心顺时针旋转150°得到正方形AM'P'N',∴AB=AD,AM’=AD’, 150BAM DAN ''∠=∠=︒∴△ABM’≌△AND’,∴BM DN ''=,∠ABM’=∠ADN’,∵∠ADN’+∠DHA+∠DAH=180°,∠ABM’+∠BHO+∠BOD=180°,又∠DHA=∠BHO∴90BOD BAD ∠=∠=︒,即BM DN ''⊥故答案为:BM DN ''=,BM DN ''⊥;(2)BM DN ''=成立,BM DN ''⊥不成立,BM '与DN '相交,且夹角为60︒. 理由:设AB ,DN '交于点E ,由旋转的性质可得150BAM DAN ''∠=∠=︒.∵四边形ABCD ,AM P N '''都是菱形,∴AB AD =,AM AN ''=,∴ABM ADN ''∆∆≌,∴BM DN ''=,ABM ADN ''∠=∠.又∵BEO DEA ∠=∠,∴60BOD BAD ∠=∠=︒;故BM '与DN '相交,且夹角为60︒;(3)2BM DN ''=,BM DN ''⊥,理由如下:设AB ,DN '交于点E ,由旋转的性质可得BAM DAN α''∠=∠=.∵四边形ABCD 和AMPN 是长和宽之比为2:1的矩形∴2AB AD =,2AM AN ''=,∴'2'AB AM AD AN == ∴ABM ADN ''∆∆, ∴2BM DN ''=,ABM ADN ''∠=∠.又∵BEO DEA ∠=∠,∴90BOD BAD ∠=∠=︒∴2BM DN ''=,BM DN ''⊥.【点睛】此题主要考查正方形、矩形、菱形的性质,全等三角形、相似三角形的判定与性质,运用了类比的思想方法,体现了逻辑推理的核心素养.22.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)()2222EF BE DF=+【解析】【分析】(1)根据旋转的性质可知AF=AG ,∠EAF=∠GAE=45°,故可证△AEG ≌△AEF ;(2)将△ADF 绕着点A 顺时针旋转90°,得到△ABG ,连结GM .由(1)知△AEG ≌△AEF ,则EG=EF .再由△BME 、△DNF 、△CEF 均为等腰直角三角形,得出CE=CF ,BE=BM ,2DF ,然后证明∠GME=90°,MG=NF ,利用勾股定理得出EG 2=ME 2+MG 2,等量代换即可证明EF 2=ME 2+NF 2;(3)延长EF 交AB 延长线于M 点,交AD 延长线于N 点,将△ADF 绕着点A 顺时针旋转90°,得到△AGH ,连结HM ,HE .由(1)知△AEH ≌△AEF ,结合勾股定理以及相等线段可得(GH+BE )2+(BE-GH )2=EF 2,所以2(DF 2+BE 2)=EF 2.【详解】解:(1)证明:ADF∆绕着点A顺时针旋转90︒,得到ABG∆,AF AG∴=,90FAG∠=︒,45EAF∠=︒,45GAE∴∠=︒,在AGE∆与AFE∆中,AG AFGAE FAEAE AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,()AGE AFE SAS∴∆≅∆;(2)证明:设正方形ABCD的边长为a.将ADF∆绕着点A顺时针旋转90︒,得到ABG∆,连结GM.则ADF ABG∆≅∆,DF BG=.由(1)知AEG AEF∆≅∆,EG EF∴=.45CEF∠=︒,BME∴∆、DNF∆、CEF∆均为等腰直角三角形,CE CF∴=,BE BM=,2NF DF,a BE a DF∴-=-,BE DF∴=,BE BM DF BG∴===,45BMG∴∠=︒,454590GME∴∠=︒+︒=︒,222EG ME MG∴=+,EG EF=,22MG BM DF NF==,222EF ME NF ∴=+;(3)解:22222EF BE DF =+.如图所示,延长EF 交AB 延长线于M 点,交AD 延长线于N 点,将ADF ∆绕着点A 顺时针旋转90︒,得到AGH ∆,连结HM ,HE .由(1)知AEH AEF ∆≅∆,则由勾股定理有222()GH BE BG EH ++=,即222()()GH BE BM GM EH ++-=,又EF HE ∴=,DF GH GM ==,BE BM =,∴有222()()GH BE BE GH EF ++-=,∴()()222DF BE BE DF EF ++-=,即2222()DF BE EF +=.【点睛】本题是四边形综合题,其中涉及到正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,矩形的性质,勾股定理.准确作出辅助线利用数形结合及类比思想是解题的关键.23.(1)证明见解析(22-1【分析】(1)先由旋转的性质得AE=AB,AF=AC,∠EAF=∠BAC,则∠EAF+∠BAF=∠BAC+∠BAF,即∠EAB=∠FAC,利用AB=AC可得AE=AF,得出△ACF≌△ABE,从而得出BE=CF;(2)由菱形的性质得到DE=AE=AC=AB=1,AC∥DE,根据等腰三角形的性质得∠AEB=∠ABE,根据平行线得性质得∠ABE=∠BAC=45°,所以∠AEB=∠ABE=45°,于是可判断△ABE为等腰直角三角形,所以,于是利用BD=BE﹣DE求解.【详解】(1)∵△AEF是由△ABC绕点A按顺时针方向旋转得到的,∴AE=AB,AF=AC,∠EAF=∠BAC,∴∠EAF+∠BAF=∠BAC+∠BAF,即∠EAB=∠FAC,在△ACF和△ABE中,AC ABCAF BAEAF AE=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴△ACF≌△ABE∴BE=CF.(2)∵四边形ACDE为菱形,AB=AC=1,∴DE=AE=AC=AB=1,AC∥DE,∴∠AEB=∠ABE,∠ABE=∠BAC=45°,∴∠AEB=∠ABE=45°,∴△ABE为等腰直角三角形,∴,∴BD=BE﹣1.考点:1.旋转的性质;2.勾股定理;3.菱形的性质.24.(1)见解析;(2)见解析;(3)6【解析】(1)以点O为圆心,以OE为半径画弧,与y轴正半轴相交于点N,以OD为半径画弧,与x轴负半轴相交于点M,连接MN即可;(2)以M为圆心,以AC长为半径画弧与x轴负半轴相交于点A',B'与N重合,C'与M重合,然后顺次连接即可;(3)设OE=x,则ON=x,作MF⊥A'B'于点F,判断出B'C'平分∠A'B'O,再根据全等三角形的性质可得B'F=B'O=OE=x,FC'=OC'=OD=3,利用勾股定理列式求出A'F,然后表示出A'B'、A'O.在Rt△A'B'O中,利用勾股定理列出方程求解即可.【详解】(1)△OMN如图所示;(2)△A'B'C'如图所示;(3)设OE=x,则ON=x,作MF⊥A'B'于点F,由作图可知:B'C'平分∠A'B'O,且C'O⊥OB',∴∠B'FM=∠MON=90°,∠FB'M=∠OB'M.∵B'M=B'M,∴△FB'M≌△OB'M,∴B'F=B'O=OE=x,FC'=OC'=OD=3.∵A'C'=AC=5,∴A'F22=-=4,53∴A'B'=x+4,A'O=5+3=8,在Rt△A'B'O中,x2+82=(4+x)2,解得:x=6,即OE=6.本题考查了利用旋转变换作图,平移变换作图,勾股定理,熟练掌握旋转变换与平移变换的性质是解答本题的关键.25.(1)见解析;(2)见解析.【解析】【分析】(1)根据等腰三角形的性质以及角平分线的性质得出对应角之间的关系进而得出答案;(2)由旋转的性质可知:∠E′AC =∠F′AB ,AE′=AF′,根据全等三角形证明方法得出即可;【详解】(1)证明:∵AB =AC ,∠A =36°,∴∠ABC =∠C =72°,又∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABE =∠CBE =36°,∴∠BEC =180°﹣∠C ﹣∠CBE =72°,∴∠ABE =∠A ,∠BEC =∠C ,∴AE =BE ,BE =BC ,∴AE =BC .(2)证明:∵AC =AB 且EF ∥BC ,∴AE =AF ;由旋转的性质可知:E AC F AB ''∠∠=,AE AF ''=,∵在△CAE ′和△BAF ′中AC AB E AC F AB AE AF ''=⎧⎪∠=''∠⎨⎪=⎩,∴△CAE ′≌△BAF ′(SAS ),∴CE ′=BF ′.【点睛】此题主要考查了旋转的性质以及等腰三角形的性质等知识,根据数形结合熟练掌握相关定理是解题关键.26.(1)证明见解析;(2)△AOD是直角三角形,理由见解析;(3)125°.【解析】【分析】(1)根据图形旋转的性质,得OC=DC,∠OCD=60°,进而即可得到结论;(2)由等边三角形的性质得∠ODC=60°,结合∠ADC=∠BOC=β=150°,即可得到结论;(3)由题意得∠AOD=β-60°,结合周角的定义,列出关于β的方程,即可求解.【详解】(1)∵将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得到△ADC,∴ OC=DC,∠OCD=60°,∴△COD是等边三角形;(2)△AOD是直角三角形,理由如下:∵△COD是等边三角形,∴∠ODC=60°,∵∠ADC=∠BOC=β=150°,∴∠ADO=∠ADC-∠CDO=150°-60°=90°,∴△AOD是直角三角形;(3)∵△AOD是以OD为底边的等腰三角形,∴∠ADO=∠AOD=∠ADC-60°=β-60°,∵110°+β+(60°+∠AOD)=360°,∴110°+β+(60°+β-60°)=360°,∴β=125°,∴当β=125°时,△AOD 是以OD 为底边的等腰三角形.【点睛】本题主要考查旋转的性质,直角三角形的判定,等腰三角形的性质以及等边三角形的判定和性质,掌握等边三角形和等腰三角形的性质定理,是解题的关键.27.(1)是;(2)是,理由详见解析;(3)49【解析】【分析】(1)根据题意,利用等腰三角形和三角形中位线定理得出PM PN =,∠MPN=90°判定即可;(2)由旋转和三角形中位线的性质得出PM PN =,再由中位线定理进行等角转换,得出∠MPN=90°,即可判定;(3)由题意,得出BD 最大时,PM 与PN 的积最大,点D 在BA 的延长线上,再由(1)(2)结论,12PM PN BD ==得出PM 与PN 的积的最大值. 【详解】(1)是;∵AB AC =,AD AE =∴DB=EC ,∠ADE=∠AED=∠B=∠ACB∴DE ∥BC∴∠EDC=∠DCB∵点M 、P 、N 分别为DE 、DC 、BC 的中点∴PM ∥EC ,PN ∥BD ,11,22PM EC PN BD == ∴PM PN =,∠DPM=∠DCE ,∠PNC=∠DBC∵∠DPN=∠PNC+∠DCB∴∠MPN=∠DPM+∠DPN=∠ACD+∠DCB+∠B=180°-90°=90°∴线段PM 与PN 是“等垂线段”;(2)由旋转知BAD CAE ∠=∠∵AB AC =,AD AE =∴ABD ∆≌ACE ∆(SAS )∴ABD ACE ∠=∠,BD CE =利用三角形的中位线得12PN BD =,12PM CE =, ∴PM PN =由中位线定理可得//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 =∠+∠+∠=∠+∠∵90BAC ∠=∴90ACB ABC ∠+∠=∴90MPN ∠=∴PM 与PN 为“等垂线段”;(3)PM 与PN 的积的最大值为49;由(1)(2)知,12PM PN BD == ∴BD 最大时,PM 与PN 的积最大∴点D 在BA 的延长线上,如图所示:∴14BD AB AD =+=∴7PM =∴249PM PN PM •==.【点睛】。
初中图形变换试题及答案

初中图形变换试题及答案一、选择题1. 以下哪个图形经过旋转后与原图形重合?A. 正方形B. 长方形C. 等边三角形D. 圆答案:D2. 一个图形经过轴对称变换后,以下哪个说法是正确的?A. 图形的形状和大小都发生了改变B. 图形的形状不变,大小发生了改变C. 图形的形状和大小都不变D. 图形的形状发生了改变,大小不变答案:C3. 在平移变换中,图形的位置会发生变化,而以下哪个属性不会改变?A. 形状B. 大小C. 颜色D. 以上所有答案:D二、填空题4. 如果一个图形绕着某一点旋转180度后与原图形重合,那么这个图形具有______对称性。
答案:中心5. 平移变换不改变图形的______和______。
答案:形状、大小三、解答题6. 给定一个等腰直角三角形ABC,其中∠C=90°,AC=BC=2cm。
请画出经过以下变换后的图形:(1) 将三角形ABC绕点C顺时针旋转90度;(2) 将旋转后的三角形沿AC边平移3cm。
答案:根据题目描述,首先画出等腰直角三角形ABC,然后进行旋转和平移变换,得到变换后的图形。
7. 已知一个矩形,长为4cm,宽为2cm。
请计算经过以下变换后的图形的周长:(1) 将矩形沿长边方向平移2cm;(2) 将平移后的矩形绕其中心点旋转180度。
答案:由于平移和旋转变换不改变图形的形状和大小,所以变换后的图形周长与原图形周长相同,即(4+2)×2=12cm。
四、综合题8. 给定一个正五边形,边长为3cm。
请回答以下问题:(1) 正五边形具有哪种对称性?(2) 如果将正五边形绕其中心点旋转72度,旋转后的图形与原图形的关系是什么?答案:(1) 正五边形具有轴对称性和中心对称性;(2) 旋转后的图形与原图形重合。
人教版九年级数学上册第二十三章《旋转》综合测试卷(含答案)

人教版九年级数学上册第二十三章《旋转》综合测试卷(含答案)班级 座号 姓名 成绩一、选择题(每小题4分,共40分)1. 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,这样的图形运动称为旋转.下列图形中不能由一个图形通过旋转而构成的是( )A. B . C. D.2.将左图按顺时针方向旋转90°后得到的是( )3.在平面直角坐标系中,点.(4,3)A -关于原点对称点的坐标为( ) A. .(4,3)A --B. .(4,3)A -C. .(4,3)A -D. .(4,3)A4.将△AOB 绕点O 旋转180°得到△DOE ,则下列作图正确的是( )A. B. C. D.5.如图,将三角尺ABC (其中∠ABC=60°,∠C=90°)绕B 点按顺时针方向转动一个角度到A 1BC 1的位置,使得点A ,B ,C 1在同一条直线上,那么这个角度等于( ) A 、120° B 、90° C 、60° D 、30°6.将如图所示的正五角星绕其中心旋转,要使旋转后与它自身重合,则至少应旋转( ).A .36°B .60°C .72°D .180°7.若点A 的坐标为(6,3),O 为坐标原点,将OA 绕点O 按顺时针方向旋转90°得到OA′,则点A′的坐标是( )A 、(3,﹣6)B 、(﹣3,6)C 、(﹣3,﹣6)D 、(3,6) 8. 如图,将△ABC 绕点C 顺时针旋转90°得到△EDC .若点A ,D ,E 在同一条直线上,∠ACB=20°,则∠ADC 的度数是( ) A .55° B .60° C .65° D .70°9.如图,在正方形ABCD 中有一点P ,把⊿ABP 绕点B 旋转到⊿CQB ,连接PQ ,则⊿PBQ 的形状是( )A. 等边三角形B. 等腰三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形10. 如图,设P 到等边三角形ABC 两顶点A 、B 的距离分别 为2、3,则PC 所能达到的最大值为( )A .5B .13C .5D .6 二、填空题(每题4分,共24分)11.如图,将ABC △绕点A 顺时针旋转60︒得到AED △, 若线段3AB =,则BE = .12.如图,将Rt △ABC 绕直角顶点C 顺时针旋转90°,得到△A ′B ′C , 连接BB',若∠A′B′B =20°,则∠A 的度数是 .13将点A (-3,2)绕原点O 逆时针旋转90°到点B ,则点B 的坐标为 . 14.若点(2,2)M a -与(2,)N a -关于原点对称,则______.15.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是_________16.如图,在平面直角坐标系中,已知点A (-3,0),B (0,4),对△AOB 连续作旋转变换,依次得到三角形①,②,③,…,那么第⑤个三角形离原点O 最远距离的坐标是(21,0),第2020个三角形离原点O 最远距离的坐标是 .•第5题图第6题图第8题图第9题图第16题图第15题图第12题图第10题图第11题图三、解答题(共86)17.在平面直角坐标系中,已知点A(4,1),B(2,0),C(3,1).请在如图的坐标系上上画出△ABC,并画出与△ABC关于原点O对称的图形.18.如图,已知△ABC的顶点A、B、C的坐标分别是A(-1,-1),B(-4,-3),C(-4,-1).C1;(1)作出△ABC关于原点O的中心对称图形△A1B1(2)将△ABC绕原点O按顺时针方向旋转90°后得到△A2B2C2,画出△A2B2C2;19.如图,在等边△ABC中,点D是AB边上一点,连接CD,将线段CD绕点C按顺时针方向旋转60°后得到CE,连接AE.求证:AE∥BC.20.如图,△ABC中,AD是中线.(1)画出将△ACD关于点D成中心对称的△EBD(2)如果AB=7,AC=5,若中线AD长为整数,求AD的最大值21.如图甲,在Rt△ACB中,四边形DECF是正方形.(1)将△AED绕点按逆时针方向旋转°,可变换成图乙,此时∠A1DB的度数是°.(2)若AD=3,BD=4,求△ADE与△BDF的面积之和.22.如图,点O是等腰直角三角形ABC内一点,∠ACB=90°,∠AOB=140°,∠AOC=α.将△AOC绕直角顶点C按顺时针方向旋转90°得△BDC,连接OD.(1)试说明△COD是等腰直角三角形;(2)当α=95°时,试判断△BOD的形状,并说明理由.23.已知△ABC中,△ACB=135°,将△ABC绕点A顺时针旋转90°,得到△AED,连接CD,CE.(1)求证:△ACD为等腰直角三角形;(2)若BC=1,AC=2,求四边形ACED的面积.24.建立模型:(1)如图 1,已知△ABC,AC=BC,△C=90△,顶点C 在直线 l 上。
(完整版)图形的旋转测试题(含答案)

MB' A'C A B 图5 图4 《图形的旋转》测试题一、选择题:1、在右边四个图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )DA .①②③④B .①②③C .①③D .③2、如图1为旋转对称图形,要使它旋转后与自身重合,应将它绕中心逆时针方向旋转的度数至少为( )度. CA 、30 oB 、45 oC 、60 oD 、90 o图1 图2 图33、如图2,边有两个边长为4cm 的正方形,其中一个正方形的顶点在另一个正方形的中心上,那么图中阴影部分的面积是( ).A(A)4cm2 (B)8cm2 (C)16cm2 (D)无法确定4、如图4, △DEF 是由△ABC 绕着某点旋转得到的, 则这点的坐标是( B )A. (1,1)B. (0,1)C. (−1,1)D. (2,0)二、填空题5、点a 4(,)与3b (,)关于原点对称,则a b += .-76、如图3,把三角形△ABC 绕着点C 顺时针旋转350,得到△A 'B 'C ,A 'B '交AC 于点D ,若∠A 'DC=900,则∠A 的度数是__________。
5507、如图5, △ABC 中, (ACB = 90(, (B = 30(, BC = 6, 三角板绕C 逆时针旋转, 当点A的对应点A' 落在AB 边上时即停止转动, 则BM 的长为 3 .8、如图6,△ABC 中, 已知∠C=90°, ∠B=50°, 点D 在边BC 上, BD=2CD. 把△ABC 绕着点D逆时针旋转m (0(<m<180()度后, 如果点B 恰好落在初始Rt △ABC 的边上, 那么m = _______. 80(或.O A B C D E F x y2 3图6 A C BD三、解答题9、作图题(1)如图7,画出△ABC 绕点O 顺时针旋转60°所得到的图形.图7 图8(2)如图8,在直角坐标系中,点P 的坐标为(3,4),将OP 绕原点O 逆时针旋转90°得到线段OP ′,(1)在图中画出线段OP ′;(2)P ′的坐标为 ______. (-4,3)1、如图,在△ABC 中,∠B=900,∠C=300,AB=1,将△ABC 绕顶点 A 旋转1800,点C 落在C1处,则C C1的长为( )A .24B .4C .32D .522、如图,△ABC 中,∠ACB=1200,将它绕着点C 旋转300 后得到△DCE ,则∠ACE=∠A+∠E=3、如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,∠A=35°,以直角顶点C•为旋转中心,将△ABC 旋转到△A ′B ′C 的位置,其中A ′、B ′分别是A 、B 的对应点,且点B 在斜边A ′B ′上,直角边CA ′交AB 于D ,求∠BDC 的度数.E DC BA B A C O ABC B C4,如图,正方形ABCD 中,E 在BC 上,F 在AB 上且∠FDE=45°,•△DEC 按顺时针方向转动一个角度后成为△DGA .(1)图中哪一个点是旋转中心?(2)旋转了多少度?(3)指出图中的对应点,对应线段和对应角;(4)求∠GDF 的度数.5、已知如图,正方形ABCD 中,E 为CD 边上一点,F 为BC 边上一点,CE=CF:(1)EBC FDC ∠∠与相等吗?(2)△DCF 能与△BCE 重合吗?(3)试判断BE 与DF 的位置关系并说明理由,6.如图所示,四边形ABCD 中,∠BAD=∠C=90°,AB=AD ,AE ⊥BC 于E ,△BEA 旋转后能与△DFA 重合.(1)旋转中心是哪一点?(2)旋转了多少度?(3)若AE=5cm ,求四边形ABCD 的面积.7,如图,K 是正方形ABCD 内一点,以AK 为一边作正方形AKLM ,使L ,M ,D 在AK 的同旁,连结BK 和DM ,试用旋转的思想说明线段BK 与DM 的关系. C FEDB A,8,.如图所示,等边△ABC中,D是AB边上的动点(不与A、B重合),以CD为一边,向上作等边△EDC。
中考复习之图形的旋转经典题(含答案)

图形的旋转经典题一.选择题(共10小题)1.把一副三角板按如图放置,其中∠ABC=∠DEB=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AC=BD=10,若将三角板DEB绕点B逆时针旋转45°得到△D′E′B,则点A在△D′E′B的()A.内部B.外部C.边上D.以上都有可能2.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.B.2C.3 D.23.如图,△ABC中,AB=6,BC=4,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AEF,使得AF∥BC,延长BC交AE于点D,则线段CD的长为()A.4 B.5 C.6 D.74.规定:在平面内,将一个图形绕着某一点旋转一定的角度(小于周角)后能和自身重合,则称此图形为旋转对称图形.下列图形是旋转对称图形,且有一个旋转角为60°的是()A.正三角形B.正方形C.正六边形D.正十边形5.下面生活中的实例,不是旋转的是()A.传送带传送货物B.螺旋桨的运动C.风车风轮的运动D.自行车车轮的运动6.如图,在直角坐标系中放置一个边长为的正方形ABCD,将正方形ABCD沿x轴的正方向无滑动的在x轴上滚动,当点A第三次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和为()6题7题9题A.π+πB.2π+2 C.3π+3πD.6π+67.(2016?松北区模拟)如图,将△OAB绕点O逆时针旋转80°,得到△OCD,若∠A=2∠D=100°,则∠α的度数是()A.50°B.60°C.40°D.30°8.一个菱形绕它的两条对角线的交点旋转,使它和原来的菱形重合,那么旋转的角度至少是()A.360°B.270°C.180°D.90°9.如图△ABC是等腰直角三角形,BC是斜边,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP′重合,已知AP=3,则PP′的长度是()A.3 B.C.D.410.等边三角形ABC绕着它的中心,至少旋转()度才能与它本身重合.A.60°B.120°C.180°D.360°二.填空题(共6小题)11.将等边△CBA绕点C顺时针旋转∠α得到△CB′A′,使得B,C,A′三点在同一直线上,如图所示,则∠α的大小是______.11题12题13题12.如图,点C为线段AB上一点,将线段CB绕点C旋转,得到线段CD,若DA⊥AB,AD=1,,则BC的长为______.13.如图,将Rt△ABC绕直角顶点A顺时针旋转90°,得到△AB′C′,连结BB′,若∠1=25°,则∠C的度数是______.14.如图,在△ABC 中,∠C=90°,∠B=55°,点D 在BC 边上,DB=2CD ,若将△ABC 绕点D 逆时针旋转α度(0<α<180)后,点B 恰好落在初始位置时△ABC 的边上,则α等于______.15.如图,用扳手拧螺母时,旋转中心为______,旋转角为______. 16.在平面直角坐标系中,点P (1,1),N (2,0),△MNP 和△M 1N 1P 1的顶点都在格点上,△MNP 与△M 1N 1P 1是关于某一点中心对称,则对称中心的坐标为______. 三.解答题(共8小题)17.如图,在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,点D ,E 分别在AB ,AC 上,CE=BC ,连接CD ,将线段CD 绕点C 按顺时针方向旋转90°后得CF ,连接EF .(1)补充完成图形;(2)若EF ∥CD ,求证:∠BDC=90°. 18.在平面直角坐标系中,△ABC 的位置如图所示(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形). (1)将△ABC 沿x 轴方向向左平移6个单位,画出平移后得到的△A 1B 1C 1;(2)将△ABC 绕着点A 顺时针旋转90°,画出旋转后得到的△AB 2C 2,并直接写出点B 2、C 2的坐标. 19.如图,在平面直角坐标系xOy 中,每个小正方形的边长均为1,线段AB 和DE 的端点A 、B 、D 、E 均在小正方形的顶点上.(1)画出以AB 为一边且面积为2的Rt △ABC ,顶点C 必须在小正方形的顶点上;(2)画出一个以DE 为一边,含有45°内角且面积为的△DEF ,顶点F 必须在小正方形的顶点上;(3)若点C 绕点Q 顺时针旋转90°后与点F 重合,请直接写出点Q 的坐标. 20.(1)如图(1),直线a ∥b ,A ,B 两点分别在直线a ,b 上,点P 在a ,b 外部,则∠1,∠2,∠3之间有何数量关系?证明你的结论; (2)如图(2),直线a ∥b ,点P 在直线a ,b 直角,∠2=50°,∠3=30°,求∠1;(3)在图(2)中,将直线a 绕点A 按逆时针方向旋转一定角度交直线b 于点M ,如图(3),若∠1=100°,∠4=40°,求∠2+∠3的度数.21.(1)在一次数学探究活动中,陈老师给出了一道题.如图1,已知△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC ,P 是△ABC 内的一点,且PA=3,PB=1,PC=2,求∠BPC 的度数.小强在解决此题时,是将△APC 绕C 旋转到△CBE 的位置(即过C 作CE ⊥CP ,且使CE=CP ,连接EP 、EB ).你知道小强是怎么解决的吗? (2)请根据(1)的思想解决以下问题:如图2所示,设P 是等边△ABC 内一点,PA=3,PB=4,PC=5,求∠APB 的度数. 22.如图1,在等腰直角△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=90°,将一块三角板中含45°角的顶点放在A 上,从AB 边开始绕点A 逆时针旋转一个角α,其中三角板斜边所在的直线交直线BC 于点D ,直角边所在的直线交直线BC 于点E .操作一:在线段BC 上取一点M ,连接AM ,旋转中发现:若AD 平分∠BAM ,则AE 也平分∠MAC .请说明理由;操作二:当0°<α≤45°时,在旋转中还发现线段BD、CE、DE之间存在如下等量关系:BD2+CE2=DE2.某同学将△ABD沿AD所在的直线对折得到△ADF(如图2),很快找到了解决问题的方法,请你说明其中的道理.23.如图(1)所示,点C为线段AB上一点,△ACM、△CBN是等边三角形,直线AN、MC交于点E,直线BM、CN交于点F.(1)求证:AN=MB;(2)将△ACM绕点C按逆时针方向旋转90°,其他条件不变,在图(2)中补出符合要求的图形,并判断(1)题中的结论是否依然成立,说明理由.24.在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,求证:DE=AD﹣BE;(3)当直线MN绕点C旋转到图3的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2016?玉林)把一副三角板按如图放置,其中∠ABC=∠DEB=90°,∠A=45°,∠D=30°,斜边AC=BD=10,若将三角板DEB绕点B逆时针旋转45°得到△D′E′B,则点A在△D′E′B的()A.内部B.外部C.边上D.以上都有可能【分析】先根据勾股定理求出两直角三角形的各边长,再由旋转的性质得:∠EBE′=45°,∠E′=∠DEB=90°,求出E′D′与直线AB的交点到B的距离也是5,与AB的值相等,所以点A在△D′E′B的边上.【解答】解:∵AC=BD=10,又∵∠ABC=∠DEB=90°,∠A=45°,∠D=30°,∴BE=5,AB=BC=5,由三角板DEB绕点B逆时针旋转45°得到△D′E′B,设△D′E′B与直线AB交于G,可知:∠EBE′=45°,∠E′=∠DEB=90°,∴△GE′B是等腰直角三角形,且BE′=BE=5,∴BG==5,∴BG=AB,∴点A在△D′E′B的边上,故选C.【点评】本题考查了旋转的性质和勾股定理,利用30°和45°的直角三角形的性质求出各边的长;注意:在直角三角形中,30度角所对的直角边等于斜边的一半,45°角所对的两直角边相等,熟练掌握此内容是解决问题的关键.2.(2016?宜宾)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.B.2C.3 D.2【分析】通过勾股定理计算出AB长度,利用旋转性质求出各对应线段长度,利用勾股定理求出B、D两点间的距离.【解答】解:∵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==.故选:A.【点评】题目考查勾股定理和旋转的基本性质,解决此类问题的关键是掌握旋转的基本性质,特别是线段之间的关系.题目整体较为简单,适合随堂训练.3.(2016?朝阳)如图,△ABC中,AB=6,BC=4,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AEF,使得AF∥BC,延长BC交AE于点D,则线段CD的长为()A.4 B.5 C.6 D.7【分析】只要证明△BAC∽△BDA,推出=,求出BD即可解决问题.【解答】解:∵AF∥BC,∴∠FAD=∠ADB,∵∠BAC=∠FAD,∴∠BAC=∠ADB,∵∠B=∠B,∴△BAC∽△BDA,∴=,∴=,∴BD=9,∴CD=BD﹣BC=9﹣4=5,故选B.【点评】本题考查平行线的性质、旋转变换、相似三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找相似三角形,属于中考常考题型.4.(2016?莆田)规定:在平面内,将一个图形绕着某一点旋转一定的角度(小于周角)后能和自身重合,则称此图形为旋转对称图形.下列图形是旋转对称图形,且有一个旋转角为60°的是()A.正三角形B.正方形C.正六边形D.正十边形【分析】分别求出各旋转对称图形的最小旋转角,继而可作出判断.【解答】解:A、正三角形的最小旋转角是120°,故此选项错误;B、正方形的旋转角度是90°,故此选项错误;C、正六边形的最小旋转角是60°,故此选项正确;D、正十角形的最小旋转角是36°,故此选项错误;故选:C.【点评】本题考查了旋转对称图形的知识,解答本题的关键是掌握旋转角度的定义,求出旋转角.5.(2016?呼伦贝尔校级一模)下面生活中的实例,不是旋转的是()A.传送带传送货物B.螺旋桨的运动C.风车风轮的运动D.自行车车轮的运动【分析】根据旋转的定义来判断:旋转就是将图形绕某点转动一定的角度,旋转后所得图形与原图形的形状、大小不变,对应点与旋转中心的连线的夹角相等.【解答】解:传送带传送货物的过程中没有发生旋转.故选:A.【点评】本题考查了旋转,正确理解旋转的定义是解题的关键.6.(2016?无锡校级模拟)如图,在直角坐标系中放置一个边长为的正方形ABCD,将正方形ABCD 沿x轴的正方向无滑动的在x轴上滚动,当点A第三次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和为()A.π+πB.2π+2 C.3π+3πD.6π+6【分析】画出点A第一次回到x轴上时的图形,根据图形得到点A的路径分三部分,以B点为圆心,BA为半径,圆心角为90°的弧;再以C1为圆心,C1C为半径,圆心角为90°的弧;然后以D2点为圆心,D2A2为半径,圆心角为90°的弧,所以点A运动的路线与x轴围成的图形的面积就由三个扇形和两个直角三角形组长,于是可根据扇形面积和三角形面积公式计算,然后把计算结果乘以3即可得到答案.【解答】解:点A第一次回到x轴上时,点A的路径为:开始以B点为圆心,BA为半径,圆心角为90°的弧;再以C1为圆心,C1C为半径,圆心角为90°的弧;然后以D2点为圆心,D2A2为半径,圆心角为90°的弧,所以点A第一次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和=×2++2×××=2π+2,所以点A第三次回到x轴上时,点A运动的路线与x轴围成的图形的面积和为3(2π+2)=6π+6.故选D.【点评】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.7.(2016?松北区模拟)如图,将△OAB绕点O逆时针旋转80°,得到△OCD,若∠A=2∠D=100°,则∠α的度数是()A.50°B.60°C.40°D.30°【分析】根据旋转的性质得知∠A=∠C,∠AOC为旋转角等于80°,则可以利用三角形内角和度数为180°列出式子进行求解.【解答】解:∵将△OAB绕点O逆时针旋转80°∴∠A=∠C∠AOC=80°∴∠DOC=80°﹣α∠D=100°∵∠A=2∠D=100°∴∠D=50°∵∠C+∠D+∠DOC=180°∴100°+50°+80°﹣α=180°解得α=50°故选A【点评】本题主要考查了旋转的性质及三角形的内角和定理,熟知图形旋转的性质:对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角是解决本题的关键.8.(2016?和平区一模)一个菱形绕它的两条对角线的交点旋转,使它和原来的菱形重合,那么旋转的角度至少是()A.360°B.270°C.180°D.90°【分析】根据菱形是中心对称图形解答.【解答】解:∵菱形是中心对称图形,∴把菱形绕它的中心旋转,使它与原来的菱形重合,旋转角为180°的整数倍,∴旋转角至少是180°.故选C.【点评】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.9.(2016春?雅安期末)如图△ABC是等腰直角三角形,BC是斜边,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP′重合,已知AP=3,则PP′的长度是()A.3 B.C.D.4【分析】根据旋转前后的图形全等,即可得出△APP'等腰直角三角形,再根据等腰直角三角形的性质,进行计算即可.【解答】解:∵△ACP′是由△ABP绕点A逆时针旋转后得到的,∴△ACP′≌△ABP,∴AP=AP′,∠BAP=∠CAP′.∵∠BAC=90°,∴∠PAP′=90°,故可得出△APP'是等腰直角三角形,又∵AP=3,∴PP′=3.故选B.【点评】此题考查了旋转的性质,解答本题的关键是掌握旋转前后对应边相等、对应角相等,另外要掌握等腰三角形的性质,难度一般.10.(2015?浠水县校级模拟)等边三角形ABC绕着它的中心,至少旋转()度才能与它本身重合.A.60°B.120°C.180°D.360°【分析】根据等边三角形的性质及旋转对称图形得到性质确定出最小的旋转角即可.【解答】解:等边三角形ABC绕着它的中心,至少旋转120°才能与它本身重合.故选B【点评】此题考查了旋转对称图形,熟练掌握旋转的性质是解本题的关键.二.填空题(共6小题)11.(2016?邵阳)将等边△CBA绕点C顺时针旋转∠α得到△CB′A′,使得B,C,A′三点在同一直线上,如图所示,则∠α的大小是120°.【分析】根据旋转的性质和等边三角形的性质解答即可.【解答】解:∵三角形ABC是等边三角形,∴∠ACB=60°,∵等边△CBA绕点C顺时针旋转∠α得到△CB′A′,使得B,C,A′三点在同一直线上,∴∠BCA'=180°,∠B'CA'=60°,∴∠ACB'=60°,∴∠α=60°+60°=120°,故答案为:120°.【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.12.(2016?高青县模拟)如图,点C为线段AB上一点,将线段CB绕点C旋转,得到线段CD,若DA⊥AB,AD=1,,则BC的长为.【分析】如图,首先运用旋转变换的性质证明CD=CB(设为λ);运用勾股定理求出AB的长度;再次运用勾股定理列出关于λ的方程,求出λ即可解决问题.【解答】解:如图,由题意得CD=CB(设为λ);由勾股定理得:AB2=BD2﹣AD2,而BD=,AD=1,∴AB=4,AC=4﹣λ;由勾股定理得:λ2=12+(4﹣λ)2,解得:.故答案为.【点评】该题主要考查了旋转变换的性质、勾股定理等几何知识点及其应用问题;应牢固掌握旋转变换的性质、勾股定理等几何知识点,这是灵活运用、解题的基础和关键.13.(2016?海曙区一模)如图,将Rt△ABC绕直角顶点A顺时针旋转90°,得到△AB′C′,连结BB′,若∠1=25°,则∠C的度数是70°.【分析】根据旋转的性质可得AB=AB′,然后判断出△ABB′是等腰直角三角形,根据等腰直角三角形的性质可得∠ABB′=45°,再根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和求出∠B′C′A,然后根据旋转的性质可得∠C=∠B′C′A.【解答】解:∵Rt△ABC绕直角顶点A顺时针旋转90°得到△AB′C′,∴AB=AB′,∴△ABB′是等腰直角三角形,∴∠ABB′=45°,∴∠AC′B′=∠1+∠ABB′=25°+45°=70°,由旋转的性质得∠C=∠AC′B′=70°.故答案为:70°.【点评】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定与性质,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,熟记各性质并准确识图是解题的关键.14.(2016?太原二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=55°,点D在BC边上,DB=2CD,若将△ABC绕点D逆时针旋转α度(0<α<180)后,点B恰好落在初始位置时△ABC的边上,则α等于70或120 .【分析】根据题意画出符合的两种情况,①当B点落在AB上时,求出∠B=∠DB°,即可求出∠B′DB;②当B点落在AC上时,根据题意求出∠B′DC,即可求出∠B′DB的度数,即可得出答案.【解答】解:分为两种情况:①当B点落在AB上时,如图1,∵根据旋转的性质得出DB=DB′,∵∠B=55°,∴∠DB′B=∠B=55°,∴∠B′DB=180°﹣55°﹣55°=70°,即此时α=70;②当B点落在AC上时,如图2,如图,∵△ABC绕着点D顺时针旋转α度后得到△A′B′C′,∴B′D=BD,∵BD=2CD,∴B′D=2CD,∵∠ACB=90°,∴∠CB′D=30°,∴∠B′DC=60°,∴∠B′DB=180°﹣60°=120°,即此时α=120;故答案为:70或120.【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,直角三角形的性质的应用,能求出∠B′DB 的度数是解题的关键,作出图形更形象直观.15.(2016?怀柔区二模)如图,用扳手拧螺母时,旋转中心为螺丝(母)的中心,旋转角为0°~360°的任意角(答案不唯一).【分析】根据旋转中心的定义以及旋转角的定义解答即可.【解答】解:由旋转中心的定义:在平面内,一个图形绕着一个顶点旋转一定的角度得到另一个图形的变化较做旋转,定点O叫做旋转中心可知,用扳手拧螺母时,旋转中心为螺丝(母)的中心,而旋转角可估计实际情况决定,所以不确定,故答案为:螺丝(母)的中,0°~360°的任意角(答案不唯一)【点评】本题考查了和旋转有关的概念:旋转中心和旋转角,属于基础性题目,对此知识点的考查重点在于对旋转的性质的掌握.16.(2016?瑞昌市一模)在平面直角坐标系中,点P(1,1),N(2,0),△MNP和△M1N1P1的顶点都在格点上,△MNP与△M1N1P1是关于某一点中心对称,则对称中心的坐标为(2,1).【分析】根据中心对称的性质,知道点P(1,1),N(2,0),并细心观察坐标轴就可以得到答案.【解答】解:∵点P(1,1),N(2,0),∴由图形可知M(3,0),M1(1,2),N1(2,2),P1(3,1),∵关于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分,∴对称中心的坐标为(2,1),故答案为:(2,1).【点评】本题考查中心对称图形的概念:在同一平面内,如果把一个图形绕某一点旋转180度,旋转后的图形能和原图形完全重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.以及中心对称的性质:①关于中心对称的两个图形能够完全重合;②关于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分.三.解答题(共8小题)17.(2016?荆门)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D,E分别在AB,AC上,CE=BC,连接CD,将线段CD绕点C按顺时针方向旋转90°后得CF,连接EF.(1)补充完成图形;(2)若EF∥CD,求证:∠BDC=90°.【分析】(1)根据题意补全图形,如图所示;(2)由旋转的性质得到∠DCF为直角,由EF与CD平行,得到∠EFC为直角,利用SAS得到三角形BDC与三角形EFC全等,利用全等三角形对应角相等即可得证.【解答】解:(1)补全图形,如图所示;(2)由旋转的性质得:∠DCF=90°,∴∠DCE+∠ECF=90°,∵∠ACB=90°,∴∠DCE+∠BCD=90°,∴∠ECF=∠BCD,∵EF∥DC,∴∠EFC+∠DCF=180°,∴∠EFC=90°,在△BDC和△EFC中,,∴△BDC≌△EFC(SAS),∴∠BDC=∠EFC=90°.【点评】此题考查了旋转的性质,以及全等三角形的判定与性质,熟练掌握旋转的性质是解本题的关键.18.(2016?丹东)在平面直角坐标系中,△ABC的位置如图所示(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形).(1)将△ABC沿x轴方向向左平移6个单位,画出平移后得到的△A1B1C1;(2)将△ABC绕着点A顺时针旋转90°,画出旋转后得到的△AB2C2,并直接写出点B2、C2的坐标.【分析】(1)利用点平移的规律写出点A、B、C的对应点A1、B1、C1的坐标,然后描点即可得到△A 1B1C1;(2)利用网格特点和旋转的性质画出点B、C的对应点B2、C2,从而得到△AB2C2,再写出点B2、C2的坐标.【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;(2)如图,△AB2C2即为所求,点B2(4,﹣2),C2(1,﹣3).【点评】本题考查了作图﹣旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.也考查了平移变换.19.(2016?呼兰区模拟)如图,在平面直角坐标系xOy中,每个小正方形的边长均为1,线段AB 和DE的端点A、B、D、E均在小正方形的顶点上.(1)画出以AB为一边且面积为2的Rt△ABC,顶点C必须在小正方形的顶点上;(2)画出一个以DE为一边,含有45°内角且面积为的△DEF,顶点F必须在小正方形的顶点上;(3)若点C绕点Q顺时针旋转90°后与点F重合,请直接写出点Q的坐标.【分析】(1)和(2)分别画出图形;(3)作FC的中垂线,得Q(5,0).【解答】(1)S△ABC=×2×2=2;(2)S△DEF=2×3﹣1×2﹣×1×3=;∵ED=EF,∠DFE=90°,∴∠FDE=45°;(3)由勾股定理得:FC==,CQ==,FQ==,∴FC2=CQ2+FQ2,CQ=FQ,∴∠FQC=90°,∴点C绕点Q顺时针旋转90°后与点F重合;则点Q(5,0).【点评】本题考查了作图﹣旋转变换,对于画定值面积的三角形,利用面积的和、差先试求某点所组成的图形的面积是否符合题意,再确定这一点;同时根据勾股定理计算所成的三角形是否为直角三角形或等腰直角三角形.20.(2016春?重庆期末)(1)如图(1),直线a∥b,A,B两点分别在直线a,b上,点P在a,b 外部,则∠1,∠2,∠3之间有何数量关系?证明你的结论;(2)如图(2),直线a∥b,点P在直线a,b直角,∠2=50°,∠3=30°,求∠1;(3)在图(2)中,将直线a绕点A按逆时针方向旋转一定角度交直线b于点M,如图(3),若∠1=100°,∠4=40°,求∠2+∠3的度数.【分析】(1)设直线AP交直线b于O,根据平行线的性质得出∠2=∠AOB,根据三角形外角性质求出∠AOB=∠1+∠3,即可得出答案;(2)延长AP交直线b于O,根据平行线的性质得出∠ABO=∠2=50°,根据三角形的外角性质得出∠1=∠AOB+∠3,代入求出即可;(3)延长AP交直线b于O,根据三角形外角性质得出∠AOB=∠2+∠4,∠1=∠3+∠AOB,求出∠1=∠2+∠4+∠3,代入求出即可.【解答】(1)∠2=∠1+∠3,证明:设直线AP交直线b于O,如图1,∵直线a∥直线b,∴∠2=∠AOB,∵∠AOB=∠1+∠3,∴∠2=∠1+∠3;(2)解:延长AP交直线b于O,如图2,∵直线a∥直线b,∠2=50°,∴∠ABO=∠2=50°,∵∠3=30°,∴∠1=∠AOB+∠3=50°+30°=80°;(3)解:延长AP交直线b于O,如图3,∵∠AOB=∠2+∠4,∠1=∠3+∠AOB,∴∠1=∠2+∠4+∠3,∵∠1=100°,∠4=40°,∴∠2+∠3=∠1﹣∠4=60°.【点评】本题考查了平行线的性质,三角形外角性质的应用,能灵活运用性质进行推理是解此题的关键.21.(2014秋?五常市校级期中)(1)在一次数学探究活动中,陈老师给出了一道题.如图1,已知△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,P是△ABC内的一点,且PA=3,PB=1,PC=2,求∠BPC 的度数.小强在解决此题时,是将△APC绕C旋转到△CBE的位置(即过C作CE⊥CP,且使CE=CP,连接EP、EB).你知道小强是怎么解决的吗?(2)请根据(1)的思想解决以下问题:如图2所示,设P是等边△ABC内一点,PA=3,PB=4,PC=5,求∠APB的度数.【分析】(1)如图1,首先证明BE2=PE2+PB2,得到∠BPE=90°;证明∠CPE=45°即可解决问题.(2)如图2,作旋转变换;首先证明∠AQP=60°;其次证明PQ2+CQ2=PC2,得到∠PQC=90°,求出∠AQC=150°,即可解决问题.【解答】解:(1)如图1,由题意得:∠PCE=90°PC=EC=2;BE=PA=3;由勾股定理得:PE2=22+22=8;∵PB2=1,BE2=9,∴BE2=PE2+PB2,∴∠BPE=90°,∵∠CPE=45°,∴∠BPC=135°.(2)如图2,将△ABP绕点A逆时针旋转60°到△ACQ的位置,连接PQ;则AP=AQ,∠PAQ=60°,QC=PB=4;∴△APQ为等边三角形,∠AQP=60°,PQ=PA=3;∵PQ2+CQ2=32+42=25,PC2=52=25,∴PQ2+CQ2=PC2,∴∠PQC=90°,∠AQC=60°+90°=150°,∴∠APB=∠AQC=150°.【点评】该题主要考查了旋转变换的性质、等边三角形的判定及其性质、勾股定理逆定理等几何知识点及其应用问题;对综合的分析问题解决问题的能力提出了较高的要求.22.(2014秋?苏州期中)如图1,在等腰直角△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,将一块三角板中含45°角的顶点放在A上,从AB边开始绕点A逆时针旋转一个角α,其中三角板斜边所在的直线交直线BC于点D,直角边所在的直线交直线BC于点E.操作一:在线段BC上取一点M,连接AM,旋转中发现:若AD平分∠BAM,则AE也平分∠MAC.请说明理由;操作二:当0°<α≤45°时,在旋转中还发现线段BD、CE、DE之间存在如下等量关系:BD2+CE2=DE2.某同学将△ABD沿AD所在的直线对折得到△ADF(如图2),很快找到了解决问题的方法,请你说明其中的道理.【分析】(1)如图1,根据图形、已知条件推知∠BAD+∠MAE=∠DAM+∠EAC=45°,所以∠MAE=∠EAC,即AE平分∠MAC;(2)应用折叠对称的性质和SAS得到△AEF≌△AEC,得出FE=CE,∠AFE=∠C=45°.再证明∠DFE=90°.然后在Rt△DFE中应用勾股定理即可证明.【解答】(1)证明:如图1,∵∠BAC=90°,∴∠BAD+∠DAM+∠MAE+∠EAC=90°.∵∠DAE=45°,∴∠BAD+∠EAC=45°.∵∠BAD=∠DAM,∴∠BAD+∠EAC=∠DAM+∠EAC=45°,∴∠BAD+∠MAE=∠DAM+∠EAC,∴∠MAE=∠EAC,即AE平分∠MAC;(2)证明:如图2,连接EF.由折叠可知,∠BAD=∠FAD,AB=AF,BD=DF,∠B=∠AFD=45°.∵∠BAD=∠FAD,∴由(1)可知,∠CAE=∠FAE.在△AEF和△AEC中,,∴△AEF≌△AEC(SAS),∴FE=CE,∠AFE=∠C=45°.∴∠DFE=∠AFD+∠AFE=90°.在Rt△DFE中,DF2+FE2=DE2,∴BD2+CE2=DE2.【点评】本题考查了旋转的性质,角平分线的定义,等腰直角三角形的性质,轴对称的性质,全等三角形的判定和性质等知识点.注意,旋转前后,图形的大小和形状都不改变.23.(2014秋?利川市校级期中)如图(1)所示,点C为线段AB上一点,△ACM、△CBN是等边三角形,直线AN、MC交于点E,直线BM、CN交于点F.(1)求证:AN=MB;(2)将△ACM绕点C按逆时针方向旋转90°,其他条件不变,在图(2)中补出符合要求的图形,并判断(1)题中的结论是否依然成立,说明理由.【分析】(1)根据等边三角形的性质利用SAS判定△ACN≌△MCB,从而得到AN=MB;(2)连接AN,BM,根据等边三角形的性质及旋转的性质利用SAS判定△ACN≌△MCB,从而得到AN=MB.【解答】(1)证明:∵△ACM、△CBN是等边三角形,∴AC=MC,BC=CN,∠ACM=∠BCN=60°,∴∠ACN=∠MCB=120°,在△ACN和△MCB中,,∴△ACN≌△MCB,∴AN=MB.(2)解:连接AN,BM,∵△ACM、△CBN是等边三角形,∴AC=MC,BC=CN,∠ACM=∠BCN=60°,∵∠ACB=90°,∴∠ACN=∠MCB,在△ACN和△MCB中,,∴△ACN≌△MCB,∴AN=MB.【点评】此题主要考查学生对等边三角形的性质、旋转的性质及全等三角形的判定方法的综合运用.24.(2014秋?江西期末)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE ⊥MN于E.(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,求证:①△ADC≌△CEB;②DE=AD+BE;(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,求证:DE=AD﹣BE;(3)当直线MN绕点C旋转到图3的位置时,试问DE、AD、BE具有怎样的等量关系?请写出这个等量关系,并加以证明.【分析】(1)由∠ACB=90°,得∠ACD+∠BCE=90°,而AD⊥MN于D,BE⊥MN于E,则∠ADC=∠CEB=90°,根据等角的余角相等得到∠ACD=∠CBE,易得Rt△ADC≌Rt△CEB,所以AD=CE,DC=BE,即可得到DE=DC+CE=BE+AD.(2)根据等角的余角相等得到∠ACD=∠CBE,易得△ADC≌△CEB,得到AD=CE,DC=BE,所以DE=CE ﹣CD=AD﹣BE.(3)DE、AD、BE具有的等量关系为:DE=BE﹣AD.证明的方法与(2)相同.【解答】(1)证明:∵∠ACB=90°,∴∠ACD+∠BCE=90°,而AD⊥MN于D,BE⊥MN于E,∴∠ADC=∠CEB=90°,∠BCE+∠CBE=90°,∴∠ACD=∠CBE.在△ADC和△CEB中,,∴△ADC≌△CEB,∴AD=CE,DC=BE,∴DE=DC+CE=BE+AD;(2)证明:在△ADC和△CEB中,,∴△ADC≌△CEB,∴AD=CE,DC=BE,∴DE=CE﹣CD=AD﹣BE;(3)DE=BE﹣AD.易证得△ADC≌△CEB,∴AD=CE,DC=BE,∴DE=CD﹣CE=BE﹣AD.【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等,对应点到旋转中心的距离相等,对应点与旋转中心的连线段所夹的角等于旋转角.也考查了直角三角形全等的判定与性质.。
中考数学复习考点专题练习---图形的旋转综合(含答案)

中考数学复习考点专题练习---图形的旋转综合一.选择题1.如图,△OAB绕点O逆时针旋转85°得到△OCD,若∠A=110°,∠D=40°,则∠α的度数为()A.55°B.75°C.85°D.90°2.下列图形:①平行四边形;②矩形;③菱形;④等边三角形中,是中心对称图形的有()A.①②③B.②③④C.①②④D.①②③④3.如图,在△ABC中,∠C=20°,将△ABC绕点A顺时针旋转60°得到△ADE,AE与BC交于点F,则∠AFB的度数是()A.60°B.70°C.80°D.90°4.如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边BC上两点,且∠DAE=45°,将△ABE绕点A顺时针旋转90°后,得到△ACF,连接DF,则下列结论中有()个是正确的.①∠DAF=45°②△ABE≌△ACD③AD平分∠EDF④BE2+DC2=DE2A.4 B.3 C.2 D.15.如图,在等腰直角△ABC中,∠ACB=90°,D为△ABC内一点,将线段CD绕点C逆时针旋转90°后得到CE,连接BE,若∠DAB=10°,则∠ABE是()A.75°B.78°C.80°D.92°6.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△ABC,M是BC 的中点,P是A’B’的中点,连接PM.若BC=4,∠BAC=30°,则线段PM的最大值是()A.8 B.6 C.4 D.57.在平面直角坐标系xOy中,点O(0,0),A(2,0),B(0,),C(﹣2,0).将△OAB 绕点O顺时针旋转α(0°<α<360°)得到△OA′B′((其中点A旋转到点A′的位置),设直线AA′与直线BB′相交于点P,则线段CP长的最小值是()A.B.C.2 D.8.如图,四边形ABCD为正方形,AB=1,把△ABC绕点A逆时针旋转60°得到△AEF,连接DF,则DF的长为()A.B.C.D.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=116°,则∠α的大小是()A.64°B.36°C.26°D.22°10.如图①,正方形A的一个顶点与正方形B的对称中心重合,重叠部分面积是正方形A面积的,如图②,移动正方形A的位置,使正方形B的一个顶点与正方形A的对称中心重合,则重叠部分面积是正方形B面积的()A.B.C.D.二.填空题11.如图,△ABC为等边三角形,D是△ABC内一点,将△ABD绕点A按逆时针方向旋转到△ACP位置,则∠P AD=°.12.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3cm,AB=5cm,将△ABC绕点B顺时针旋转60°得到△FBE,则点E与点C之间的距离是cm.13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕顶点C顺时针旋转得到△A'B'C,D是A'B'的中点,连接BD,若BC=2,∠ABC=60°,则线段BD的最大值为.14.如图,将矩形ABCD绕点B顺时针旋转90°至EBGF的位置,连接AC,EG,取AC,EG的中点M,N连接MN,若AB=8,BC=6,则MN=.15.如图,将△ABC的边AB绕着点A顺时针旋转α(0°<α<90°)得到AB′,边AC绕着点A逆时针旋转β(0°<β<90°)得到AC′,联结B′C′,当α+β=60°时,我们称△AB′C′是△ABC 的“双旋三角形”,如果等边△ABC的边长为a,那么它所得的“双旋三角形”中B′C′=(用含a的代数式表示).16.如图,正方形ABCD的边长为,点E是正方形ABCD内一点,将△BCE绕着点C 顺时针旋转90°,点E的对应点F和点B,E三点在一条直线上,BF与对角线AC相交于点G,若DF=6,则GF的长为.17.如图,AB=AC,∠CAB=90°,∠ADC=45°,AD=1,CD=3,则BD=.18.在平面直角坐标系中,点P(x,y)经过某种变换后得到点P'(﹣y+1,x+2),我们把点P'(﹣y+1,x+2)叫做点P(x,y)的终结点.已知点P1的终结点为P2,点P2的终结点为P3,点P3的终结点为P4,这样依次得到P1、P2、P3、P4、…P n、…,若点P1的坐标为(2,0),则点P2019的坐标为.19.如图,将△ABC的边AB绕着点A顺时针旋转α(0°<α<90°)得到AB′,边AC绕着点A逆时针旋转β(0°<β<90°)得到AC,连接B′C′,当α+β=60°时,我们称△AB′C’是△ABC 的“双展三角形”,已知一直角边长为2的等腰直角三角形,那么它的“双展三角形”的面积为.20.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC,若点A、D、E在同一条直线上,∠ACD=70°,则∠EDC的度数是.三.解答题21.将一副三角尺的直角重合放置(∠B=30°,∠C=45°),如图1所示,(1)图1中∠BEC的度数为;(2)三角尺AOB的位置保持不动,将三角尺COD绕其直角顶点O顺时针方向旋转:①当旋转至图2所示位置时,恰好OD∥AB,求此时∠AOC的大小;②若将三角尺COD继续绕O旋转,直至回到图1位置,在这一过程中,是否会存在△COD其中一边能与AB平行?如果存在,请你画出图形,并直接写出相应的∠AOC的大小;如果不存在,请说明理由.22.在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=60°,AB=BC=4,CD=3.(1)如图1,求△BCD的面积;(2)如图2,M是CD边上一点,将线段BM绕点B逆时针旋转60°,可得线段BN,过点N作NQ⊥BC,垂足为Q,设NQ=n,BQ=m,求n关于m的函数解析式.(自变量m的取值范围只需直接写出)23.如图,将一个直角三角形纸片AOB,放置在平面直角坐标系中,点A(3,3),点B(3,0),点O(0,0),将△AOB沿OA翻折得到△AOD(点D为点B的对应点).(Ⅰ)求OA的长及点D的坐标:(Ⅱ)点P是线段OD上的点,点Q是线段AD上的点.①已知OP=1,AQ=,R是x轴上的动点,当PR+QR取最小值时,求出点R的坐标及点D到直线RQ的距离;②连接BP,BQ,且∠PBQ=45°,现将△OAB沿AB翻折得到△EAB(点E为点O的对应点),再将∠PBQ绕点B顺时针旋转,旋转过程中,射线BP,BQ交直线AE分别为点M,N,最后将△BMN沿BN翻折得到△BGN(点G为点M的对应点),连接EG,若,求点M的坐标(直接写出结果即可).24.如图,把直角三角形ABC按逆时针方向旋转到△EBD的位置,使得A、B、D三点在一直线上.(1)旋转中心是哪一点?旋转角是多少度?(2)AC与DE的位置关系怎样?请说明理由.25.将一副直角三角尺按图1摆放,其中∠C=90°,∠EDF=90°,∠B=60°,∠F=45°,等腰直角三角尺的直角边DF恰好垂直平分AB,与AC相交于点G,BC=4cm.(1)求DG的长;(2)如图2.将△DEF绕点D按顺时针方向旋转,直角边DF经过点C,另一直角边DE 与AC相交于点H,分别过点H,D作AB,BC的垂线,垂足分别为点M,N.猜想HM 与CN之间的数量关系,并证明;(3)如图3,在旋转的过程中,若△DEF两边DE,DF与△ABC两边AC,BC分别交于K、T两点,则KT的最小值为.26.如图1,在△ABC中,∠A=36°,AB=AC,∠ABC的平分线BE交AC于E.(1)判断A E、BE、BC之间的数量关系(直接写出结果,不必证明);(2)如图2,过点E作EF∥BC交AB于F,将△AEF绕点A逆时针旋转角a(0°<a <<144°)得到△AE'F',连结CE',BF′,求证:CE'=BF':(3)在(2)的旋转过程中,当a=时,CE'∥AB?(请直接写出结果).27.如图,将等边△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EFC,∠ACE的平分线CD交EF于点D,连接AD、AF.(1)求∠CF A度数;(2)求证:AD∥BC.28.如图1,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC,将△ABC绕点A逆时针旋转,得到△ADE,旋转角为α(0°<α<90°),连接BD交CE于点F.(1)如图2,当α=45°时,求证:CF=EF;(2)在旋转过程中,①问(1)中的结论是否仍然成立?证明你的结论;②连接CD,当△CDF为等腰直角三角形时,求tan的值.29.综合与实践数学活动:在综合与实践活动课上,老师让同学们以“三角形纸片的折叠、旋转”为主题开展数学活动,探究线段长度的有关问题.动手操作:如图1,在直角三角形纸片ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.将三角形纸片ABC进行以下操作:第一步:折叠三角形纸片ABC使点C与点A重合,然后展开铺平,得到折痕DE;第二步:将△ABC沿折痕DE展开,然后将△DEC绕点D逆时针方向旋转得到△DFG,点E,C的对应点分别是点F,G,射线GF与边AC交于点M(点M不与点A重合),与边AB交于点N,线段DG与边AC交于点P.数学思考:(1)求DC的长;(2)在△DEC绕点D旋转的过程中,试判断MF与ME的数量关系,并证明你的结论;问题解决:(3)在△DEC绕点D旋转的过程中,探究下列问题:①如图2,当GF∥BC时,求AM的长;②如图3,当GF经过点B时,AM的长为;③当△DEC绕点D旋转至DE平分∠FDG的位置时,试在图4中作出此时的△DFG和射线GF,并直接写出AM的长.(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹,标记出所有相应的字母)30.如图,△ABC和△ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,点P 为射线BD、CE的交点.(1)判断线段BD与CE的关系,并证明你的结论;(2)若AB=8,AD=4,把△ADE绕点A旋转,①当∠EAC=90°时,求PB的长;②求旋转过程中线段PB长的最大值.参考答案一.选择题1.解:根据旋转的性质可知:∠C=∠A=110°,在△COD中,∠COD=180°﹣110°﹣40°=30°.旋转角∠AOC=85°,所以∠α=85°﹣30°=55°.故选:A.2.解:平行四边形,矩形,菱形是中心对称图形.故选:A.3.解:∵△ABC绕点A顺时针旋转60°得△ADE,∴∠CAE=60°,∵∠C=20°,∴∠AFC=100°,∴∠AFB=80°.故选:C.4.解:由旋转可知:△BAE≌△CAF,∴∠BAE=∠CAF,∴∠EAF=∠BAC=90°,∵∠EAD=45°,∴∠EAD=∠F AD=45°,∴AD平分∠EAF,∵AD=AD,AE=AF,∴△DAE≌△DAF(SAS),故①③正确,∴DE=DF,∵∠ACF∠B=∠ACB=45°,∴∠DCF=90°,∴DF2=CD2+CF2,∵DF=DE,BE=CF,∴BE2+CD2=DE2,故④正确,无法判断△ABE≌△ACD,故②错误.故选:B.5.解:∵△ABC是等腰直角三角形,∴∠ABC=∠BAC=45°.∴∠DAC=45°﹣10°=35°.在△BEC和△ADC中∴△BCE≌△ACD(SAS).∴∠EBC=∠DAC=35°.∴∠ABE=∠EBC+∠DAC=80°.故选:C.6.解:如图连接PC.在Rt△ABC中,∵∠A=30°,BC=4,∴AB=8,根据旋转不变性可知,A′B′=AB=8,∴A′P=PB′,∴PC=A′B′=4,∵CM=BM=2,又∵PM≤PC+CM,即PM≤6,∴PM的最大值为3(此时P、C、M共线).故选:B.7.解:∵△OAB是直角三角形,点P在以AB为直径的圆上运动,∵A(2,0),B(0,),∴AB=4,AB的中点为(1,),∵C(﹣2,0),∴CP的最小值为2﹣2;故选:B.8.解:如图,连接BE,CE,过E作EG⊥BC于G,由旋转可得,AB=AE=1=AD,AC=AF,∠BAC=∠EAF=45°=∠DAC,∴∠CAE=∠F AD,∴△ADF≌△AEC(SAS),∴DF=CE,由旋转可得,AB=AE=1,∠BAE=60°,∴△ABE是等边三角形,∴BE=1,∠ABE=60°,∴∠EBG=30°,∴EG=BE=,BG=,∴CG=1﹣,∴Rt△CEG中,CE======,∴DF=,故选:A.9.解:如图设BC交C′D′于K.在四边形ABKD ′中,∵∠B =∠D ′=90°,∠BKD ′=∠1=116°,∴∠BAD ′=180°﹣116°=64°,∵∠BAD =90°,∴∠DAD ′=90°﹣64°=26°,故选:C .10.解:设正方形B 对角线的交点为O ,如图1,设正方过点O 作边的垂线,则OE =OM ,∠EOM =90°,∵∠EOF +∠EON =90°,∠MON +∠EON =90°,∴∠EOF =∠MON ,在△OEF 和△OMN 中,∴△OEF ≌△OMN (ASA ),∴阴影部分的面积=S 四边形NOEP +S △OEF =S 四边形NOEP +S △OMN =S 四边形MOEP =S 正方形CTKW ,即图1中阴影部分的面积=正方形B 的面积的四分之一,同理图2中阴影部分烦人面积=正方形A 的面积的四分之一,∵图①,正方形A 的一个顶点与正方形B 的对称中心重合,重叠部分面积是正方形A 面积的,∴正方形B 的面积=正方形A 的面积的2倍,∴图2中重叠部分面积是正方形B面积的,故选:D.二.填空题(共10小题)11.解:∵△ABC为等边三角形,∴∠BAC=60°,∵将△ABD绕点A按逆时针方向旋转到△ACP,∴∠DAP=∠BAC=60°,故答案为:60.12.解:连接EC,即线段EC的长是点E与点C之间的距离,在Rt△ACB中,由勾股定理得:BC===4(cm),∵将△ABC绕点B顺时针旋转60°得到△FBE,∴BC=BE,∠CBE=60°,∴△BEC是等边三角形,∴EC=BE=BC=4cm,故答案为:4.13.解:连接CD,在Rt△ABC中,∵∠ACB=90°,BC=2,∠ABC=60°,∴∠A=30°,∴AB=A′B′=2BC=4,∵DB′=DA′,∴CD=A′B′=2,∴BD≤CD+CB=4,∴BD的最大值为4,14.解:连接BM、BN,在Rt△ABC中,利用勾股定理可得AC=10,∵M为AC中点,∴BM=AC=5.∵矩形ABCD绕点B顺时针旋转90°至EBGF的位置,∴BM=BN,且∠MBN=90°,∴MN=BM=5.故答案为5.15.解:∵△ABC为等边三角形,∴AB=AC=a,∠BAC=60°,∵△AB′C′是△ABC的“双旋三角形”,∴α+β=60°,AB′=AB=a,AC′=AC=a,∴∠B′AC=120°,∴∠B′=∠C′=30°,作AH⊥B′C′于H,如图,则B′H=C′H,在Rt△AB′H中,AH=AB′=a,∴B′H=AH=a,∴B′C′=2A′H=a.16.解:作CH⊥BF于H,GK⊥BC于K.∵四边形ABCD是正方形,∴CB=CD,∠BCD=90°,∵∠ECF=90°,∴∠BCD=∠ECF,∴∠BCE=∠DCF,∵CE=CF,∴△BCE≌△DCF(SAS),∴BE=DF=6,∵CE=CF,∠ECF=90°,CH⊥EF,∴EH=HF,∴CH=HE=HF,设CH=HE=HF=a,在Rt△BCH中,∵BC2=BH2+CH2,∴50=(6+a)2+a2,解得a=1或﹣7(舍弃),∴CH=HE=HF=1,BF=8,∵tan∠CBH===,设GK=k,BK=7k,则GK=CK=k,∴8k=5,∴k=,∴BG==5k=,∴FG=BF﹣BG=8﹣=,故答案为.17.解:如图,过点A作AE⊥AD交CD于E,连接BE.∵∠DAE=90°,∠ADE=45°,∴∠ADE=∠AED=45°,∴AE=AD=1,DE=,∵∠DAE=∠BAC=90°,∴∠BAE=∠CAD,∵AB=AC,∴△BAE≌△CAD(SAS),∴CD=BE=3,∠AEB=∠ADC=45°,∴∠BED=90°,∴BD===.故答案为.18.解:根据题意得点P1的坐标为(2,0),则点P2的坐标为(1,4),点P3的坐标为(﹣3,3),点P4的坐标为(﹣2,﹣1),点P5的坐标为(2,0),…,而2019=4×504+3,所以点P2019的坐标与点P3的坐标相同,为(﹣3,3).故答案为(﹣3,3).19.解:如图1中,当△AB′C′是△ABC的“双展三角形”时,作C′D⊥B′A交B′A的延长线于D,在C′D上取一点F,使得F A=FC,连接AF.∵B∠B′AC′=60°+45°=105°,∴∠DAC′=75°,∵∠D=90°,∴∠DC′A=15°,∵F A=FC′,∴∠F AC=∠FC′A=15°,∴∠AFD=∠F AC+∠FC′A=30°,设AD=x,则AF=FC′=2x.DF=x,∵AB=BC=2,∠B=90°,∴AC=AC′=2,在Rt△ADC′中,则有x2+(x+2x)2=(2)2,解得x=﹣1(负根已经舍弃),∴DC′=2x+x=+1,∴S△AB′C′=•AB′•C′D=+1.如图2中,当△A′BC′是△ABC的“双展三角形”时,作C′D⊥B′A交A′B的延长线于D.由题意:∠A′BC′=60°+90°=150°,∴∠C′BD=30°,∴C′D=BC′=1,∴S△A′BC′=•BA′•C′D=1,综上所述,满足条件的+1或1.故答案为+1或1.20.解:由题意可知:CA=CE,∠ACE=90°,∴∠E=∠CAE=45°,∵∠ACD=70°,∴∠DCE=20°,∴∠EDC=180°﹣∠E﹣∠DCE=180°﹣45°﹣20°=115°,故答案为115°.三.解答题(共10小题)21.解:(1)∠CAE=180°﹣∠BAO=180°﹣60°=120°,∴∠BEC=∠C+∠CAE=45°+120°=165°,故答案为:165°.(2)①∵OD∥AB,∴∠BOD=∠B=30°,又∠BOD+∠BOC=90°,∠AOC+∠BOC=90°,∴∠AOC=∠BOD=30°.′②存在,如图1,当AB∥OC时,则∠COB=∠B=30°,∴∠AOC=90°+30°=120°;如图2,当AB∥CD时,延长DO交AB于D′,∴∠AD′O=∠D=45°,∴∠AOD′=75°,∴∠AOC=∠AOD′+90°=165°;如图3,当AB∥OD时,∠DOB=∠B=30°,∴∠AOC=∠DOB=30°;如图4,当AB∥OD时,∠AOD=∠A=60°,∴∠AOC=90°+60°=150°;如图5,当AB∥OC时,∴∠AOC=∠A=60°;如图6,当AB∥CD时,∠1=∠A=60°,∴∠AOC=60°﹣45°=15°;综上所述,∠AOC的度数为:15°,30°,60°,120°,150°,165°.22.解:(1)过点D作DE⊥BC,则∠DEB=90°.∵AB∥CD,∴∠ABC=∠DCE=60°.∴在Rt△CDE中,∠CDE=30°.∴CE=CD=.∴DE==.∴△BCD的面积为BC•DE=×4×=(2)方法一:连接AN,∵线段BM绕点B逆时针旋转60°得到线段BN,∴NB=MB,∠NBM=60°.∵∠MBC+∠MBA=∠MBA+∠NBA.∴∠MBC=∠NBA,∵AB=BC,∴△MBC≌△NBA(SAS).∴∠NAB=∠BCM=120°.连接AC,∵∠ABC=60°,AB=BC,∴△ABC为等边三角形.∴∠BAC=∠ACB=60°.∴∠NAB+∠BAC=180°.∴N,A,C三点在一条直线上.∵NQ=n,BQ=m,∴CQ=4﹣m.∵NQ⊥BC,∴∠NQC=90°.∴在Rt△NQC中,NQ=CQ•tan∠NCQ.∴n=(4﹣m).即n=﹣m+4.所以n关于m的函数解析式为:n=﹣m+4(≤m≤2).方法二:∵线段BM绕点B逆时针旋转60°得到线段BN,∴NB=BM,∠NBM=60°.∵∠MBC+∠MBA=∠MBA+∠NBA.∴∠MBC=∠NBA,∵AB=BC,∴△MBC≌△NBA.∴∠NAB=∠BCM=120°.设AB与NQ交于H点,∵NQ⊥BC,∴∠HQB=90°.∵∠ABC=60°,∴∠BHQ=∠NHA=30°.∴∠HNA=180°﹣30°﹣120°=30°.∴NA=AH.∴在Rt△BHQ中,HQ=BQ•tan∠HBQ=m.又∵BH=2m,∴AH=4﹣2m.过点A作AG⊥NH,∴NG=GH.在Rt△AGH中,GH=AH•cos∠AHN=(4﹣2m)=2﹣m,∴NH=2GH=4﹣2m.∵NQ=N H+HQ,∴n=﹣m+4.所以n关于m的函数解析式为:n=﹣m+4(≤m≤2).23.解:(Ⅰ)如图1中,∵A(3,3),B(3,0),∴AB=OB=3,∠ABO=90°,∴∠BOA=45°,∵将△AOB沿OA翻折得到△AOD,∴∠AOD=∠AOB=45°,∴∠BOD=90°,∴点D在y轴的正半轴上,∴D(0,3).(Ⅱ)①如图1中,作点P关于点O的对称点K,连接KQ交OB于R′,此时PR′+QR′的值最小.作DH⊥QK于H.由题意:K(0,﹣1),Q(,3).∴直线KQ的解析式为y=x﹣1,令y=0,得到x=,∵DH⊥KQ,∴直线KQ的解析式为y=﹣x+3,由,解得,∴H(,),∴DH==∴R′(,0),点D到直线KQ的距离为.②如图2中,易证△ABM≌△EBG(SAS),∴∠BAM=∠BEC=45°,∵∠AEB=45°,∴∠GEN=90°,∵,∴可以假设EN=12k,EG=5k,则NG=MN=13k,∵AM=EG=5k,∴5k+13k+12k=3,∴k=,作MH⊥AB于H,∵∠MAH=45°,AM=,∴AH=MH=,可得M(,).24.解:(1)直角三角形ABC按逆时针方向旋转到△EBD的位置,∴旋转中心是点B,旋转角是90°;(2)AC⊥DE,理由:延长DE交AC于F,∵把直角三角形ABC按逆时针方向旋转到△EBD的位置,∴∠C=∠D,∠DBE=∠ABC=90°,∴∠C+∠A=∠D+∠A=90°,∴∠DF A=90°,∴AC⊥DE.25.解:(1)如图1中,在Rt△ABC中,∵∠C=90°,BC=4,∠CAB=30°∴AB=2BC=8,∵DF垂直平分线段AB,∴AD=DB=4,在Rt△ADG中,DG=AD•tan30°=4×=4.(2)结论:CN=HM.理由:如图2中,∵∠ACB=90°,AD=DB,∴CD=DA=DB,∵∠B=60°,∴△BDC是等边三角形,∴∠DCB=∠CDB=60°,∵∠ACB=∠CDH=90°,∴∠MDH=∠HCD=30°,∴CD=DH,∵∠DHM=∠DCN=60°,∠DMH=∠DNC=90°,∴△DMH∽△DNC,∴==,∴CN=HM.(3)如图3中,连接CD.∵∠KCT=∠KDT=90°,∴∠KCT+∠KDT=180°,∴K,D,T,C四点共圆,∴KT是该圆的直径,当CD是该圆的直径时,KT的长最短,此时KT=CD=AB=4.26.解:(1)∵∠A=36°,AB=AC,∴∠ABC=∠C=(180°﹣36°)=72°,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=∠CBE=×72°=36°,∴∠BEC=∠A+∠ABE=36°+36°=72°,∴∠ABE=∠A,∠BEC=∠C,∴AE=BE,BE=BC,∴AE=BE=BC,故答案为:AE=BE=BC;(2)证明:∵AB=AC,EF∥BC,∴AE=AF,由旋转的性质得,∠E′AC=∠F′AB,AE′=AF′,在△CAE′和△BAF′中,,∴△CAE′≌△BAF′(SAS),∴CE′=BF′;(3)解:由(1)可知AE=BC,由旋转知,AE'=AE,∴AE'=BC,如图,在△AEF绕点A逆时针旋转过程中,点E经过的路径(圆弧)与过点C且与AB 平行的直线l相交于点M、N,①当点E'与点M重合时,∵CM∥AB,∴四边形ABCM是等腰梯形,∴∠BAM=∠ABC=72°,又∵∠BAC=36°,∴α=∠CAM=36°;②当点E′与点N重合时,∵CE′∥AB,∴∠AMN=∠BAM=72°,∵AM=AN,∴∠ANM=∠AMN=72°,∴∠MAN=180°﹣72°×2=36°,∴α=∠CAN=∠CAM+∠MAN=36°+36°=72°,综上所述,当旋转角为36°或72°时,CE′∥AB.故答案为:36°或72°.27.解:(1)∵△ABC是等边三角形∴∠ACB=60°,BC=AC∵等边△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EFC ∴CF=BC,∠BCF=90°,AC=CE∴CF=AC∵∠BCF=90°,∠ACB=60°∴∠ACF=∠BCF﹣∠ACB=30°∴∠CF A=(180°﹣∠ACF)=75°(2)∵△ABC和△EFC是等边三角形∴∠ACB=60°,∠E=60°∵CD平分∠ACE∴∠ACD=∠ECD∵∠ACD=∠ECD,CD=CD,CA=CE,∴△ECD≌△ACD(SAS)∴∠DAC=∠E=60°∴∠DAC=∠ACB∴AD∥BC28.(1)证明:如图2中,∵∠EAC=∠DAB,AE=AC,AD=AB,∴∠AEC=∠ACE=∠ADB=∠ABD,∵∠ADB=∠CDF,∴∠FDC=∠FCD,∴FD=FC,∵∠EDC=90°,∴∠DEF+∠ECD=90°,∠FDE+∠FDC=90°,∴∠FED=∠FDE,∴FE=FD,∴EF=FC.(2)①解:如图1中,结论仍然成立.理由:连接AF.∵∠FCA=∠ABF,∴A,B,C,F四点共圆,∴∠AFC+∠ABC=180°,∵∠ABC=90°,∴∠AFC=90°,∴AF⊥EC,∵AE=AC,∴EF=CF.②如图3﹣1中,当CF=CD,∠FCD=90°时,连接AF,作CH⊥BF于H.设CF=CD =a.则DE==a,DF=a,∵CF=CD,CH⊥DF,∴HF=HD,∴CH=DF=a,∴BC=DE=a,∴BH==a,∵AE=AC,EF=CF,∴AF平分∠EAC,∵A,B,C,F四点共圆,∴∠CAF=∠CBH=α,∴tanα===.如图3﹣2中,当DF=DC,∠CDF=90°时,作DH⊥CF于H,连接AF.设CD=DF=m.则CF=EF=a,DH=CF=a,∴DE=BC==a,∴BD==2a,∴tanα==.29.解:(1)如图1中,∵DE⊥AC,∴∠DEC=∠A=90°,∴DE∥AB,∵AE=EC,∴BD=DC,在Rt△ABC中,∵AB=6,AC=8,∴BC===10,∴CD=BC=5.(2)结论:MF=ME.理由:如图1中,连接DM,∵∠DFM=∠DEM=90°,DM=DM,DF=DE,∴Rt△DMF≌Rt△DME(HL),∴MF=ME.(3)①如图2中,作AH⊥BC于H,交FG于K.易知AH==,四边形DFKH是矩形,∴DF=KH=3,∴AK=AH﹣KH=,∵KM∥CH,∴=,∴=,∴AM=3.②如图3中,∵DG=DB=DC,∴∠G=∠DBG,∵∠G=∠C,∴∠MBC=∠C,∴BM=MC,设BM=MC=x,在Rt△ABM中,∵BM2=AB2+AM2,∴62+(8﹣x)2=x2,∴x=,∴AM=AC﹣CM=8﹣=.故答案为.③尺规作图如图4﹣1所示.作DR平分∠CDF,在DR上截取DG=DC,分别以D,G 为圆心,DE,CE为半径画弧,两弧交于点F,△DFG即为所求.如图4﹣1中,连接DM,设DG交AC于T,作TH⊥CD于H,作DK平分∠CDG交TH 于K,作KJ⊥DG于J.易证△DEM≌△DHK(AAS),推出EM=HK,只要求出HK即可.∵TE⊥DE,TH⊥DC,DG平分∠CDE,∴TE=TH,设TE=TH=x,在Rt△TCH中,x2+22=(4﹣x)2,∴x=,∴DT==,∵DK平分∠CDT,KJ⊥DT,KH⊥CD,∴KJ=KH,设KJ=KH=y,在Rt△KTJ中,y2+(﹣3)2=(﹣y)2,∴y=3﹣6,∴EM=3﹣6,∴AM=AE﹣EM=4﹣(3﹣6)=10﹣3.30.解:(1)结论:BD=CE,BD⊥CE.理由如图1中,∵△ABC和△ADE是等腰直角三角形,∠BAC=∠DAE=90°,∴AB=AC,AD=AE,∠DAB=∠CAE,在△ADB和△AEC中,,∴△ADB≌△AEC(SAS),∴BD=CE.∠ACE=∠ABD设CP与AB交于点O,∵∠AOC=∠BOP∴∠BPC=∠OAC=90°∴BD⊥CE;(2)解:a:如图2中,当点E在AB上时,BE=AB﹣AE=4.∵∠EAC=90°,∴CE===4,同(1)可证△ADB≌△AEC.∴∠DBA=∠ECA.∵∠PEB=∠AEC,∴△PEB∽△AEC.∴=,∴=,∴PB=,b:如图3中,当点E在BA延长线上时,BE=AB+AE=12.∵∠EAC=90°,∴CE==4,同(1)可证△ADB≌△AEC.∴∠DBA=∠ECA.∵∠PEB=∠AEC,∴△PEB∽△AEC.∴=,∴=,∴PB =,∴PB 的长为或.(3)a 、如图4中,以A 为圆心AD 为半径画圆,当CE 在⊙A 下方与⊙A 相切时,PB 的值最小.理由:此时∠BCE 最小,因此PB 最小,(△PBC 是直角三角形,斜边BC 为定值,∠BCE 最小,因此PB 最小)∵AE ⊥EC ,∴EC ==4,由(1)可知,△ABD ≌△ACE ,∴∠ADB =∠AEC =90°,BD =CE =4,∴∠ADP =∠DAE =∠AEP =90°,∴四边形AEPD 是矩形,∴PD =AE =4,∴PB =BD ﹣PD =4﹣4.b 、如图5中,以A 为圆心,AD 为半径画圆,当CE 在⊙A 上方与⊙A 相切时,PB 的值最大.理由:此时∠BCE最大,因此PB最大,(△PBC是直角三角形,斜边BC为定值,∠BCE 最大,因此PB最大)∵AE⊥EC,∴EC===4,同(1)可证△ADB≌△AEC∴∠ADB=∠AEC=90°,BE=CE=4,∴∠ADP=∠DAE=∠AEP=90°,∴四边形AEPD是矩形,∴P D=AE=4,∴PB=BD+PD=4+4.∴PB最大值是4+4;。
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图形变换—旋转综合题1.如图,在△ABC中,∠C=90º,∠A=30º,BC=2,D是AB中点,等腰直角三角板的直角顶点落在点D上,使三角板绕点D旋转。
(1)如图1,当三角板两边分别交边AC、BC于F、E时,线段EF与AF、BE有怎样的关系并加以证明。
(2)如图1,设AF=x,四边形CEDF的面积为y.求y关于x的函数关系式,写出自变量x的取值范围.(3)在旋转过程中,当三角板一边DM经过点C时,另一边DN交CB延长线于点E,连结AE与CD延长线交于H,如图2,求DH的长。
1)线段EF与AF、BE的关系为:EF2=AF2+BE2.理由如下:延长ED至DG,使DG=DE,连接AG,FG,如图1,∵FD⊥GN,∴FG=EF.∵D是AB中点,∴AD=BD,∵∠ADG=∠EDB,∴△BED≌△AGD,∴AG=BE,∠GAD=∠B.∵△ABC是直角三角形,∴∠BAC+∠B=90°,∴∠BAC+∠DAG=90°,∴AG2+AF2=FG2.∴EF2=AF2+BE2.(2)作FR⊥AB,ES⊥AB,(如图3)∴∠FRA=∠ESB=90°.∵∠A=30°,∴∠B=60°,∴∠SEB=30°,∴SB=12BE,SE=3SB.∵在Rt△FCE中,由勾股定理,得,CF2+CE2=EF2,∵EF2=AF2+BE2,∴CF2+CE2=AF2+BE2,∵∠A=30°,BC=2,∴AB=4,AC=23,∴CF=23-x,CE=2-BE.∴(23-x)2+(2-BE)2=x2+BE2∴BE=4-3x,∴SB=2-123x,∴SE=232.如图,已知正方形ABCD,将一块等腰直角三角尺的锐角顶点与A重合,并将三角尺绕点旋转,如图1,使它的斜边与BC交于点E,一条直角边与CD交于点F(E、F不与B、D重合),AE、AF分别与BD交于P、Q两点.(1)求证:△ABP∽△ACF,且相似比为1∶2;(2)请再在图1中(不再添线和加注字母)找出两对相似比为1∶2的非直角三角形的相似三角形;(直接写出)(3),如图2当M点旋转到BC的垂直平分线PQ上时,连结ON,若ON=8,求MQ的长。
3.如图,操作:将一把三角尺放在边长为1的正方形ABCD上,并使它的直角顶点P在对角线AC上滑动,直角的一边始终经过点B,另一边与边DC或射线DC相交于点Q。
①当点Q在边CD上时,线段PQ与线段PB之间有怎样的大小关系?试证明你观察得到的结论;②当点Q在边CD运动上时,设四边形PBCQ的面积为S时,试用含有x的代数式表示S:③当点P在线段AC上滑动时,△PCQ是否可能成为等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ成为等腰三角形的点Q的位置,并求出相应的x的值;如果不可能,试说明理由。
4.等边△ABC边长为6,P为BC上一点,含30°、60°的直角三角板60°角的顶点落在点P上,使三角板绕P点旋转。
(1)如图1,当P为BC的三等分点,且PD⊥AB时,判断△EPF的形状。
(2)在(1)问的条件下,FE、PB的延长线交于点G, 如图2,求△EGB的面积。
(3)在三角板旋转过程中,若CF=AE=2,(CF≠BP),如图3,求PE的长。
5. 如图,O 是边长为a 的正方形ABCD 的对称中心,P 为OD 上一点,OP b = (202b a <<),连结AP ,把一个边长均大于2a 的直角三角板的直角顶点放置于P 点处,让三角板绕P 点旋转,旋转时保持三角板的两直角边分别与正方形的BC 、CD 边(含端点)相交,其交点为E 、F .(1)在旋转过程中,PE 的长能否与AP 的长相等?若能,请作出此时点E 的位置,并给出证明,若不能,请说明理由.(2)探究在旋转过程中,线段EF 与AP 长的大小关系,并对你得出的结论给予证明.(3)探究在旋转过程中,四边形PECF 的面积S 是否发生变化?若不变化,求出定值S ;若发生变化,试求出面积S 的变化范围(用含a 、b 的代数式表示).6.已知:将一副三角板(Rt△ABC和Rt△DEF)如图①摆放,点E、A、D、B在一条直线上,且D 是AB的中点。
将Rt△DEF绕点D顺时针方向旋转角α(0°<α<90°),在旋转过程中,直线DE、AC相交于点M,直线DF、BC相交于点N,分别过点M、N作直线AB的垂线,垂足为G、H。
(1)当α=30°时(如图②),求证:AG=DH;(2)当α=60°时(如图③),(1)中的结论是否成立?请写出你的结论,并说明理由;(3)当0°<α<90°时,如图④,若AM=2,求DH的长。
7.把两个全等的直角三角板ABC和EFG叠放在一起,使三角板EFG的直角顶点G与三角板ABC的斜边中点O重合,其中∠B=∠F=30°,斜边AB和EF长均为4.(1)当EG⊥AC于点K,GF⊥BC于点H时(如图①),求GH:GK的值(2) 现将三角板EFG由图①所示的位置绕O点沿逆时针方向旋转,旋转角α满足条件:0°<α<30°(如图②),EG交AC于点K ,GF交BC于点H,GH:GK的值是否改变?证明你发现的结论;(3)在②下,连接HK,在上述旋转过程中,设GH=x,△GKH的面积为y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(4)三角板EFG由图①所示的位置绕O点逆时针旋转时,0°<α≤90°,是否存在某位置使△BFG是等腰三角形,若存在,请直接写出相应的旋转角α;若不存在,说明理由.图形变换—旋转综合题1.如图,在△ABC中,∠C=90º,∠A=30º,BC=2,D是AB中点,等腰直角三角板的直角顶点落在点D上,使三角板绕点D旋转。
(1)如图1,当三角板两边分别交边AC、BC于F、E时,线段EF与AF、BE有怎样的关系并加以证明。
(2)如图1,设AF=x,四边形CEDF的面积为y.求y关于x的函数关系式,写出自变量x的取值范围.(3)在旋转过程中,当三角板一边DM经过点C时,另一边DN交CB延长线于点E,连结AE与CD延长线交于H,如图2,求DH的长。
2.如图,已知正方形ABCD,将一块等腰直角三角尺的锐角顶点与A重合,并将三角尺绕点旋转,如图1,使它的斜边与BC交于点E,一条直角边与CD交于点F(E、F不与B、D重合),AE、AF分别与BD交于P、Q两点.(1)求证:△ABP∽△ACF,且相似比为1∶2;(2)请再在图1中(不再添线和加注字母)找出两对相似比为1∶2的非直角三角形的相似三角形;(直接写出)(3),如图2当M点旋转到BC的垂直平分线PQ上时,连结ON,若ON=8,求MQ的长。
3.如图,操作:将一把三角尺放在边长为1的正方形ABCD上,并使它的直角顶点P在对角线AC上滑动,直角的一边始终经过点B,另一边与边DC或射线DC相交于点Q。
②当点Q在边CD上时,线段PQ与线段PB之间有怎样的大小关系?试证明你观察得到的结论;②当点Q在边CD运动上时,设四边形PBCQ的面积为S时,试用含有x的代数式表示S:③当点P在线段AC上滑动时,△PCQ是否可能成为等腰三角形?如果可能,指出所有能使△PCQ成为等腰三角形的点Q的位置,并求出相应的x的值;如果不可能,试说明理由。
4.等边△ABC边长为6,P为BC上一点,含30°、60°的直角三角板60°角的顶点落在点P上,使三角板绕P点旋转。
(1)如图1,当P为BC的三等分点,且PD⊥AB时,判断△EPF的形状。
(2)在(1)问的条件下,FE、PB的延长线交于点G, 如图2,求△EGB的面积。
(3)在三角板旋转过程中,若CF=AE=2,(CF≠BP),如图3,求PE的长。
5. 如图,O 是边长为a 的正方形ABCD 的对称中心,P 为OD 上一点,OP b = (202b a <<),连结AP ,把一个边长均大于2a 的直角三角板的直角顶点放置于P 点处,让三角板绕P 点旋转,旋转时保持三角板的两直角边分别与正方形的BC 、CD 边(含端点)相交,其交点为E 、F .(1)在旋转过程中,PE 的长能否与AP 的长相等?若能,请作出此时点E 的位置,并给出证明,若不能,请说明理由.(2)探究在旋转过程中,线段EF 与AP 长的大小关系,并对你得出的结论给予证明.(3)探究在旋转过程中,四边形PECF 的面积S 是否发生变化?若不变化,求出定值S ;若发生变化,试求出面积S 的变化范围(用含a 、b 的代数式表示).6.已知:将一副三角板(Rt△ABC和Rt△DEF)如图①摆放,点E、A、D、B在一条直线上,且D 是AB的中点。
将Rt△DEF绕点D顺时针方向旋转角α(0°<α<90°),在旋转过程中,直线DE、AC相交于点M,直线DF、BC相交于点N,分别过点M、N作直线AB的垂线,垂足为G、H。
(1)当α=30°时(如图②),求证:AG=DH;(2)当α=60°时(如图③),(1)中的结论是否成立?请写出你的结论,并说明理由;(3)当0°<α<90°时,如图④,若AM=2,求DH的长。
7.把两个全等的直角三角板ABC和EFG叠放在一起,使三角板EFG的直角顶点G与三角板ABC的斜边中点O重合,其中∠B=∠F=30°,斜边AB和EF长均为4.(1)当EG⊥AC于点K,GF⊥BC于点H时(如图①),求GH:GK的值(2) 现将三角板EFG由图①所示的位置绕O点沿逆时针方向旋转,旋转角α满足条件:0°<α<30°(如图②),EG交AC于点K ,GF交BC于点H,GH:GK的值是否改变?证明你发现的结论;(3)在②下,连接HK,在上述旋转过程中,设GH=x,△GKH的面积为y,求y与x之间的函数关系式,并写出自变量x的取值范围;(4)三角板EFG由图①所示的位置绕O点逆时针旋转时,0°<α≤90°,是否存在某位置使△BFG是等腰三角形,若存在,请直接写出相应的旋转角α;若不存在,说明理由.。