人教备战中考数学提高题专题复习旋转练习题含详细答案

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中考数学(初中数学 旋转提高练习题)压轴题训练含详细答案

中考数学(初中数学 旋转提高练习题)压轴题训练含详细答案

中考数学(初中数学 旋转提高练习题)压轴题训练含详细答案一、旋转1.在△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=α(︒<<︒600α),将线段BC 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BD 。

(1)如图1,直接写出∠ABD 的大小(用含α的式子表示); (2)如图2,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE 的形状并加以证明; (3)在(2)的条件下,连结DE ,若∠DEC=45°,求α的值。

【答案】(1)1302α︒-(2)见解析(3)30α=︒【解析】解:(1)1302α︒-。

(2)△ABE 为等边三角形。

证明如下:连接AD ,CD ,ED ,∵线段BC 绕点B 逆时针旋转60︒得到线段BD , ∴BC=BD ,∠DBC=60°。

又∵∠ABE=60°,∴1ABD 60DBE EBC 302α∠=︒-∠=∠=︒-且△BCD 为等边三角形。

在△ABD 与△ACD 中,∵AB=AC ,AD=AD ,BD=CD ,∴△ABD ≌△ACD (SSS )。

∴11BAD CAD BAC 22α∠=∠=∠=。

∵∠BCE=150°,∴11BEC 180(30)15022αα∠=︒-︒--︒=。

∴BEC BAD ∠=∠。

在△ABD 和△EBC 中,∵BEC BAD ∠=∠,EBC ABD ∠=∠,BC=BD , ∴△ABD ≌△EBC (AAS )。

∴AB=BE 。

∴△ABE 为等边三角形。

(3)∵∠BCD=60°,∠BCE=150°,∴DCE 1506090∠=︒-︒=︒。

又∵∠DEC=45°,∴△DCE 为等腰直角三角形。

∴DC=CE=BC 。

∵∠BCE=150°,∴(180150)EBC 152︒-︒∠==︒。

而1EBC 30152α∠=︒-=︒。

∴30α=︒。

(1)∵AB=AC ,∠BAC=α,∴180ABC 2α︒-∠=。

中考数学复习《旋转》专项提升训练题-附答案

中考数学复习《旋转》专项提升训练题-附答案

中考数学复习《旋转》专项提升训练题-附答案学校:班级:姓名:考号:一、选择题1.如图是回收、绿色食品、绿色包装、低碳四个标志图案,其中为中心对称图形的是()A. B. C. D.2.如图,在平面直角坐标系中,画关于点O成中心对称的图形时,由于紧张对称中心选错,画出的图形是,请你找出此时的对称中心是()A.B.C.D.3.如图,在中,,在同一平面内,将绕点逆时针方向旋转到,点恰好落在边的延长线上,则()A.B.C.D.4.如图所示,把是直角的绕点按顺时针方向旋转,把点转到点得,则下列结论中,错误的是().A.B.C.D.5.如图,在Rt△ABC中,∠A=60°,AC=2,将△ABC绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好在边AB上,则点与点B之间的距离为()A.4 B.2C.3 D.6.如图,菱形的对角线、交于点O,AC=2,BD=8,将绕着点C旋转得到,连接,则的长是()A.3 B.4 C.5 D.77.如图,在中,将绕着点A逆时针方向旋转到的位置,点E恰好落在边BC 上,EF与CD交于点M,AB=6,AD=8,BE=2,则CM的长为()A.2 B.3 C.D.8.如图,已知中,∠BAC=30°,BC=2,AB=4,点D为直线上一动点,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,连接、BE,点F在直线上且,则最小值为()A.1 B.C.2 D.3二、填空题9.如图,与关于点成中心对称,若,则.10.如图,绕着顶点B顺时针旋转得,连结CD,若,∠ABC=30°,则的度数是.11.如图,四边形ABCD为长方形,旋转后能与重合,旋转中心是点;旋转了多少度;连结FC,则是三角形.12.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=6,则△AEC的面积为.13.如图,将边长为3的菱形绕点A逆时针旋转到菱形的位置,使点落在上,与交于点E.若,则的长为.三、解答题14.如图,△ABC的顶点坐标分别为A(-2,5)、B(-4,1)和C(-1,3).(1)将△ABC先向右平移5个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到,作出,并写出点、和的坐标;(2)将绕点O顺时针旋转90°得到,作出,并写出点、和的坐标.15.如图,在正方形ABCD中,E为DC边上的点,连接BE,将绕点C顺时针方向旋转得到,连结EF,若,求的度数.16.如图,将绕点顺时针旋转得到 ,点恰好落在的延长线上,连接 . 分别交于点交于点 .(1)求的角度;(2)求证: .17.如图,在中,将绕顶点C逆时针旋转角得到,DC交AB于点F,DE分别交AB,BC于点G,H.(1)求证:;(2)当时,试判断四边形AGEC的形状,并说明理由.18.如图,是等腰直角三角形,点是线段上的一个动点,连接,将线段绕点顺时针旋转至点,连接交于点 .(1)连接,求证:;(2)当时,判断是什么三角形?并说明理由;(3)在点运动过程中,当是锐角三角形时,求的取值范围.参考答案:1.C2.B3.D4.D5.B6.C7.D8.B9.210.15°11.A;;等腰直角12.413.14.(1)解:所作图形如图所示:(3,3);(1,-1);(4,1);(2)解:所作图形如图所示:(3,-3);(-1,-1);(1,-4).15.解:是旋转得到的图形16.(1)解:由绕顺时针旋转得到又∠AFB=∠ACB=(2)证明:在和中17.(1)证明:∵,∴∵绕顶点C逆时针旋转角a得到∴在和中∴∴;(2)解:四边形AGEC是菱形,理由如下:∵旋转角∴∵∴∵绕顶点C逆时针旋转角a得到∴∴∴,∴四边形AGEC是平行四边形,又∴四边形AGEC是菱形.18.(1)∵是等腰直角三角形∴AC=BC,∠ACB=90°∵将线段绕点顺时针旋转至点∴CD=CE,∠DCE=90°∴∠ACD+∠DCF=∠BCE+∠DCF=90°∴∠ACD=∠BCE∴(SAS)(2)是直角三角形,理由如下:∵,∠HAC=30°∴∠ACD=180°-15°-30°=135°∵∴∠BEC=∠ACD=135°∵将线段绕点顺时针旋转至点∴CD=CE,∠DCE=90°∴△ECD是等腰直角三角形∴∠CED=45°∴∠BEF=135°-45°=90°∴是直角三角形;(3)由(2)得当时,是直角三角形,此时BE⊥EF;如图,当AF⊥BF时,∠EFB=90°∵△ECD是等腰直角三角形,∠CED=45°∴∠ECF=90°-45°=45°故 =∠ECF=∠ACD=45°∵点是线段上的一个动点,故AB不能与BF垂直∴当是锐角三角形时,求的取值范围为15°<<45°。

中考数学培优专题复习初中数学 旋转练习题及答案解析

中考数学培优专题复习初中数学 旋转练习题及答案解析

中考数学培优专题复习初中数学 旋转练习题及答案解析一、旋转1.在△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=α(︒<<︒600α),将线段BC 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BD 。

(1)如图1,直接写出∠ABD 的大小(用含α的式子表示); (2)如图2,∠BCE=150°,∠ABE=60°,判断△ABE 的形状并加以证明; (3)在(2)的条件下,连结DE ,若∠DEC=45°,求α的值。

【答案】(1)1302α︒-(2)见解析(3)30α=︒【解析】解:(1)1302α︒-。

(2)△ABE 为等边三角形。

证明如下:连接AD ,CD ,ED ,∵线段BC 绕点B 逆时针旋转60︒得到线段BD , ∴BC=BD ,∠DBC=60°。

又∵∠ABE=60°,∴1ABD 60DBE EBC 302α∠=︒-∠=∠=︒-且△BCD 为等边三角形。

在△ABD 与△ACD 中,∵AB=AC ,AD=AD ,BD=CD ,∴△ABD ≌△ACD (SSS )。

∴11BAD CAD BAC 22α∠=∠=∠=。

∵∠BCE=150°,∴11BEC 180(30)15022αα∠=︒-︒--︒=。

∴BEC BAD ∠=∠。

在△ABD 和△EBC 中,∵BEC BAD ∠=∠,EBC ABD ∠=∠,BC=BD , ∴△ABD ≌△EBC (AAS )。

∴AB=BE 。

∴△ABE 为等边三角形。

(3)∵∠BCD=60°,∠BCE=150°,∴DCE 1506090∠=︒-︒=︒。

又∵∠DEC=45°,∴△DCE 为等腰直角三角形。

∴DC=CE=BC 。

∵∠BCE=150°,∴(180150)EBC 152︒-︒∠==︒。

而1EBC 30152α∠=︒-=︒。

∴30α=︒。

(1)∵AB=AC ,∠BAC=α,∴180ABC 2α︒-∠=。

2020-2021中考数学提高题专题复习初中数学 旋转练习题及答案解析

2020-2021中考数学提高题专题复习初中数学 旋转练习题及答案解析

2020-2021中考数学提高题专题复习初中数学旋转练习题及答案解析一、旋转1.在正方形ABCD中,点E,F分别在边BC,CD上,且∠EAF=∠CEF=45°.(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:EF2=ME2+NF2;(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.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)EF2=2BE2+2DF2.【解析】试题分析:(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,NF=DF,然后证明∠GME=90°,MG=NF,利用勾股定理得出EG2=ME2+MG2,等量代换即可证明EF2=ME2+NF2;(3)将△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,根据旋转的性质可以得到△ADF≌△ABG,则DF=BG,再证明△AEG≌△AEF,得出EG=EF,由EG=BG+BE,等量代换得到EF=BE+DF.试题解析:(1)∵△ADF绕着点A顺时针旋转90°,得到△ABG,∴AF=AG,∠FAG=90°,∵∠EAF=45°,∴∠GAE=45°,在△AGE与△AFE中,,∴△AGE≌△AFE(SAS);(2)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.∵∠CEF=45°,∴△BME、△DNF、△CEF均为等腰直角三角形,∴CE=CF ,BE=BM,NF=DF,∴a﹣BE=a﹣DF,∴BE=DF,∴BE=BM=DF=BG,∴∠BMG=45°,∴∠GME=45°+45°=90°,∴EG2=ME2+MG2,∵EG=EF,MG=BM=DF=NF,∴EF2=ME2+NF2;(3)EF2=2BE2+2DF2.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(GH+BE)2+BG2=EH2,即(GH+BE)2+(BM﹣GM)2=EH2又∴EF=HE,DF=GH=GM,BE=BM,所以有(GH+BE)2+(BE﹣GH)2=EF2,即2(DF2+BE2)=EF2考点:四边形综合题2.在平面直角坐标系中,已知点A(0,4),B(4,4),点M,N是射线OC上两动点(OM<ON),且运动过程中始终保持∠MAN=45°,小明用几何画板探究其中的线段关系.(1)探究发现:当点M,N均在线段OB上时(如图1),有OM2+BN2=MN2.他的证明思路如下:第一步:将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.第二步:证明△APM≌△ANM,得MP=MM.第一步:证明∠POM=90°,得OM2+OP2=MP2.最后得到OM2+BN2=MN2.请你完成第二步三角形全等的证明.(2)继续探究:除(1)外的其他情况,OM2+BN2=MN2的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)新题编制:若点B是MN的中点,请你编制一个计算题(不标注新的字母),并直接给出答案(根据编出的问题层次,给不同的得分).【答案】(1)见解析;(2)结论仍然成立,理由见解析;(3)见解析.【解析】【分析】(1)将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.证明△APM≌△ANM,再利用勾股定理即可解决问题;(2)如图2中,当点M,N在OB的延长线上时结论仍然成立.证明方法类似(1);(3)如图3中,若点B是MN的中点,求MN的长.利用(2)中结论,构建方程即可解决问题.【详解】(1)如图1中,将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.∵点A(0,4),B(4,4),∴OA=AB,∠OAB=90°,∵∠NAP=∠OAB=90°,∠MAN=45°,∴∠MAN=∠MAP,∵MA=MA,AN=AP,∴△MAN≌△MAP(SAS).(2)如图2中,结论仍然成立.理由:如图2中,将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.∵∠NAP=∠OAB=90°,∠MAN=45°,∴∠MAN=∠MAP,∵MA=MA,AN=AP,∴△MAN≌△MAP(SAS),∴MN=PM,∵∠ABN=∠AOP=135°,∠AOB=45°,∴∠MOP=90°,∴PM2=OM2+OP2,∴OM2+BN2=MN2;(3)如图3中,若点B是MN的中点,求MN的长.设MN=2x,则BM=BN=x,∵OA=AB=4,∠OAB=90°,∴OB=2,∴OM=2﹣x,∵OM2+BN2=MN2.∴2﹣x)2+x2=(2x)2,解得x=﹣26或﹣2﹣6(舍弃)∴MN=﹣26.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质和判定,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.3.(探索发现)如图,ABC ∆是等边三角形,点D 为BC 边上一个动点,将ACD ∆绕点A 逆时针旋转60︒得到AEF ∆,连接CE .小明在探索这个问题时发现四边形ABCE 是菱形. 小明是这样想的:(1)请参考小明的思路写出证明过程;(2)直接写出线段CD ,CF ,AC 之间的数量关系:______________; (理解运用)如图,在ABC ∆中,AD BC ⊥于点D .将ABD ∆绕点A 逆时针旋转90︒得到AEF ∆,延长FE 与BC ,交于点G .(3)判断四边形ADGF 的形状,并说明理由; (拓展迁移)(4)在(3)的前提下,如图,将AFE ∆沿AE 折叠得到AME ∆,连接MB ,若6AD =,2BD =,求MB 的长.【答案】(1)详见解析;(2)CD CF AC +=;(3)四边形ADGF 是正方形;(4)13【解析】 【分析】(1)根据旋转得:△ACE 是等边三角形,可得:AB=BC=CE=AE ,则四边形ABCE 是菱形; (2)先证明C 、F 、E 在同一直线上,再证明△BAD ≌△CAF (SAS ),则∠ADB=∠AFC ,BD=CF ,可得AC=CF+CD ;(3)先根据∠ADC=∠DAF=∠F=90°,证明得四边形ADGF 是矩形,由邻边相等可得四边形ADGF 是正方形;(4)证明△BAM ≌△EAD (SAS ),根据BM=DE 及勾股定理可得结论. 【详解】(1)证明:∵ABC ∆是等边三角形, ∴AB BC AC ==.∵ACD ∆绕点A 逆时针旋转60︒得到AEF ∆, ∴60CAE =︒,AC AE =. ∴ACE ∆是等边三角形. ∴AC AE CE ==. ∴AB BC CE AE ===. ∴四边形ABCE 是菱形.(2)线段DC ,CF ,AC 之间的数量关系:CD CF AC +=. (3)四边形ADGF 是正方形.理由如下: ∵Rt ABD ∆绕点A 逆时针旋转90︒得到AEF ∆, ∴AF AD =,90DAF ∠=︒. ∵AD BC ⊥,∴90ADC DAF F ∠=∠=∠=︒. ∴四边形ADGF 是矩形. ∵AF AD =,∴四边形ADGF 是正方形. (4)如图,连接DE .∵四边形ADGF 是正方形, ∴6DG FG AD AF ====.∵ABD ∆绕点A 逆时针旋转90︒得到AEF ∆,∴BAD EAF ∠=∠,2BD EF ==,∴624EG FG EF =-=-=. ∵将AFE ∆沿AE 折叠得到AME ∆, ∴MAE FAE ∠=∠,AF AM =. ∴BAD EAM ∠=∠.∴BAD DAM EAM DAM ∠+∠=∠+∠,即BAM DAE ∠=∠. ∵AF AD =, ∴AM AD =.在BAM ∆和EAD ∆中,AM AD BAM DAE AB AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()BAM EAD SAS ∆≅∆. ∴222246213BM DE EG DG ==+=+=.【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、正方形的性质以及勾股定理的综合应用,解决问题的关键是熟练掌握等边三角形和全等三角形的性质,依据图形的性质进行计算求解.4.在等边△AOB 中,将扇形COD 按图1摆放,使扇形的半径OC 、OD 分别与OA 、OB 重合,OA =OB =2,OC =OD =1,固定等边△AOB 不动,让扇形COD 绕点O 逆时针旋转,线段AC 、BD 也随之变化,设旋转角为α.(0<α≤360°) (1)当OC ∥AB 时,旋转角α= 度;发现:(2)线段AC 与BD 有何数量关系,请仅就图2给出证明. 应用:(3)当A 、C 、D 三点共线时,求BD 的长.拓展:(4)P 是线段AB 上任意一点,在扇形COD 的旋转过程中,请直接写出线段PC 的最大值与最小值.【答案】(1)60或240;(2) AC=BD ,理由见解析;(3)13+12或1312;(4)PC 的最大值=3,PC 的最小值31. 【解析】分析:(1)如图1中,易知当点D 在线段AD 和线段AD 的延长线上时,OC ∥AB ,此时旋转角α=60°或240°.(2)结论:AC =BD .只要证明△AOC ≌△BOD 即可. (3)在图3、图4中,分别求解即可.(4)如图5中,由题意,点C 在以O 为圆心,1为半径的⊙O 上运动,过点O 作OH ⊥AB 于H ,直线OH 交⊙O 于C ′、C ″,线段CB 的长即为PC 的最大值,线段C ″H 的长即为PC 的最小值.易知PC 的最大值=3,PC 的最小值31.详解:(1)如图1中,∵△ABC 是等边三角形,∴∠AOB =∠COD =60°,∴当点D 在线段AD 和线段AD 的延长线上时,OC ∥AB ,此时旋转角α=60°或240°.故答案为60或240;(2)结论:AC =BD ,理由如下:如图2中,∵∠COD =∠AOB =60°,∴∠COA =∠DOB .在△AOC 和△BOD 中,OA OB COA DOB CO OD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AOC ≌△BOD ,∴AC =BD ;(3)①如图3中,当A 、C 、D 共线时,作OH ⊥AC 于H . 在Rt △COH 中,∵OC =1,∠COH =30°,∴CH =HD =12,OH=3.在Rt △AOH 中,AH =22OA OH -=13,∴BD =AC =CH +AH =113+.如图4中,当A 、C 、D 共线时,作OH ⊥AC 于H .易知AC =BD =AH ﹣CH 131- 综上所述:当A 、C 、D 三点共线时,BD 的长为1312或1312-; (4)如图5中,由题意,点C 在以O 为圆心,1为半径的⊙O 上运动,过点O 作OH ⊥AB 于H ,直线OH 交⊙O 于C ′、C ″,线段CB 的长即为PC 的最大值,线段C ″H 的长即为PC 的最小值.易知PC 的最大值=3,PC 的最小值31.点睛:本题考查了圆综合题、旋转变换、等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、圆上的点到直线的距离的最值问题等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,利用辅助圆解决最值问题,属于中考压轴题.5.如图1,在锐角△ABC中,∠ABC=45°,高线AD、BE相交于点F.(1)判断BF与AC的数量关系并说明理由;(2)如图2,将△ACD沿线段AD对折,点C落在BD上的点M,AM与BE相交于点N,当DE∥AM时,判断NE与AC的数量关系并说明理由.【答案】(1)BF=AC,理由见解析;(2)NE=12AC,理由见解析.【解析】试题分析:(1)如图1,证明△ADC≌△BDF(AAS),可得BF=AC;(2)如图2,由折叠得:MD=DC,先根据三角形中位线的推论可得:AE=EC,由线段垂直平分线的性质得:AB=BC,则∠ABE=∠CBE,结合(1)得:△BDF≌△ADM,则∠DBF=∠MAD,最后证明∠ANE=∠NAE=45°,得AE=EN,所以EN=12 AC.试题解析:(1)BF=AC,理由是:如图1,∵AD⊥BC,BE⊥AC,∴∠ADB=∠AEF=90°,∵∠ABC=45°,∴△ABD是等腰直角三角形,∴AD=BD,∵∠AFE=∠BFD,∴∠DAC=∠EBC,在△ADC和△BDF中,∵DAC DBFADC BDF AD BD∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADC≌△BDF(AAS),∴BF=AC;(2)NE=12AC,理由是:如图2,由折叠得:MD=DC,∵DE∥AM,∴AE=EC,∵BE⊥AC,∴AB=BC,∴∠ABE=∠CBE,由(1)得:△ADC≌△BDF,∵△ADC≌△ADM,∴△BDF≌△ADM,∴∠DBF=∠MAD,∵∠DBA=∠BAD=45°,∴∠DBA﹣∠DBF=∠BAD﹣∠MAD,即∠ABE=∠BAN,∵∠ANE=∠ABE+∠BAN=2∠ABE,∠NAE=2∠NAD=2∠CBE,∴∠ANE=∠NAE=45°,∴AE=EN,∴EN=12 AC.6.已知:△ABC和△ADE均为等边三角形,连接BE,CD,点F,G,H分别为DE,BE,CD 中点.(1)当△ADE绕点A旋转时,如图1,则△FGH的形状为,说明理由;(2)在△ADE旋转的过程中,当B,D,E三点共线时,如图2,若AB=3,AD=2,求线段FH的长;(3)在△ADE旋转的过程中,若AB=a,AD=b(a>b>0),则△FGH的周长是否存在最大值和最小值,若存在,直接写出最大值和最小值;若不存在,说明理由.【答案】(1)△FGH是等边三角形;(2)612;(3)△FGH的周长最大值为32(a+b),最小值为32(a﹣b).【解析】试题分析:(1)结论:△FGH是等边三角形.理由如下:根据三角形中位线定理证明FG=FH,再想办法证明∠GFH=60°即可解决问题;、(2)如图2中,连接AF、EC.在Rt△AFE和Rt△AFB中,解直角三角形即可;(3)首先证明△GFH的周长=3GF=32BD,求出BD的最大值和最小值即可解决问题;试题解析:解:(1)结论:△FGH是等边三角形.理由如下:如图1中,连接BD、CE,延长BD交CE于M,设BM交FH于点O.∵△ABC和△ADE均为等边三角形,∴AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE,∴∠BAD=∠CAE,∴△BAD≌△CAE,∴BD=CE,∠ADB=∠AEC,∵EG=GB,EF=FD,∴FG=12BD,GF∥BD,∵DF=EF,DH=HC,∴FH=12EC,FH∥EC,∴FG=FH,∵∠ADB+∠ADM=180°,∴∠AEC+∠ADM=180°,∴∠DMC+∠DAE=180°,∴∠DME=120°,∴∠BMC=60°∴∠GFH=∠BOH=∠BMC=60°,∴△GHF是等边三角形,故答案为:等边三角形.(2)如图2中,连接AF、EC.易知AF ⊥DE ,在Rt △AEF 中,AE =2,EF =DF =1,∴AF =2221-=3,在Rt △ABF 中,BF =22AB AF - =6,∴BD =CE =BF ﹣DF =61-,∴FH =12EC =612-. (3)存在.理由如下.由(1)可知,△GFH 是等边三角形,GF =12BD ,∴△GFH 的周长=3GF =32BD ,在△ABD中,AB =a ,AD =b ,∴BD 的最小值为a ﹣b ,最大值为a +b ,∴△FGH 的周长最大值为32(a +b ),最小值为32(a ﹣b ).点睛:本题考查等边三角形的性质.全等三角形的判定和性质、解直角三角形、三角形的三边关系、三角形的中位线的宽等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确寻找全等三角形解决问题,学会利用三角形的三边关系解决最值问题,属于中考压轴题.7.正方形ABCD 的边长为1,对角线AC 与BD 相交于点O ,点E 是AB 边上的一个动点(点E 不与点A 、B 重合),CE 与BD 相交于点F ,设线段BE 的长度为x .(1)如图1,当AD=2OF 时,求出x 的值;(2)如图2,把线段CE 绕点E 顺时针旋转90°,使点C 落在点P 处,连接AP ,设△APE 的面积为S ,试求S 与x 的函数关系式并求出S 的最大值. 【答案】(1)x=﹣1;(2)S=﹣(x ﹣)2+(0<x <1),当x=时,S的值最大,最大值为,.【解析】试题分析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,由平行线等分线段定理得到CM=ME,根据三角形的中位线定理得到AE=2OM=2OF,得到OM=OF,于是得到BF=BE=x,求得OF=OM=解方程,即可得到结果;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,根据已知条件得到∠ECB=∠PEG,根据全等三角形的性质得到EB=PG=x,由三角形的面积公式得到S=(1﹣x)•x,根据二次函数的性质即可得到结论.试题解析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,∵OA=OC,∴CM=ME,∴AE=2OM=2OF,∴OM=OF,∴,∴BF=BE=x,∴OF=OM=,∵AB=1,∴OB=,∴,∴x=﹣1;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,∵∠CEP=∠EBC=90°,∴∠ECB=∠PEG,∵PE=EC,∠EGP=∠CBE=90°,在△EPG与△CEB中,,∴△EPG≌△CEB,∴EB=PG=x,∴AE=1﹣x,∴S=(1﹣x)•x=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,(0<x<1),∵﹣<0,∴当x=时,S的值最大,最大值为,.考点:四边形综合题8.如图1,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,D是△ABC内部一点,∠ADC=135°,将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,连接DE.(1)①依题意补全图形;②请判断∠ADC和∠CDE之间的数量关系,并直接写出答案.(2)在(1)的条件下,连接BE,过点C作CM⊥DE,请判断线段CM,AE和BE之间的数量关系,并说明理由.(3)如图2,在正方形ABCD中,AB=,如果PD=1,∠BPD=90°,请直接写出点A到BP 的距离.【答案】(1)①作图见解析;②∠ADC+∠CDE=180°;(2)AE=BE+2CM,理由解析;(3).【解析】试题分析:(1)①作CE⊥CD,并且线段CE是将线段CD绕点C逆时针旋转90°得到的,再连接DE即可;②根据∠ADC和∠CDE是邻补角,所以∠ADC+∠CDE=180°.(2)由(1)的条件可得A、D、E三点在同一条直线上,再通过证明△ACD≌△BCE,易得AE=BE+2CM.(3)运用勾股定理,可得出点A到BP的距离.试题解析:解:(1)①依题意补全图形(如图);②∠ADC+∠CDE=180°.(2)线段CM,AE和BE之间的数量关系是AE=BE+2CM,理由如下:∵线段CD绕点C逆时针旋转90°得到线段CE,∴CD=CE,∠DCE=90°.∴∠CDE=∠CED=45°.又∵∠ADC=135°,∴∠ADC+∠CDE=180°,∴A、D、E三点在同一条直线上.∴AE=AD+DE.又∵∠ACB=90°,∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB,即∠ACD=∠BCE.又∵AC=BC,CD=CE,∴△ACD≌△BCE.∴AD=BE.∵CD=CE,∠DCE=90°,CM⊥DE.∴DE=2CM.∴AE=BE+2CM.(3)点A到BP的距离为.考点:作图—旋转变换.9.如图1,是边长分别为6和4的两个等边三角形纸片ABC和CD1E1叠放在一起.(1)操作:固定△ABC,将△CD1E1绕点C顺时针旋转得到△CDE,连接AD、BE,如图2.探究:在图2中,线段BE与AD之间有怎样的大小关系?并请说明理由;(2)操作:固定△ABC,若将△CD1E1绕点C顺时针旋转30°得到△CDE,连接AD、BE,CE 的延长线交AB于点F,在线段CF上沿着CF方向平移,(点F与点P重合即停止平移)平移后的△CDE设为△PQR,如图3.探究:在图3中,除三角形ABC和CDE外,还有哪个三角形是等腰三角形?写出你的结论(不必说明理由);(3)探究:如图3,在(2)的条件下,设CQ=x,用x代数式表示出GH的长.【答案】(1)BE=CD.理由见解析;(2)△CHQ是等腰三角形;(3)2-x.【解析】试题分析:(1)根据等边三角形的性质可得AB=BC,CD=CE,∠ACB=∠ECD=60°,然后求出∠ACD=∠BCE,再利用“边角边”证明△ACD和△BCE全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;(2)求出∠ACF=30°,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∠CHQ=30°,从而得到∠ACF=∠CHQ,判断出△CHQ是等腰三角形;(3)求出∠CGP=90°,然后利用∠ACF的余弦表示出CG,再根据等腰三角形的性质表示出CH,然后根据GH=CG-CH整理即可得解.试题解析:(1)BE=CD.理由如下:∵△ABC与△CDE是等边三角形,∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=60°.∴∠ACB-∠ACE=∠ECD-∠ACE,即∠BCE=∠ACD.在△ACD和△BCE中,∴△ACD≌△BCE(SAS),∴BE=AD;(2)∵旋转角为30°,∴∠BCF=30°,∴∠ACF=60°-30°=30°,∴∠CHQ=∠RQP-∠ACF=60°-30°=30°,∴∠ACF=∠CHQ,∴△CHQ是等腰三角形;(3)∠CGP=180°-∠ACF-∠RPQ=180°-30°-60°=90°,∴CG=CP•cos30°=(x+4),∵△CHQ是等腰三角形,∴CH=2•CQcos30°=2x•=x,∴GH=CG-CH=(x+4)-x=2-x.考点:几何变换综合题.10.如图所示,在△ABC中,D、E分别是AB、AC上的点,DE∥BC,如图①,然后将△ADE绕A点顺时针旋转一定角度,得到图②,然后将BD、CE分别延长至M、N,使DM =BD,EN=CE,得到图③,请解答下列问题:(1)若AB=AC,请探究下列数量关系:①在图②中,BD与CE的数量关系是________________;②在图③中,猜想AM与AN的数量关系、∠MAN与∠BAC的数量关系,并证明你的猜想;(2)若AB=k·AC(k>1),按上述操作方法,得到图④,请继续探究:AM与AN的数量关系、∠MAN与∠BAC的数量关系,直接写出你的猜想,不必证明.【答案】(1)①BD=CE;②AM=AN,∠MAN=∠BAC 理由如下:∵在图①中,DE//BC,AB=AC∴AD="AE."在△ABD与△ACE中∴△ABD≌△ACE.∴BD=CE,∠ACE=∠ABD.在△DAM与△EAN中,∵DM=BD,EN=CE,BD=CE,∴DM=EN,∵∠AEN=∠ACE+∠CAE,∠ADM=∠ABD+∠BAD,∴∠AEN=∠ADM.又∵AE=AD,∴△ADM≌△AEN.∴AM=AN,∠DAM=∠EAN.∴∠MAN=∠DAE=∠BAC.∴AM=AN,∠MAN=∠BAC.(2)AM=kAN,∠MAN=∠BAC.【解析】(1)①根据题意和旋转的性质可知△AEC≌△ADB,所以BD=CE;②根据题意可知∠CAE=BAD,AB=AC,AD=AE,所以得到△BAD≌△CAE,在△ABM和△ACN中,DM=BD,EN=CE,可证△ABM≌△ACN,所以AM=AN,即∠MAN=∠BAC.(2)直接类比(1)中结果可知AM=k•AN,∠MAN=∠BAC.11.(1)观察猜想如图(1),在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点.以点D为顶点作正方形DEFG,使点A,C分别在DG和DE上,连接AE,BG,则线段BG和AE的数量关系是_____;(2)拓展探究将正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转一定角度后(旋转角度大于0°,小于或等于360°),如图2,则(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.(3)解决问题若BC=DE=2,在(2)的旋转过程中,当AE为最大值时,直接写出AF的值.【答案】(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.…………………………………………7分(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=【解析】解:(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.Z+X+X+K]因为正方形DEFG在绕点D旋转的过程中,G点运动的图形是以点D为圆心,DG为半径的圆,故当正方形DEFG旋转到G点位于BC的延长线上(即正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°)时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=.即在正方形DEFG旋转过程中,当AE为最大值时,AF=.12.如图1,在正方形ABCD中,点E、F分别在边BC,CD上,且BE=DF,点P是AF的中点,点Q是直线AC与EF的交点,连接PQ,PD.(1)求证:AC垂直平分EF;(2)试判断△PDQ的形状,并加以证明;(3)如图2,若将△CEF绕着点C旋转180°,其余条件不变,则(2)中的结论还成立吗?若成立,请加以证明;若不成立,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)△PDQ是等腰直角三角形;理由见解析(3)成立;理由见解析.【解析】试题分析:(1)由正方形的性质得出AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,由BE=DF,得出CE=CF,△CEF是等腰直角三角形,即可得出结论;(2)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明∠DPQ=90°,即可得出结论;(3)由直角三角形斜边上的中线的性质得出PD=AF,PQ=AF,得出PD=PQ,再证明点A、F、Q、P四点共圆,由圆周角定理得出∠DPQ=2∠DAQ=90°,即可得出结论.试题解析:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=BC=CD=AD,∠B=∠ADF=90°,∠BCA=∠DCA=45°,∵BE=DF,∴CE=CF,∴AC垂直平分EF;(2)解:△PDQ是等腰直角三角形;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∴∠DAP=∠ADP,∵AC垂直平分EF,∴∠AQF=90°,∴PQ=AF=PA,∴∠PAQ=∠AQP,PD=PQ,∵∠DPF=∠PAD+∠ADP,∠QPF=∠PAQ+∠AQP,∴∠DPQ=2∠PAD+2∠PAQ=2(∠PAD+∠PAQ)=2×45°=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形;(3)成立;理由如下:∵点P是AF的中点,∠ADF=90°,∴PD=AF=PA,∵BE=DF,BC=CD,∠FCQ=∠ACD=45°,∠ECQ=∠ACB=45°,∴CE=CF,∠FCQ=∠ECQ,∴CQ⊥EF,∠AQF=90°,∴PQ=AF=AP=PF,∴PD=PQ=AP=PF,∴点A、F、Q、P四点共圆,∴∠DPQ=2∠DAQ=90°,∴△PDQ是等腰直角三角形.考点:四边形综合题.13.(特例发现)如图1,在△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB,AC为直角边,向△ABC外作等腰Rt△ABE和等腰Rt△ACF,过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.求证:EP=FQ.(延伸拓展)如图2,在△ABC中,AG⊥BC于点G,以A为直角顶点,分别以AB,AC为直角边,向△ABC外作Rt△ABE和Rt△ACF,射线GA交EF于点H.若AB=kAE,AC=kAF,请思考HE与HF之间的数量关系,并直接写出你的结论.(深入探究)如图3,在△ABC中,G是BC边上任意一点,以A为顶点,向△ABC外作任意△ABE和△ACF,射线GA交EF于点H.若∠EAB=∠AGB,∠FAC=∠AGC,AB=kAE,AC=kAF,上一问的结论还成立吗?并证明你的结论.(应用推广)在上一问的条件下,设大小恒定的角∠IHJ分别与△AEF的两边AE、AF分别交于点M、N,若△ABC为腰长等于4的等腰三角形,其中∠BAC=120°,且∠IHJ=∠AGB=θ=60°,k=2;求证:当∠IHJ在旋转过程中,△EMH、△HMN和△FNH均相似,并直接写出线段MN的最小值(请在答题卡的备用图中补全作图).【答案】(1)证明参见解析;(2)HE=HF;(3)成立,证明参见解析;(4)证明参见解析,MN最小值为1.【解析】试题分析:(1)特例发现:易证△AEP≌△BAG,△AFQ≌△CAG,即可求得EP=AG,FQ=AG,即可解题;(2)延伸拓展:过点E、F作射线GA的垂线,垂足分别为P、Q.易证△ABG∽△EAP,△ACG∽△FAQ,得到PE=AG,FQ=AG,∴PE=FQ,然后证明△EPH≌△FQH,即可得出HE=HF;(3)深入探究:判断△PEA∽△GAB,得到PE=AG,△AQF∽△CGA,FQ=,得到FQ=AG,再判断△EPH≌△FQH,即可得出HE=HF;(4)应用推广:由前一个结论得到△AEF为正三角形,再依次判断△MHN∽△HFN∽△MEH,即可得出结论.试题解析:(1)特例发现,如图:∵∠PEA+∠PAE=90°,∠GAB+∠PAE=90°,∴∠PEA=∠GAB,∵∠EPA=∠AGB,AE=AB,∴△PEA≌△GAB,∴PE=AG,同理,△QFA≌△GAC,∴FQ=AG,∴PE=FQ;(2)延伸拓展,如图:∵∠PEA+∠PAE=90°,∠GAB+∠PAE=90°,∴∠PEA=∠GAB,∴∠EPA=∠AGB,∴△PEA∽△GAB,∴,∵AB=kAE,∴,∴PE=AG,同理,△QFA∽△GAC,∴,∵AC=kAF,∴FQ=AG,∴PE=FQ,∵EP∥FQ,∴∠EPH=∠FQH,∵∠PHE=∠QHF,∴△EPH≌△FQH,∴HE=HF;(3)深入探究,如图2,在直线AG上取一点P,使得∠EPA═∠AGB,作FQ∥PE,∵∠EAP+∠BAG=180°﹣∠AGB,∠ABG+∠BAG=180°﹣∠AGB,∴∠EAP=∠ABG,∵∠EPA=∠AGB,∴△APE∽△BGA,∴,∵AB=kAE,∴PE=AG,由于∠FQA=∠FAC=∠AGC=180°﹣∠AGB,同理可得,△AQF∽△CGA,∴,∵AC=kAF,∴FQ=AG,∴EP=FQ,∵EP∥FQ,∴∠EPH=∠FQH,∵∠PHE=∠QHF,∴△EPH≌△FQH,∴HE=HF;(4)应用推广,如图3,在前面条件及结论,得到,点H是EF中点,∴AE=AF,∵∠EAB=∠AGB,∠FAC=∠AGC∴∠EAB+∠FAC=180°∴∠EAF=360°﹣(∠EAB+∠FAC)﹣∠BAC=60°,∴△AEF为正三角形.又H为EF中点,∴∠EHM+∠IHJ=120°,∠IHJ+∠FHN=120°,∴∠EHM=∠FHN.∵∠AEF=∠AFE,∴△HEM∽△HFN,∴,∵EH=FH,∴,且∠MHN=∠HFN=60°,∴△MHN∽△HFN,∴△MHN∽△HFN∽△MEH,在△HMN中,∠MHN=60°,根据三角形中大边对大角,∴要MN最小,只有△HMN是等边三角形,∴∠AMN=60°,∵∠AEF=60°,MN∴MN∥EF,∵△AEF为等边三角形,∴MN为△AEF的中位线,∴MN min=EF=×2=1.考点:1.几何变换综合题;2.三角形全等及相似的判定性质.14.如图,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(5,0),菱形OABC的顶点B,C在第一象限,tan∠AOC=,将菱形绕点A按顺时针方向旋转角α(0°<α<∠AOC)得到菱形FADE(点O的对应点为点F),EF与OC交于点G,连结AG.(1)求点B的坐标;(2)当OG=4时,求AG的长;(3)求证:GA平分∠OGE;(4)连结BD并延长交轴于点P,当点P的坐标为(12,0)时,求点G的坐标.【答案】(1)(8,4);(2);(3)().【解析】试题分析:(1)如图1,过点B作BH⊥x轴于点H,由已知可得∠BAH=∠COA,在Rt△ABH中,tan∠BAH=tan∠AOC=,AB=5,可求得BH=4,AH=3,所以OH=8,即可得点B的坐标为(8,4);(2)如图1,过点A作AM⊥OC于点M,在Rt△AOM中,tan∠AOC=,OA=5,可求得AM=4,OA=3,所以GM=1,再由勾股定理即可求得AG=;(3)如图1,过点A 作AN⊥EF轴于点N,易证△AOM≌△AFN,根据全等三角形的性质可得AM=AN,再由角平分线的判定可得GA平分∠OGE;(4)如图2,过点G作GQ⊥x轴于点Q,先证△GOA∽△BAP,根据相似三角形的性质求得GQ=,再由锐角三角函数求得OQ=,即可得点G的坐标为().试题解析:(1)如图1,过点B作BH⊥x轴于点H,∵四边形OABC为菱形,∴OC∥AB,∴∠BAH=∠COA.∵tan∠AOC=,∴tan∠BAH=.又∵在直角△BAH中,AB=5,∴BH=3AB=4,AH=AB=3,∴OH=OA+AH=5+3=8,∴点B的坐标为(8,4);(2)如图1,过点A作AM⊥OC于点M,在直角△AOM中,∵tan∠AOC=,OA=5,∴AM=OA=4,OM=OA=3,∵OG=4,∴GM=OG-OM=4-3=1,∴AG=;(3)如图1,过点A作AN⊥EF于点N,∵在△AOM与△AFN中,∠AOM=∠F,OA=FA,∠AMO=∠ANF=90°,∴△AOM≌△AFN(ASA),∴AM=AN,∴GA平分∠OGE.(4)如图2,过点G作GQ⊥x轴于点Q,由旋转可知:∠OAF=∠BAD=α.∵AB=AD,∴∠ABP=,∵∠AOT=∠F ,∠OTA=∠GTF ,∴∠OGA=∠EGA=1, ∴∠OGA=ABP ,又∵∠GOA=∠BAP ,∴△GOA ∽△BAP , ∴, ∴GQ=×4=.∵tan ∠AOC=,∴OQ=×=, ∴G (,).考点:三角形、四边形、锐角三角函数的综合题.15.如图,已知Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC ,D 是线段AB 上的一点(不与A 、B 重合).过点B 作BE ⊥CD ,垂足为E .将线段CE 绕点C 顺时针旋转90︒,得到线段CF ,连结EF .设∠BCE 度数为α.(1)①补全图形;②试用含α的代数式表示∠CDA .(2)若3EF AB = ,求α的大小. (3)直接写出线段AB 、BE 、CF 之间的数量关系.【答案】(1)①答案见解析;②45α︒+;(2)30α=︒;(3)22222AB CF BE =+.【解析】试题分析:(1)①按要求作图即可;②由∠ACB=90°,AC=BC ,得∠ABC=45°,故可得出结论; (2)易证FCE ∆∽ ACB ∆,得3CF AC =;连结FA ,得△AFC 是直角三角形,求出∠ACF=30°,从而得出结论;(3)222A 22B CF BE =+.试题解析:(1)①补全图形.②∵∠ACB=90°,AC=BC ,∴∠ABC=45°∵∠BCE=α ∴∠CDA=45α︒+(2)在FCE ∆和ACB ∆中,45CFE CAB ∠=∠=︒ ,90FCE ACB ∠=∠=︒ ∴ FCE ∆∽ ACB ∆∴ CF EF AC AB= Q 3EF AB =∴ 32CF AC = 连结FA .Q 90,90FCA ACE ECB ACE ∠=︒-∠∠=︒-∠ ∴ FCA ECB ∠=∠=α在Rt CFA ∆中,90CFA ∠=︒,3cos FCA ∠= ∴ 30FCA ∠=︒即30α=︒.(3)22222AB CF BE =+。

中考数学总复习《旋转》专项测试题-附参考答案

中考数学总复习《旋转》专项测试题-附参考答案

中考数学总复习《旋转》专项测试题-附参考答案(考试时间:60分钟总分:100分)一、选择题(共8题,共40分)1.下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )A.菱形B.等边三角形C.平行四边形D.直角三角形2.如图,将△ABC绕顶点A顺时针旋转60∘后,得到△ABʹCʹ,且Cʹ为BC的中点,则CʹD:DBʹ=( )A.1:2B.1:2√2C.1:√3D.1:33.如图所示,将一个含30∘角的直角三角板ABC绕点A逆时针旋转,点B的对应点是点Bʹ,若点Bʹ,A,C在同一条直线上,则三角板ABC旋转的度数是( )A.60∘B.90∘C.120∘D.150∘4.如图,在Rt△ABC中∠ACB=90∘,∠ABC=30∘,将△ABC绕点C顺时针旋转至△AʹBʹC,使得点Aʹ恰好落在AB上,则旋转角度为( )A.30∘B.60∘C.90∘D.150∘5.如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90∘,得到△AʹBʹC,连接AAʹ,若∠1=25∘,则∠BAAʹ的度数是( )A.55∘B.60∘C.65∘D.70∘6.如图,O是正△ABC内一点OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60∘得到线段BOʹ,下列结论:①△BOʹA可以由△BOC绕点B逆时针旋转60∘得到;②点O与Oʹ的距离为4;③∠AOB=150∘;=6+3√3;④S四边形AOBOʹ√3.⑤S△AOC+S△AOB=6+94其中正确的结论是( )A.①②③B.①②③④C.①②③⑤D.①②③④⑤7.如图,边长为8a的等边三角形ABC中,M是高CH所在直线上的一个动点,连接MB,将线段BM绕点B逆时针旋转60∘得到BN,连接HN.则在点M运动过程中,线段HN长度的最小值是( )a A.4a B.2a C.a D.138.如图,在Rt△ABC中AC=BC=2,将△ABC绕点A逆时针旋转60∘,连接BD,则图中阴影部分的面积是( )A.2√3−2B.2√3C.√3−1D.4√3二、填空题(共5题,共15分)9.如图所示,△ABC中∠BAC=33∘,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转50∘,对应得到△ABʹCʹ,则∠BʹAC的度数为.10.如图,边长为3的正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转30∘后,得到正方形EFCG,EF交AD于点H.则DH=.11.如图,将边长为2的正方形ABCD绕点A按逆时针方向旋转,得到正方形ABʹCʹDʹ,连接BBʹ,BCʹ,在旋转角从0∘到180∘的整个旋转过程中,当BBʹ=BCʹ时,△BBʹCʹ的面积为.12.如图,在等腰△ABC中AB=AC,∠B=30∘.以点B为旋转中心,旋转30∘,点A,C分别落在点Aʹ,Cʹ处,直线AC,AʹCʹ交于点D,那么AD的值为.AC13.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△AʹOBʹ,则点Bʹ的坐标是.三、解答题(共3题,共45分)14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,将△ABC绕点C按照顺时针方向旋转m度后得到△DEC,点D刚好落在AB边上,求m的值.15.如图,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,给出了格点△ABC(顶点是网格线的交点).(1)将△ABC绕点B顺时针旋转90°得到△A′BC′,请画出△A′BC′,并求BA边旋转到BA′位置时所扫过图形的面积;(2)请在网格中画出一个格点△A″B″C″,使△A″B″C″∽△ABC,且相似比不为1.16.如图是10×8的网格,网格中每个小正方形的边长均为1,A、B、C三点在小正方形的顶点上,请在图①、②中各画一个凸四边形,使其满足以下要求:(1)请在图①中取一点D(点D必须在小正方形的顶点上),使以A、B、C、D为顶点的四边形是中心对称图形,但不是轴对称图形;(2)请在图形②中取一点D(点D必须在小正方形的顶点上),使以A、B、C、D为顶点的四边形是轴对称图形,但不是中心对称图形.参考答案1. 【答案】A2. 【答案】D3. 【答案】D4. 【答案】B5. 【答案】C6. 【答案】C7. 【答案】B8. 【答案】C9. 【答案】17°10. 【答案】√311. 【答案】2+√3或2−√312. 【答案】√3−1或2−√313. 【答案】(−2,−2√3)14.【答案】解:∵∠ACB=90°,∠B=30°∴AB=2AC;∠A=60°;由题意得:AC=DC∴△DAC 为等边三角形∴∠ACD=60°∴m=60°.15.【答案】解;(1)如图所示:△A ′BC ′即为所求 ∵AB=√32+22=√13∴BA 边旋转到BA ″位置时所扫过图形的面积为:90π×(√13)2360=13π4(2)如图所示:△A ″B ″C ″∽△ABC ,且相似比为2.16.【答案】解:(1)如图所示:四边形ABCD 即为所求;(2)如图所示:四边形ABCD 即为所求.。

备战中考数学旋转(大题培优)附答案

备战中考数学旋转(大题培优)附答案

一、旋转真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在平面直角坐标中,边长为2的正方形OABC的两顶点A、C分别在)'轴、工轴的正半轴上,点。

在原点.现将正方形Q48C绕。

点顺时针旋转,当A点一次落在直线)'=、上时停止旋转,旋转过程中,边交直线)'=x于点M,边交*轴于点N (如图).(1)求边。

4在旋转过程中所扫过的面积;(2)旋转过程中,当"和AC平行时,求正方形。

48C旋转的度数:(3)设的周长为P,在旋转正方形O45C的过程中,P值是否有变化?清证明你的结论. 【答案】(1)爪/2 (2)22.5°(3)周长不会变化,证明见解析【解析】试题分析:(1)根据扇形的而积公式来求得边0A在旋转过程中所扫过的面积:(2)解决本题需利用全等,根据正方形一个内角的度数求出ZAOM的度数:(3)利用全等把△ MBN的各边整理到成与正方形的边长有关的式子.试题解析:(1):A点第一次落在直线y=x上时停出旋转,直线y=x与y轴的夹角是45。

,/. 0A 旋转了45。

.・•・0A在旋转过程中所扫过的面积为EE- = £360 2(2)•/ MNII AC,・.・Z BMN=Z BAC=45°, Z BNM=Z BCA=45°.Z BMN=Z BNM. /. BM=BN.又・..BA=BC, ・.・AM=CN.又..・OA=OC, Z OAM=Z OCN,二 ' OAM罢△ OCN.Z A0M=Z CON=- (Z AOC-Z MON ) =- (90o-45°)=22.5°.2 2・・・旋转过程中,当MN和AC平行时,正方形OABC旋转的度数为45。

-22.5。

=22.5。

. (3)在旋转正方形OABC的过程中,p值无变化.证明:延长BA交y轴于E点,则匕AOE=45°-Z AOM, Z CON=90°-45°-Z AOM=45°-Z AOM,・.・ Z AOE=Z CON.又・.・OA=OC, Z OAE=180°-90°=90°=Z OCN./. △ OAE竺乙OCN.OE=ON, AE=CN.又■/ Z MOE=Z MON=45°, OM=OM,/. △ OME罢△ OMN. ... MN=ME=AM+AE./. MN=AM+CN,/. p=MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC=4.在旋转正方形OABC的过程中,p值无变化.考点:旋转的性质.2.如图1, OABCD和QAEFG是两个能完全重合的平行四边形,现从AB与AE重合时开始,将oABCD固定不动,oAEFG绕点A逆时针旋转,旋转角为a (0°<a<360o), AB=a,BC=2a;并发现:如图2,当uAEFG旋转到点E落在AD ±时,FE的延长线恰好通过点C.探究一:(1)在图2的情形下,求旋转角a的度数;探究二:(2)如图3,当oAEFG旋转到点E落在BC上时,EF与AD相交于点M,连接CM, DF, 请你判断四边形CDFM的形状,并给予证明:探究三:(3)如图1,连接CF, BF,在旋转过程中ABCF的面积是否存在最大的情形,如果存在,求出最大面积,如果不存在,请说明理由.【答案】(1) a=120。

中考数学一轮复习《旋转》专项练习题-带参考答案

中考数学一轮复习《旋转》专项练习题-带参考答案

中考数学一轮复习《旋转》专项练习题-带参考答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.下列几何图形是中心对称图形的是()A.B.C.D.2.点关于原点对称的点的坐标是()A.B.C.D.3.如图,在6×4方格纸中,格点三角形甲经过旋转后得到格点三角形乙,则其旋转中心是()A.点M B.格点N C.格点P D.格点Q4.如图,是由绕点旋转得到的,若,和则旋转角的度数为()A.80°B.50°C.40°D.10°5.如图,在,将绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好在边上,则点与点B之间的距离为()A.4 B.2C.3 D.6.如图,已知直线与轴交于点A,点与点A关于轴对称.是直线上的动点,将绕点顺时针旋转得.连接,则线段的最小值为().A.3 B.C.D.7.已知正方形的周长为16.E在边上运动,的中点G,绕E顺时针旋转90°得到.当A,C,F在同一条直线上,则的长为()A.B.C.D.8.如图,等腰的顶角,若将其绕点顺时针旋转,得到,点在边上,交于,连接.有下列结论:①;②四边形是平行四边形;③图中所有的三角形都是等腰三角形;其中正确的结论是()A.①②B.①③C.②③D.①②③二、填空题9.在平面直角坐标系中,若点与点关于原点对称,则的值是.10.如图,将绕点A按逆时针方向旋转,得到,连接,若,则的度数为.11.如图,将绕点A逆时针旋转角得到,点B的对应点D恰好落在边上,若,则旋转角的度数是.12.如图,在中,将绕点逆时针旋转一定的角度至处,此时点E,D,恰好在同一条直线上,连接,若,则.13.如图,是正方形边的中点,是正方形内一点,连接,线段以为中心逆时针旋转得到线段,连接.若AB=4,MP=1,则的最小值为.三、解答题14.在如图所示的正方形网格中,的顶点均在格点上,请在所给网格中按要求画图和解答下列问题.(1)作出关于点O成中心对称的,并写出点的坐标;(2)作出绕点O逆时针旋转90°的,并写出、和的坐标;(3)写出经过怎样的旋转可直接得到.15.如图,已知点是等边三角形内一点,且PA=6,PB=8,PC=10.(1)在图中画出将绕点逆时针旋转后得到的.(2)求的度数.16.如图,点是内一点,把绕点顺时针旋转得到,且AD=4,BD=3,CD=5.(1)判断的形状,并说明理由;(2)求的度数.17.如图,中,AD=AE=3,点B在内,且,将AB绕点A逆时针旋转90°得到AC,连接CB,CD,BE.(1)试探究BE与DC的关系;(2)当时,连接BD,求出的面积.18.如图,四边形是正方形,点为内一点,将绕点顺时针旋转得到BF,连接EF、AE、CF,EF与交于点.(1)求证:;(2)若,求的大小.参考答案:1.B2.C3.B4.B5.B6.A7.D8.D9.110.11.50°12.213.14.解:(1)如图,即为所作的图形(2)如图,即为所作的图形,和(3)绕点O顺时针旋转90°,得到.15.(1)解:如图:将△BPC绕点B逆时针旋转60°得△BEA;(2)解:连EP∴BE=BP=8,AE=PC=10,∠PBE=60°∴△BPE为等边三角形∴PE=PB=8,∠BPE=60°在△AEP中,AE=10,AP=6,PE=8∴AE2=PE2+PA2∴△APE为直角三角形,且∠APE=90°∴∠APB=90°+60°=150°.16.(1)解:是直角三角形理由如下:绕点顺时针旋转得到,和是等边三角形又是直角三角形.(2)解:由(1)得,是等边三角形.17.(1)解:理由如下:延长EB交CD于F,交AD于K,AB绕点A逆时针旋转90°得到AC∵∴∵∴∴(2)解:∴∵如图,此时三点共线,重合,连接BD∵∴∴解得:(负根已舍去)∴18.(1)证明:四边形是正方形,.绕点顺时针旋转得到,..在和中≌;(2)解:四边形是正方形.绕点顺时针旋转得到,.是的外角。

中考数学总复习《旋转》专项提升练习题-带答案

中考数学总复习《旋转》专项提升练习题-带答案

中考数学总复习《旋转》专项提升练习题-带答案学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.下列四个图形中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )A .B .C .D .2.已知点M (2m+1,m-1)与点N 关于原点对称,若点N 在第二象限,则m 的取值( )A .m>1B .m<-12C .-12<m<1D .m<-12或m>1 3.已知点A (-1, √3 ),O 为坐标原点,连接OA.将线段OA 绕点O 按逆时针方向旋转 30° 得到线段 OA ′ ,则点 A′ 的坐标为( )A .(1 , −√3)B .(−2 , √3)C .(−√3 , 2)D .(−√34.如图,四边形ABCD 是正方形,点F ,G 在正方形的边上,点E 在CB 的延长线上,BE=BF=DC .下列说法正确的是( )A .将△ADG 绕点A 按顺时针方向旋转得到△ABFB .将△ADG 绕点A 按顺时针方向旋转得到△ABEC .将△ABE 平移得到△ABFD .将△ADG 平移得到△ABF5.如图,把一个直角三角板△ACB 绕着30°角的顶点B 顺时针旋转,使得点A 与CB 的延长线上的点E 重合,连接CD ,则∠BDC 的度数为( )A.15°B.20°C.25°D.30°6.如图,在△ABC中∠BAC=105°,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转得到△AB′C′.若点B′恰好落在边BC上,且AB′=CB′,则∠C′的度数为()A.19°B.24°C.25°D.26°7.如图,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△ABC.使点B恰好落在BC边上,∠BAC=120°,AB=CB则∠C的度数为()A.18°B.20°C.24°D.28°8.如图,以点A为中心,把ΔABC逆时针旋转120∘,得到ΔAB′C′(点B,C的对应点分别为点B′,C′),连接BB′,若AC′//BB′,则∠CAB′的度数为()A.45°B.60°C.70°D.90°二、填空题9.如图,已知正方形ABCD的边长为2,如果将线段BD绕着点B旋转后,点D落在CB的延长线上的D’处,那么tan∠BAD’等于.10.风力发电机可以在风力作用下发电,如图的转子叶片图绕中心旋转n∘后能与原来的图案里合,那么n的最小值是.11.如图,在等边△ABC内有一点D,AD=5,BD=6,CD=4,将△ABD绕A点逆时针旋转,使AB与AC重合,点D旋转至点E,过E点作EH⊥CD于H,则EH的长为.12.菱形OCAB在平面直角坐标系中的位置如图所示,点O的坐标是(0,0),点A在y轴的正半轴上,点P是菱形对角线的交点,点C坐标是(√3,3)若把菱形OCAB绕点A逆时针旋转90°,则点P的对应点P′的坐标是.13.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.三、解答题14.如图,将△ABC绕点B旋转得到△DBE,且A,D,C三点在同一条直线上.求证:DB平分∠ADE.15.如图,△ABC是直角三角形,BC是斜边,P是△ABC内一点,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP'重合,如果AP=3,求P'P2的值.16.如图,在平面直角坐标系中,每个小正方形的边长为1cm,△ABC各顶点都在格点上,点A,C的坐标分别为(﹣1,2)、(0,-1),结合所给的平面直角坐标系解答下列问题:(1)AC的长等于多少?(2)画出△ABC向右平移2个单位得到的△A1B1C1,求A点的对应点A1的坐标。

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一、旋转真题与模拟题分类汇编(难题易错题)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)请问EG与CG存在怎样的数量关系,并证明你的结论;(2)将图①中△BEF绕B点逆时针旋转45°,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?(请直接写出结果,不必写出理由)【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析(3)结论仍然成立【解析】【分析】(1)利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可证出CG=EG.(2)结论仍然成立,连接AG,过G点作MN⊥AD于M,与EF的延长线交于N点;再证明△DAG≌△DCG,得出AG=CG;再证出△DMG≌△FNG,得到MG=NG;再证明△AMG≌△ENG,得出AG=EG;最后证出CG=EG.(3)结论依然成立.【详解】(1)CG=EG.理由如下:∵四边形ABCD是正方形,∴∠DCF=90°.在Rt△FCD中,∵G为DF的中点,∴CG=12FD,同理.在Rt△DEF中,EG=12FD,∴CG=EG.(2)(1)中结论仍然成立,即EG=CG.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(SAS),∴AG=CG;在△DMG与△FNG中,∵∠DGM=∠FGN,FG=DG,∠MDG=∠NFG,∴△DMG≌△FNG (ASA),∴MG=NG.∵∠EAM=∠AEN=∠AMN=90°,∴四边形AENM是矩形,在矩形AENM中,AM=EN.在△AMG与△ENG中,∵AM=EN,∠AMG=∠ENG,MG=NG,∴△AMG≌△ENG(SAS),∴AG=EG,∴EG=CG.证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC.在△DCG与△FMG中,∵FG=DG,∠MGF=∠CGD,MG=CG,∴△DCG≌△FMG,∴MF=CD,∠FMG=∠DCG,∴MF∥CD∥AB,∴EF⊥MF.在Rt△MFE与Rt△CBE中,∵MF=CB,∠MFE=∠EBC=90°,EF=BE,∴△MFE≌△CBE∴∠MEF=∠CEB,∴∠MEC=∠MEF+∠FEC=∠CEB+∠CEF=90°,∴△MEC为直角三角形.∵MG=CG,∴EG=1MC,∴EG=CG.2(3)(1)中的结论仍然成立.理由如下:过F作CD的平行线并延长CG交于M点,连接EM、EC,过F作FN垂直于AB于N.由于G为FD中点,易证△CDG≌△MFG,得到CD=FM,又因为BE=EF,易证∠EFM=∠EBC,则△EFM≌△EBC,∠FEM=∠BEC,EM=EC∵∠FEC+∠BEC=90°,∴∠FEC+∠FEM=90°,即∠MEC=90°,∴△MEC是等腰直角三角形.∵G为CM中点,∴EG=CG,EG⊥CG【点睛】本题是四边形的综合题.(1)关键是利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半解答;(2)关键是利用了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半的性质、全等三角形的判定和性质解答.2.在平面直角坐标系中,已知点A(0,4),B(4,4),点M,N是射线OC上两动点(OM<ON),且运动过程中始终保持∠MAN=45°,小明用几何画板探究其中的线段关系.(1)探究发现:当点M,N均在线段OB上时(如图1),有OM2+BN2=MN2.他的证明思路如下:第一步:将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.第二步:证明△APM≌△ANM,得MP=MM.第一步:证明∠POM=90°,得OM2+OP2=MP2.最后得到OM2+BN2=MN2.请你完成第二步三角形全等的证明.(2)继续探究:除(1)外的其他情况,OM2+BN2=MN2的结论是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.(3)新题编制:若点B是MN的中点,请你编制一个计算题(不标注新的字母),并直接给出答案(根据编出的问题层次,给不同的得分).【答案】(1)见解析;(2)结论仍然成立,理由见解析;(3)见解析.【解析】【分析】(1)将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.证明△APM≌△ANM,再利用勾股定理即可解决问题;(2)如图2中,当点M,N在OB的延长线上时结论仍然成立.证明方法类似(1);(3)如图3中,若点B是MN的中点,求MN的长.利用(2)中结论,构建方程即可解决问题.【详解】(1)如图1中,将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.∵点A(0,4),B(4,4),∴OA=AB,∠OAB=90°,∵∠NAP=∠OAB=90°,∠MAN=45°,∴∠MAN=∠MAP,∵MA=MA,AN=AP,∴△MAN≌△MAP(SAS).(2)如图2中,结论仍然成立.理由:如图2中,将△ANB绕点A顺时针旋转90°得△APO,连结PM,则有BN=OP.∵∠NAP =∠OAB =90°,∠MAN =45°,∴∠MAN =∠MAP ,∵MA =MA ,AN =AP ,∴△MAN ≌△MAP(SAS),∴MN =PM ,∵∠ABN =∠AOP =135°,∠AOB =45°,∴∠MOP =90°,∴PM 2=OM 2+OP 2,∴OM 2+BN 2=MN 2;(3)如图3中,若点B 是MN 的中点,求MN 的长.设MN =2x ,则BM =BN =x ,∵OA =AB =4,∠OAB =90°,∴OB =2,∴OM =2﹣x ,∵OM 2+BN 2=MN 2.∴2﹣x)2+x 2=(2x)2,解得x =﹣26或﹣2﹣6(舍弃)∴MN =﹣26.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质和判定,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.3.(探索发现)如图,ABC ∆是等边三角形,点D 为BC 边上一个动点,将ACD ∆绕点A 逆时针旋转60︒得到AEF ∆,连接CE .小明在探索这个问题时发现四边形ABCE 是菱形. 小明是这样想的:(1)请参考小明的思路写出证明过程;(2)直接写出线段CD ,CF ,AC 之间的数量关系:______________;(理解运用)如图,在ABC ∆中,AD BC ⊥于点D .将ABD ∆绕点A 逆时针旋转90︒得到AEF ∆,延长FE 与BC ,交于点G .(3)判断四边形ADGF 的形状,并说明理由;(拓展迁移)(4)在(3)的前提下,如图,将AFE ∆沿AE 折叠得到AME ∆,连接MB ,若6AD =,2BD =,求MB 的长.【答案】(1)详见解析;(2)CD CF AC +=;(3)四边形ADGF 是正方形;(4)13【解析】【分析】(1)根据旋转得:△ACE 是等边三角形,可得:AB=BC=CE=AE ,则四边形ABCE 是菱形; (2)先证明C 、F 、E 在同一直线上,再证明△BAD ≌△CAF (SAS ),则∠ADB=∠AFC ,BD=CF ,可得AC=CF+CD ;(3)先根据∠ADC=∠DAF=∠F=90°,证明得四边形ADGF 是矩形,由邻边相等可得四边形ADGF 是正方形;(4)证明△BAM ≌△EAD (SAS ),根据BM=DE 及勾股定理可得结论.【详解】(1)证明:∵ABC ∆是等边三角形,∴AB BC AC ==.∵ACD ∆绕点A 逆时针旋转60︒得到AEF ∆,∴60CAE =︒,AC AE =.∴ACE ∆是等边三角形.∴AC AE CE ==.∴AB BC CE AE ===.∴四边形ABCE 是菱形.(2)线段DC ,CF ,AC 之间的数量关系:CD CF AC +=.(3)四边形ADGF 是正方形.理由如下:∵Rt ABD ∆绕点A 逆时针旋转90︒得到AEF ∆,∴AF AD =,90DAF ∠=︒.∵AD BC ⊥,∴90ADC DAF F ∠=∠=∠=︒.∴四边形ADGF 是矩形.∵AF AD =,∴四边形ADGF 是正方形.(4)如图,连接DE .∵四边形ADGF 是正方形,∴6DG FG AD AF ====.∵ABD ∆绕点A 逆时针旋转90︒得到AEF ∆,∴BAD EAF ∠=∠,2BD EF ==,∴624EG FG EF =-=-=.∵将AFE ∆沿AE 折叠得到AME ∆,∴MAE FAE ∠=∠,AF AM =.∴BAD EAM ∠=∠.∴BAD DAM EAM DAM ∠+∠=∠+∠,即BAM DAE ∠=∠.∵AF AD =,∴AM AD =.在BAM ∆和EAD ∆中,AM AD BAM DAE AB AE =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()BAM EAD SAS ∆≅∆. ∴222246213BM DE EG DG ==+=+=【点睛】本题属于四边形综合题,主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质、正方形的性质以及勾股定理的综合应用,解决问题的关键是熟练掌握等边三角形和全等三角形的性质,依据图形的性质进行计算求解.4.小明在矩形纸片上画正三角形,他的做法是:①对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB与DC重合,得到折痕EF,把纸片展平;②沿折痕BG折叠纸片,使点C落在EF上的点P 处,再折出PB、PC,最后用笔画出△PBC(图1).(1)求证:图1中的PBC是正三角形:(2)如图2,小明在矩形纸片HIJK上又画了一个正三角形IMN,其中IJ=6cm,且HM=JN.①求证:IH=IJ②请求出NJ的长;(3)小明发现:在矩形纸片中,若一边长为6cm,当另一边的长度a变化时,在矩形纸片上总能画出最大的正三角形,但位置会有所不同.请根据小明的发现,画出不同情形的示意图(作图工具不限,能说明问题即可),并直接写出对应的a的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②1233)3<a<3,a>3【解析】分析:(1)由折叠的性质和垂直平分线的性质得出PB=PC,PB=CB,得出PB=PC=CB即可;(2)①利用“HL”证Rt△IHM≌Rt△IJN即可得;②IJ上取一点Q,使QI=QN,由Rt△IHM≌Rt△IJN知∠HIM=∠JIN=15°,继而可得∠NQJ=30°,设NJ=x,则IQ=QN=2x、3,根据IJ=IQ+QJ求出x即可得;(3)由等边三角形的性质、直角三角形的性质、勾股定理进行计算,画出图形即可.(1)证明:∵①对折矩形纸片ABCD(AB>BC),使AB与DC重合,得到折痕EF∴PB=PC∵沿折痕BG折叠纸片,使点C落在EF上的点P处∴PB=BC∴PB=PC=BC∴△PBC是正三角形:(2)证明:①如图∵矩形AHIJ∴∠H=∠J=90°∵△MNJ 是等边三角形∴MI=NI在Rt △MHI 和Rt △JNI 中MI NI MH NJ =⎧⎨=⎩∴Rt △MHI ≌Rt △JNI (HL )∴HI=IJ②在线段IJ 上取点Q ,使IQ=NQ∵Rt △IHM ≌Rt △IJN ,∴∠HIM=∠JIN ,∵∠HIJ=90°、∠MIN=60°,∴∠HIM=∠JIN=15°,由QI=QN 知∠JIN=∠QNI=15°,∴∠NQJ=30°,设NJ=x ,则IQ=QN=2x ,QJ=22=3QN NJ -x ,∵IJ=6cm ,∴2x+3x=6,∴x=12-63,即NJ=12-63(cm ).(3)分三种情况:①如图:设等边三角形的边长为b ,则0<b≤6,则tan60°=3=2ab,∴a=32b,∴0<b≤632=33;②如图当DF与DC重合时,DF=DE=6,∴a=sin60°×DE=632=33,当DE与DA重合时,a=643sin603==︒,∴33<a<43;③如图∵△DEF是等边三角形∴∠FDC=30°∴DF=643cos303==︒∴a>3点睛:本题是四边形的综合题目,考查了折叠的性质、等边三角形的判定与性质、旋转的性质、直角三角形的性质、正方形的性质、全等三角形的判定与性质等知识;本题综合性强,难度较大.5.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)记AC BC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 为33时,CPE 总是等边三角形【解析】【分析】 (1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FP MC PB=,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,AC BC =tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可.【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,∴EM FP=,∵点P是BF的中点,∴EM=MC,又∵PM⊥CE,∴PC=PE;MC PB(2)PC=PE成立,理由如下:如图3,过点F作FD⊥AC于点D,过点P作PM⊥AC于点M,连接PD,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF和△EAF中,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA,AF=AF,∴△DAF≌△EAF(AAS),∴AD=AE,在△DAP和△EAP中,∵AD=AE,∠DAP=∠EAP,AP=AP,∴△DAP≌△EAP(SAS),∴PD=PE,∵FD⊥AC,BC⊥AC,PM⊥AC,∴FD∥BC∥PM,∴DM FP=,MC PB∵点P是BF的中点,∴DM=MC,又∵PM⊥AC,∴PC=PD,又∵PD=PE,∴PC=PE;(3)如图4,∵△CPE总是等边三角形,∴∠CEP=60°,∴∠CAB=60°,∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°,∵AC k BC ,AC BC=tan30°, ∴k=tan30°=33, ∴当k 为33时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.6.正方形ABCD 的边长为1,对角线AC 与BD 相交于点O ,点E 是AB 边上的一个动点(点E 不与点A 、B 重合),CE 与BD 相交于点F ,设线段BE 的长度为x .(1)如图1,当AD=2OF 时,求出x 的值;(2)如图2,把线段CE 绕点E 顺时针旋转90°,使点C 落在点P 处,连接AP ,设△APE 的面积为S ,试求S 与x 的函数关系式并求出S 的最大值.【答案】(1)x=﹣1;(2)S=﹣(x ﹣)2+(0<x <1),当x=时,S 的值最大,最大值为,.【解析】试题分析:(1)过O 作OM ∥AB 交CE 于点M ,如图1,由平行线等分线段定理得到CM=ME,根据三角形的中位线定理得到AE=2OM=2OF,得到OM=OF,于是得到BF=BE=x,求得OF=OM=解方程,即可得到结果;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,根据已知条件得到∠ECB=∠PEG,根据全等三角形的性质得到EB=PG=x,由三角形的面积公式得到S=(1﹣x)•x,根据二次函数的性质即可得到结论.试题解析:(1)过O作OM∥AB交CE于点M,如图1,∵OA=OC,∴CM=ME,∴AE=2OM=2OF,∴OM=OF,∴,∴BF=BE=x,∴OF=OM=,∵AB=1,∴OB=,∴,∴x=﹣1;(2)过P作PG⊥AB交AB的延长线于G,如图2,∵∠CEP=∠EBC=90°,∴∠ECB=∠PEG,∵PE=EC,∠EGP=∠CBE=90°,在△EPG与△CEB中,,∴△EPG≌△CEB,∴EB=PG=x,∴AE=1﹣x,∴S=(1﹣x)•x=﹣x2+x=﹣(x﹣)2+,(0<x<1),∵﹣<0,∴当x=时,S的值最大,最大值为,.考点:四边形综合题7.(1)观察猜想如图(1),在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D是BC的中点.以点D为顶点作正方形DEFG,使点A,C分别在DG和DE上,连接AE,BG,则线段BG和AE的数量关系是_____;(2)拓展探究将正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转一定角度后(旋转角度大于0°,小于或等于360°),如图2,则(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由.(3)解决问题若BC=DE=2,在(2)的旋转过程中,当AE为最大值时,直接写出AF的值.【答案】(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.…………………………………………7分(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=【解析】解:(1)BG=AE.(2)成立.如图②,连接AD.∵△ABC是等腰三直角角形,∠BAC=90°,点D是BC的中点.∴∠ADB=90°,且BD=AD.∵∠BDG=∠ADB-∠ADG=90°-∠ADG=∠ADE,DG=DE.∴△BDG≌△ADE,∴BG=AE.(3)由(2)知,BG=AE,故当BG最大时,AE也最大.Z+X+X+K]因为正方形DEFG在绕点D旋转的过程中,G点运动的图形是以点D为圆心,DG为半径的圆,故当正方形DEFG旋转到G点位于BC的延长线上(即正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转270°)时,BG最大,如图③.若BC=DE=2,则AD=1,EF=2.在Rt△AEF中,AF2=AE2+EF2=(AD+DE)2+EF2=(1+2)2+22=13.∴AF=.即在正方形DEFG旋转过程中,当AE为最大值时,AF=.8.如图1,矩形ABCD中,E是AD的中点,以点E直角顶点的直角三角形EFG的两边EF,EG分别过点B,C,∠F=30°.(1)求证:BE=CE(2)将△EFG绕点E按顺时针方向旋转,当旋转到EF与AD重合时停止转动.若EF,EG分别与AB,BC相交于点M,N.(如图2)①求证:△BEM≌△CEN;②若AB=2,求△BMN面积的最大值;③当旋转停止时,点B恰好在FG上(如图3),求sin∠EBG的值.【答案】(1)详见解析;(2)①详见解析;②2;62【解析】【分析】(1)只要证明△BAE≌△CDE即可;(2)①利用(1)可知△EBC是等腰直角三角形,根据ASA即可证明;②构建二次函数,利用二次函数的性质即可解决问题;③如图3中,作EH⊥BG于H.设NG=m,则BG=2m,BN=EN=3m,EB=6m.利用面积法求出EH,根据三角函数的定义即可解决问题.【详解】(1)证明:如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=DC,∠A=∠D=90°,∵E是AD中点,∴AE=DE,∴△BAE≌△CDE,∴BE=CE.(2)①解:如图2中,由(1)可知,△EBC是等腰直角三角形,∴∠EBC=∠ECB=45°,∵∠ABC=∠BCD=90°,∴∠EBM=∠ECN=45°,∵∠MEN=∠BEC=90°,∴∠BEM=∠CEN,∵EB=EC,∴△BEM≌△CEN;②∵△BEM≌△CEN,∴BM=CN,设BM=CN=x,则BN=4-x,∴S△BMN=12•x(4-x)=-12(x-2)2+2,∵-12<0, ∴x=2时,△BMN 的面积最大,最大值为2.③解:如图3中,作EH ⊥BG 于H .设NG=m ,则BG=2m ,BN=EN=3m ,EB=6m .∴EG=m+3m=(1+3)m ,∵S △BEG =12•EG•BN=12•BG•EH , ∴EH=3?(13) m m +=3+3m , 在Rt △EBH 中,sin ∠EBH=3+36226m EH EB m+==. 【点睛】本题考查四边形综合题、矩形的性质、等腰直角三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、旋转变换、锐角三角函数等知识,解题的关键是准确寻找全等三角形解决问题,学会添加常用辅助线,学会利用参数解决问题,9.已知△ABC 是边长为4的等边三角形,边AB 在射线OM 上,且OA =6,点D 是射线OM 上的动点,当点D 不与点A 重合时,将△ACD 绕点C 逆时针方向旋转60°得到△BCE ,连接DE .(1)如图1,求证:△CDE 是等边三角形.(2)设OD =t ,①当6<t <10时,△BDE 的周长是否存在最小值?若存在,求出△BDE 周长的最小值;若不存在,请说明理由.②求t 为何值时,△DEB 是直角三角形(直接写出结果即可).【答案】(1)见解析;(2) ①见解析; ②t =2或14.【解析】【分析】(1)由旋转的性质得到∠DCE=60°,DC=EC,即可得到结论;(2)①当6<t<10时,由旋转的性质得到BE=AD,于是得到C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,根据等边三角形的性质得到DE=CD,由垂线段最短得到当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,于是得到结论;②存在,当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形;当0≤t<6时,由旋转的性质得到∠ABE=60°,∠BDE<60°,求得∠BED=90°,根据等边三角形的性质得到∠DEB=60°,求得∠CEB=30°,求得OD=OA-DA=6-4=2=t;当6<t<10时,此时不存在;当t>10时,由旋转的性质得到∠DBE=60°,求得∠BDE>60°,于是得到t=14.【详解】(1)∵将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,∴∠DCE=60°,DC=EC,∴△CDE是等边三角形;(2)①存在,当6<t<10时,由旋转的性质得,BE=AD,∴C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,由(1)知,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∴C△DBE=CD+4,由垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,此时,CD=,∴△BDE的最小周长=CD+4=;②存在,∵当点D与点B重合时,D,B,E不能构成三角形,∴当点D与点B重合时,不符合题意;当0≤t<6时,由旋转可知,∠ABE=60°,∠BDE<60°,∴∠BED=90°,由(1)可知,△CDE是等边三角形,∴∠DEB=60°,∴∠CEB=30°,∵∠CEB=∠CDA,∴∠CDA=30°,∵∠CAB=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴DA=CA=4,∴OD=OA﹣DA=6﹣4=2,∴t=2;当6<t<10时,由∠DBE=120°>90°,∴此时不存在;当t>10时,由旋转的性质可知,∠DBE=60°,又由(1)知∠CDE=60°,∴∠BDE=∠CDE+∠BDC=60°+∠BDC,而∠BDC>0°,∴∠BDE>60°,∴只能∠BDE=90°,从而∠BCD=30°,∴BD=BC=4,∴OD=14,∴t=14,综上所述:当t=2或14时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形.【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形周长的计算,直角三角形的判定,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.10.已知∠AOB=90°,在∠AOB的平分线OM上有一点C,将一个三角板的直角顶点与C 重合,它的两条直角边分别与OA,OB(或它们的反向延长线)相交于点D,E.当三角板绕点C旋转到CD与OA垂直时(如图①),易证:OD+OE=2OC;当三角板绕点C旋转到CD与OA不垂直时,即在图②,图③这两种情况下,上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明:若不成立,线段OD,OE,OC之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明.①②③【答案】图②中OD+OE2OC成立.证明见解析;图③不成立,有数量关系:OE-OD 2OC【解析】试题分析:当三角板绕点C旋转到CD与OA不垂直时,易得△CKD≌△CHE,进而可得出证明;判断出结果.解此题的关键是根据题意找到全等三角形或等价关系,进而得出OC 与OD、OE的关系;最后转化得到结论.试题解析:图②中OD+OE2成立.证明:过点C分别作OA,OB的垂线,垂足分别为P,Q.有△CPD≌△CQE,∴DP=EQ,∵OP=OD+DP,OQ=OE-EQ,又∵OP+OQ2OC,即OD+DP+OE-EQ2,∴OD+OE2OC.图③不成立,有数量关系:OE-OD2OC过点C分别作CK⊥OA,CH⊥OB,∵OC为∠AOB的角平分线,且CK⊥OA,CH⊥OB,∴CK=CH,∠CKD=∠CHE=90°,又∵∠KCD与∠HCE都为旋转角,∴∠KCD=∠HCE,∴△CKD≌△CHE,∴DK=EH,∴OE-OD=OH+EH-OD=OH+DK-OD=OH+OK,由(1)知:2OC,∴OD,OE,OC满足2OC.点睛:本题考查旋转的性质:旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变,两组对应点连线的交点是旋转中心.。

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