知識點01 旋轉的概念
旋轉的概念:
在平面內,把一個圖形繞著某一個點O按照順時針或逆時針旋轉一定角度的圖形變換叫做 旋轉 。點O叫做 旋轉中心 ,轉動的角度叫做 旋轉角 ,順時針或逆時針叫做 旋轉方向 。它們是旋轉的三要素。
旋轉的相關概念:
如果圖形上的點P經過旋轉變?yōu)辄cP′,那么這兩個點叫做 對應點 ,如果圖形上的線段AB經過旋轉變?yōu)辄cA′B′,那么這兩條線段叫做 對應線段 ,如果圖形上的∠ABC經過旋轉變?yōu)辄c∠A′B′C′,那么這兩個角叫做 對應角 。
題型考點:①判斷生活中的旋轉現(xiàn)象。②旋轉中心與對應點對應邊的判斷。
【即學即練1】
1.有下列現(xiàn)象:①高層公寓電梯的上升;②傳送帶的移動;③方向盤的轉動;④風車的轉動;⑤鐘擺的運動;⑥蕩秋千運動.其中屬于旋轉的有( )
A.2個B.3個C.4個D.5個
【解答】解:①高層公寓電梯的上升,是平移,故不符合要求:
②傳送帶的移動,是平移,故不符合要求;
③方向盤的轉動,是旋轉,故符合要求;
④風車的轉動,是旋轉,故符合要求;
⑤鐘擺的運動,是旋轉,故符合要求;
⑥蕩秋千運動,是旋轉,故符合要求;
故選:C.
【即學即練2】
2.如圖,△AOB旋轉到△A′OB′的位置.若∠AOA′=90°,則旋轉中心是點 ,旋轉角是 , 點A的對應點是 , 線段AB的對應線段是 , ∠B的對應角是 ,∠BOB′= .
【解答】解:由圖形可得,旋轉中心是點O,旋轉角是∠A'OA,點A的對應點為A',線段AB的對應線段為A'B',∠B的對應角為∠B',∠BOB'=AOA'=90°.
故答案為:O、∠A′OA、A′、A′B′、∠B′、90°.
【即學即練2】
3.如圖,△ABC按順時針旋轉到△ADE的位置,以下關于旋轉中心和對應點的說法正確的是( )
A.點A是旋轉中心,點B和點E是對應點
B.點C是旋轉中心,點B和點D是對應點
C.點A是旋轉中心,點C和點E是對應點
D.點D是旋轉中心,點A和點D是對應點
【解答】解:∵如圖,△ABC按順時針旋轉到△ADE的位置,
∴點A是旋轉中心,點B和點D是對應點,點C和點E是對應點.
故A,B,D錯誤,C正確.
故選:C.
知識點02 旋轉的性質
旋轉的性質:
①旋轉前后的兩個圖形 全等 。所以對應邊 相等 ,對應角 相等 。
②對應點到旋轉中心的距離 相等 。
③對應點與旋轉中心的連線形成的夾角等于 旋轉角 。
題型考點:①旋轉的性質理解。②旋轉的性質利用。
【即學即練1】
4.下列關于圖形旋轉的說法中,錯誤的是( )
A.圖形上各點旋轉的角度相同
B.對應點到旋轉中心距離相等
C.由旋轉得到的圖形也一定可以由平移得到
D.旋轉不改變圖形的大小、形狀
【解答】解:A、圖形上各點旋轉的角度相同,本選項正確,不符合題意;
B、對應點到旋轉中心距離相等,本選項正確,不符合題意;
C、由旋轉得到的圖形不一定可以由平移得到,本選項不正確,符合題意;
D、旋轉不改變圖形的大小、形狀,本選項正確,不符合題意.
故選:C.
【即學即練2】
5.如圖,△ABC中,∠B=35°,∠BAC=70°,將△ABC繞點A旋轉逆時針旋轉α度(0<α<180)后得到△ADE,點E恰好落在BC上,則α=( )
A.30°B.35°C.40°D.不能確定
【解答】解:∵∠B=35°,∠BAC=70°,
∴∠C=180°﹣∠B﹣∠BAC=75°,
∵將△ABC繞點A旋轉逆時針旋轉α度(0<α<180)后得到△ADE,點E恰好落在BC上,
∴AC=AE,∠CAE=α,
∴∠AEC=∠C=75°,
∴∠CAE=α=180°﹣∠AEC﹣∠C=30°,
故選:A.
【即學即練3】
6.如圖.Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,將△ABC繞點B逆時針旋轉得△A′BC′,若點C′在AB上,則AA′的長為 .
【解答】解:∵∠C=90°,BC=3,AC=4,
∴AB===5,
由旋轉得:AC=A′C′=4,BC=BC′=3,∠C=∠BC′A′=90°,
∴AC′=AB﹣BC′=5﹣3=2,∠AC′A′=180°﹣∠BC′A′=90°,
∴AA′===2,
故答案為:2.
【即學即練4】
7.如圖,邊長為1的正方形ABCD繞點A逆時針旋轉30°到正方形AB′C′D′,圖中陰影部分的面積為( )
A.B.C.1﹣D.1﹣
【解答】解:如圖,設B′C′與CD的交點為E,連接AE,
在Rt△AB′E和Rt△ADE中,,
∴Rt△AB′E≌Rt△ADE(HL),
∴∠DAE=∠B′AE,
∵旋轉角為30°,
∴∠DAB′=60°,
∴∠DAE=×60°=30°,
∴DE=1×=,
∴陰影部分的面積=1×1﹣2×(×1×)=1﹣.
故選:C.
知識點03 旋轉作圖
旋轉作圖的步驟:
①確定旋轉的三要素: 旋轉中心 , 旋轉方向 , 旋轉角 。
②在原圖中找到 關鍵點 ,做出圖形關鍵點旋轉后的 對應點 。
③按照 原圖形 連接各對應點。
題型考點:旋轉作圖。
【即學即練1】
8.已知:如圖,四邊形ABCD及一點P.
求作:四邊形A′B′C′D′,使得它是由四邊形ABCD繞P點順時針旋轉150°得到的.
【解答】解:
四邊形A′B′C′D′就是所求的圖形.
【即學即練2】
9.如圖,△ABC繞點O旋轉后,頂點A的對應點為A′,試確定旋轉后的三角形.
【解答】解:如圖所示:
知識點04 旋轉對稱圖形
平面直角坐標系中的旋轉:
若一個圖形繞著平面直角坐標系原點旋轉90°,則對應點之間的坐標關系為:原橫坐標的絕對值變?yōu)?br>對應點的 縱坐標的絕對值 ,原縱坐標的絕對值變成對應點的 橫坐標的絕對值 。坐標符號看坐標所在象限。 簡稱橫變縱,縱邊橫,符號看象限。
當在平面直角坐標系中繞著某點旋轉180°時,可利用中點坐標公式求解坐標。
旋轉對稱圖形:
若一個圖形繞著某點旋轉一定的角度能夠與原圖形 完全重合 ,這樣的圖形叫做旋轉對稱圖形。
題型考點:①判斷旋轉對稱圖形的旋轉角。②平面直角坐標系中的旋轉
【即學即練1】
10.下列四個圓形圖案中,分別以它們所在圓的圓心為旋轉中心,順時針旋轉120°后,能與原圖形完全重合的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:A、最小旋轉角度==120°;
B、最小旋轉角度==90°;
C、最小旋轉角度==180°;
D、最小旋轉角度==72°;
綜上可得:順時針旋轉120°后,能與原圖形完全重合的是A.
故選:A.
【即學即練2】
11.如圖是一個旋轉對稱圖形,要使它旋轉后與自身重合,至少應將它繞中心逆時針方向旋轉的度數為( )
A.30°B.60°C.120°D.180°
【解答】解:正六邊形被平分成六部分,
因而每部分被分成的圓心角是60°,
因而旋轉60度的整數倍,就可以與自身重合.
則α最小值為60度.
故選:B.
【即學即練3】
12.如圖,將△ABC先向上平移1個單位,再繞點P按逆時針方向旋轉90°,得到△A′B′C′,則點A的對應點A′的坐標是( )
A.(0,4)B.(2,﹣2)C.(3,﹣2)D.(﹣1,4)
【解答】解:如圖,
△A′B′C′即為所求,
則點A的對應點A′的坐標是(﹣1,4).
故選:D.
【即學即練4】
13.如圖,把圖中的△ABC經過一定的變換得到△A′B′C′,如果圖中△ABC上的點P的坐標為(a,b),那么它的對應點P′的坐標為( )
A.(a﹣2,b)B.(a+2,b)C.(﹣a﹣2,﹣b)D.(a+2,﹣b)
【解答】解:由圖可知,△ABC與△A′B′C′關于點(﹣1,0)成中心對稱,
設點P′的坐標為(x,y),
所以,=﹣1,=0,
解得x=﹣a﹣2,y=﹣b,
所以,P′(﹣a﹣2,﹣b).
故選:C.
題型01 生活中的旋轉現(xiàn)象
【典例1】
下列運動屬于旋轉的是( )
A.滾動過程中的籃球的滾動
B.鐘表的鐘擺的擺動
C.氣球升空的運動
D.一個圖形沿某直線對折的過程
【解答】解:A、滾動過程中的籃球屬于滾動,不是繞著某一個固定的點轉動,不屬旋轉;
B、鐘表的鐘擺的擺動,符合旋轉變換的定義,屬于旋轉;
C、氣球升空的運動是平移,不屬于旋轉;
D、一個圖形沿某直線對折的過程是軸對稱,不屬于旋轉.
故選:B.
【典例2】
下列現(xiàn)象屬于旋轉的是( )
A.摩托車在急剎車時向前滑動
B.飛機起飛后沖向空中的過程
C.幸運大轉盤轉動的過程
D.筆直的鐵軌上飛馳而過的火車
【解答】解:A、摩托車在急剎車時向前滑動是平移,故此選項錯誤;
B、飛機起飛后沖向空中的過程是平移,故此選項錯誤;
C、幸運大轉盤轉動的過程是旋轉,故此選項正確;
D、筆直的鐵軌上飛馳而過的火車是平移,故此選項錯誤;
故選:C.
題型02 利用旋轉求角度
【典例1】
如圖,把△ABC繞C點順時針旋轉35°,得到△A′B′C,A′B′交AC于點D,若∠A′DC=90°,則∠A= °.
【解答】解:∵△ABC繞著點C順時針旋轉35°,得到△A′B′C′,
∴∠ACA′=35°,
又∵∠A'DC=90°,
∴∠A′=55°,
∵∠A的對應角是∠A′,即∠A=∠A′,
∴∠A=55°;
故答案為:55.
【典例2】
如圖,將△ABC繞點C順時針旋轉,點B的對應點為點E,點A的對應點為點D,當點E恰好落在邊AC上時,連接AD,若∠ACB=30°,則∠DAC的度數是( )
A.60°B.65°C.70°D.75°
【解答】解:由題意知△ABC≌△DEC,
則∠ACB=∠DCE=30°,AC=DC,
∴∠DAC===75°,
故選:D.
【典例3】
如圖,△ABC中∠BAC=100°,將△ABC繞點A逆時針旋轉150°,得到△ADE,這時點B、C、D恰好在同一直線上,則∠E的度數為( )
A.50°B.75°C.65°D.60°
【解答】解:∵將△ABC繞點A逆時針旋轉150°,得到△ADE,
∴∠BAD=150°,AD=AB,∠E=∠ACB,
∵點B,C,D恰好在同一直線上,
∴△BAD是頂角為150°的等腰三角形,
∴∠B=∠BDA,
∴∠B=(180°﹣∠BAD)=15°,
∴∠E=∠ACB=180°﹣∠BAC﹣∠B=180°﹣100°﹣15°=65°,
故選:C.
【典例4】
如圖,菱形ABCD,E是對角線AC上一點,將線段DE繞點E順時針旋轉角度2α,點D恰好落在BC邊上點F處,則∠DAB的度數為( )
A.αB.90°﹣αC.180°﹣2αD.2α
【解答】解:如圖,連接BE,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴CD=BC,∠DAB=∠DCB,∠ACD=∠ACB,
在△DCE和△BCE中,
,
∴△DCE≌△BCE(SAS),
∴DE=BE,∠EDC=∠EBC,
∵將線段DE繞點E順時針旋轉角度2α,
∴DE=EF,∠DEF=2α,
∴BE=DE=EF,
∴∠EBF=∠EFB,
∴∠EDC=∠EBC=∠EFB,
∵∠EFB+∠EFC=180°,
∴∠EDC+∠EFC=180°,
∵∠EDC+∠EFC+∠DEF+∠DCF=360°,
∴∠DCF=180°﹣2α=∠DAB,
故選:C.
題型03 利用旋轉求線段
【典例1】
如圖,將矩形ABCD繞點A順時針旋轉90°后,得到矩形AB′C′D′,如果CD=2DA=2,那么CC′= .
【解答】解:由旋轉的性質可知,∠CAC′=90°,AC=AC′,
Rt△ACD中,由勾股定理得,
AC===,
在Rt△CAC′中,由勾股定理得,
CC′==.
【典例2】
如圖,在△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=30°,將△ABC繞點A按逆時針旋轉60°得到△AB1C1連接BC1,則BC1的長為( )
A.3B.4C.5D.6
【解答】解:根據旋轉的定義和性質可得AC1=AC=3,∠B1AC1=∠BAC=30°,∠BAB1=60°.
所以∠BAC1=90°.
所以在Rt△BAC1中,利用勾股定理可得BC1==5.
故選:C.
【典例3】
如圖,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,將△ABC繞點B逆時針旋轉得△A′BC′,若點C′在AB上,則AA′的長為( )
A.B.4C.2D.5
【解答】解:根據旋轉可知:
∠A′C′B=∠C=90°,A′C′=AC=4,AB=A′B,
根據勾股定理,得AB===5,
∴A′B=AB=5,
∴AC′=AB﹣BC′=2,
在Rt△AA′C′中,根據勾股定理,得
AA′===2.
故選:C.
【典例4】
已知等邊△ABC的邊長為8,點P是邊BC上的動點,將△ABP繞點A逆時針旋轉60°得到△ACQ,點D是AC邊的中點,連接DQ,則DQ的最小值是( )
A.2B.4C.2D.不能確定
【解答】解:如圖,由旋轉可得∠ACQ=∠B=60°,
又∵∠ACB=60°,
∴∠BCQ=120°,
∵點D是AC邊的中點,
∴CD=4,
當DQ⊥CQ時,DQ的長最小,
此時,∠CDQ=30°,
∴CQ=CD=2,
∴DQ==2,
∴DQ的最小值是2,
題型04 旋轉作圖與坐標計算
【典例1】
作圖:
(1)如圖甲,以點O為中心,把點P順時針旋轉45°.
(2)如圖乙,以點O為中心,把線段AB逆時針旋轉90°.
(3)如圖丙,以點O為中心,把△ABC順時針旋轉120°.
(4)如圖丁,以點B為中心,把△ABC旋轉180°.
【解答】解:(1)如圖甲,點P′為所求;
(2)如圖乙,線段A′B′為所求;
(3)如圖丙,△A′B′C′為所求;
(4)如圖丁,△A′BC′為所求.
【典例2】
在如圖所示的網格中,每個小正方形的邊長為1,每個小正方形的頂點叫格點,△ABC的三個頂點都在格點上,在圖中畫出將△ABC繞點C按順時針方向旋轉90°后得到的△A'B'C'.
【解答】解:如圖,△A'B'C'為所作.
【典例3】
如圖,在直角坐標系中,已知菱形OABC的頂點A(1,2),B(3,3).作菱形OABC關于y軸的對稱圖形OA'B'C',再作圖形OA'B'C'關于點O的中心對稱圖形OA″B″C″,則點C的對應點C″的坐標是( )
A.(2,﹣1)B.(1,﹣2)C.(﹣2,1)D.(﹣2,﹣1)
【解答】解:∵點C的坐標為(2,1),
∴點C′的坐標為(﹣2,1),
∴點C″的坐標的坐標為(2,﹣1),
故選:A.
【典例4】
如圖,在平面直角坐標系中,點A(﹣1,0)與點B關于y軸對稱,現(xiàn)將圖中的“月牙①”繞點B順時針旋轉90°得到“月牙②”,則點A的對應點A′的坐標為( )
A.(1,2)B.(1,﹣2)C.(﹣2,1)D.(2,﹣4)
【解答】解:如圖,連接A′B,
∵點A(﹣1,0)與點B關于y軸對稱,
∴點B(1,0),
∴AB=2,
∵月牙①繞點B順時針旋轉90°得到月牙②,
∴A′B⊥x軸,A′B=AB,
∴A′的坐標為(1,2).
故選:A.
【典例5】
如圖,將線段AB繞點O順時針旋轉90°得到線段A′B′,那么A(﹣2,5)的對應點A′的坐標是( )
A.(5,2)B.(2,5)C.(2,﹣5)D.(5,﹣2)
【解答】解:作AD⊥x軸于點D,作A′D′⊥x軸于點D′,
則OD=A′D′,AD=OD′,OA=OA′,
∴△OAD≌△A′OD′(SSS),
∵A(﹣2,5),
∴OD=2,AD=5,
∴點A′的坐標為(5,2),
故選:A.
【典例6】
如圖1,已知△ABC三個頂點的坐標分別是A(﹣3,1),B(﹣1,﹣1),C(﹣2,2).
(1)畫出△ABC關于y軸對稱的△A1B1C1,并寫出點A1,B1,C1的坐標;
(2)畫出△ABC繞點B逆時針旋轉90°所得到的△A2B2C2.
【解答】解:(1)如圖所示:A1(3,0),B1(1,﹣1),C1(2,2);
(2)如圖所示:
【典例7】
如圖,平面直角坐標系內,小正方形網格的邊長為1個單位長度,△ABC的三個頂點的坐標分別為A(﹣1,3),B(﹣4,0),C(0,0)
(1)畫出將△ABC向上平移1個單位長度,再向右平移5個單位長度后得到的△A1B1C1;
(2)畫出將△ABC繞原點O順時針方向旋轉90°得到△A2B2O;
(3)在x軸上存在一點P,滿足點P到A1與點A2距離之和最小,請直接寫出P點的坐標.
【解答】解:(1)如圖所示,△A1B1C1為所求做的三角形;
(2)如圖所示,△A2B2O為所求做的三角形;
(3)作A1點關于x軸的對稱點A3,
∴A3坐標為(4,﹣4),
又∵A2坐標為(3,1),
∴A2A3所在直線的解析式為:y=﹣5x+16,
令y=0,則x=,
∴P點的坐標(,0).
題型05 旋轉對稱圖形
【典例1】
圖中,不是旋轉對稱圖形的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:A、360°÷5=72°,旋轉72°的整數倍即可與原圖形重合,是旋轉對稱圖形,故本選項正確;
B、不是旋轉對稱圖形,故本選項錯誤;
C、360°÷8=45°,旋轉45°的整數倍即可與原圖形重合,是旋轉對稱圖形,故本選項正確;
D、360°÷4=90°,旋轉90°的整數倍即可與原圖形重合,是旋轉對稱圖形,故本選項正確.
故選:B.
【典例2】
如圖所示的圖案繞旋轉中心旋轉后能夠與自身重合,那么它的旋轉角可能是( )
A.60°B.90°C.72°D.120°
【解答】解:該圖形被平分成五部分,因而每部分被分成的圓心角是72°,
并且圓具有旋轉不變性,因而旋轉72度的整數倍,就可以與自身重合.
故選:C.
【典例3】
數學課上,老師讓同學們觀察如圖所示的圖形,問:它繞著圓心O旋轉多少度后和它自身重合?甲同學說:45°;乙同學說:60°;丙同學說:90°;丁同學說:135°.以上四位同學的回答中,錯誤的是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
【解答】解:圓被平分成八部分,旋轉45°的整數倍,就可以與自身重合,因而甲,丙,丁都正確;錯誤的是乙.
故選:B.
【典例4】
點O是正五邊形ABCDE的中心,分別以各邊為直徑向正五邊形的外部作半圓,組成了一幅美麗的圖案(如圖).這個圖案繞點O至少旋轉 °后能與原來的圖案互相重合.
【解答】解:連接OA,OE,則這個圖形至少旋轉∠AOE才能與原圖象重合,⑨⑨
∠AOE==72°.
故答案為:72.
1.下列現(xiàn)象中是旋轉的是( )
A.雪橇在雪地上滑行B.抽屜來回運動
C.電梯的上下移動D.汽車方向盤的轉動
【解答】解:A、雪橇在雪地上滑行不是旋轉,故此選項錯誤;
B、抽屜來回運動是平移,故此選項錯誤;
C、電梯的上下移動是平移,故此選項錯誤;
D、汽車方向盤的轉動是旋轉,故此選項正確;
故選:D.
2.將△AOB繞點O旋轉180°得到△DOE,則下列作圖正確的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:△AOB與△DOE關于點O中心對稱的只有D選項.
故選:D.
3.如圖,將△OAB繞點O逆時針旋轉80°,得到△OCD,若∠A=2∠D=100°,則∠α的度數是( )
A.50°B.60°C.40°D.30°
【解答】解:∵將△OAB繞點O逆時針旋轉80°
∴∠A=∠C,∠AOC=80°
∴∠DOC=80°﹣α
∵∠A=2∠D=100°
∴∠D=50°
∵∠C+∠D+∠DOC=180°
∴100°+50°+80°﹣α=180° 解得α=50°
故選:A.
4.如圖,在△ACB中,∠C=90°,∠B=60°,BC=1,△ACB繞點A順時針旋轉90°,得到△ADE,點B,E之間的距離為( )
A.2B.C.D.3
【解答】解:連接BE,
∵BC=1,∠C=90°,∠B=60°,
∴AB=2BC=2,
由旋轉可知:∠BAE=90°,AE=AB=2,
∴,
故選:C.
5.如圖,在平面直角坐標系中,點A的坐標為(﹣2,3),將點A繞原點O逆時針方向旋轉90°得到點B,則點B的坐標為( )
A.(﹣2,﹣3)B.(﹣3,﹣2)C.(2,3)D.(3,2)
【解答】解:過A點作AD⊥y軸,過B點作BE⊥x軸,
∵點A的坐標為(﹣2,3),
∴AD=2,OD=3,
∵∠AOB=90°,
∴∠AOD+∠AOE=90°,
∴∠BOE+∠AOE=90°,
∴∠AOD=∠BOE,
∵OA=OB,
在△AOD和△BOE中,

∴△AOD≌△BOE(AAS),
∴OE=OD=3,OA=OD=3
∴點B的坐標為(﹣3,﹣2),
故選:B.
6.如圖,在平面直角坐標系xOy中,點B在第二象限,點A在y軸正半軸上,∠AOB=∠B=30°,OA=2.將△AOB繞點O順時針旋轉90°得到△A'OB',則點B的對應點B'的坐標是( )
A.(3,1)B.C.D.
【解答】解:過點B'作B'C⊥y軸于C,如圖所示:
∵∠AOB=∠B=30°,OA=2,
∴∠B'OA=60°,OA=OB=2,
∵將△AOB繞點O順時針旋轉90°得到△A'OB',
∴∠BOB'=90°,OA=OB=OA'=A'B'=2,
∴∠B'OA'=∠OB'A'=90°﹣∠B'OA=30°,
∴∠B'A'C=∠B'OA'+∠OB'A'=60°,
∴∠A'B'C=30°,
∴A'C=1,
∴OC=A'C+OA=3,,
∴點B'的坐標為:,
故選:B.
7.如圖,在平面直角坐標系中,將正方形OABC繞點O逆時針旋轉45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,繞點O連續(xù)旋轉2023次得到正方OA2023B2023C2023,如果點A的坐標為(1,0),那么B2023的坐標為( )
A.(1,1)B.C.D.(﹣1,﹣1)
【解答】解:∵點A的坐標為(1,0),
∴OA=1,
∵四邊形OABC是正方形,
∴∠OAB=90°,AB=OA=1,
∴B(2,2),
連接OB,如圖:
由勾股定理得:,
由旋轉的性質得:,
∵將正方形OABC繞點O逆時針旋轉45°后得到正方形OA1B1C1,
相當于將線段OB繞點O逆時針旋轉45°,依次得到∠AOB=∠BOB1=∠B1OB2=…=45°,
∴,B2(﹣1,1),,B4(﹣1,﹣1),,B6(1,﹣1),,…,
發(fā)現(xiàn)是8次一循環(huán),則2023÷8=252…7,
∴點B2023的坐標為,
故選:B.
8.如圖,點E為正方形ABCD內一點,∠AEB=90°,將Rt△ABE繞點B按順時針方向旋轉90°,得到△CBG.延長AE交CG于點F,連接DE.下列結論:①AF⊥CG,②四邊形BEFG是正方形,③若DA=DE,則CF=FG;其中正確的結論是( )
A.①②③B.①②C.②③D.①③
【解答】解:設AF交BC于K,如圖:
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠ABK=90°,
∴∠KAB+∠AKB=90°,
∵將Rt△ABE繞點B按順時針方向旋轉90°,得到△CBG,
∴∠KAB=∠BCG,
∵∠AKB=∠CKF,
∴∠BCG+∠CKF=90°,
∴∠KFC=90°,
∴AF⊥CG,故①正確;
∵將Rt△ABE繞點B按順時針方向旋轉90°,
∴∠AEB=∠CGB=90°,BE=BG,∠EBG=90°,
又∵∠BEF=90°,
∴四邊形BEFG是矩形,
又∵BE=BG,
∴四邊形BEFG是正方形,故②正確;
如圖,過點D作DH⊥AE于H,
∵DA=DE,DH⊥AE,
∴AH=AE,
∴∠ADH+∠DAH=90°,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∴∠DAH+∠EAB=90°,
∴∠ADH=∠EAB,
又∵AD=AB,∠AHD=∠AEB=90°,
∴△ADH≌△BAE(AAS),
∴AH=BE=AE,
∵將Rt△ABE繞點B按順時針方向旋轉90°,
∴AE=CG,
∵四邊形BEFG是正方形,
∴BE=GF,
∴GF=CG,
∴CF=FG,故③正確;
∴正確的有:①②③,
故選:A.
9.如圖,將△ABC以點A為旋轉中心逆時針旋轉得到△ADE,當點D在BC邊上時,恰好有AE∥BC,若∠C=40°,則旋轉角∠EAC= ,∠B= .
【解答】解:由旋轉可知:△ABC≌△ADE,
∴∠C=∠E=40°,AB=AD,
∵AE∥BC,
∴∠CAE=∠C=40°,
∵∠BAD、∠CAE均為旋轉角,
∴∠BAD=∠CAE=40°,
∵AB=AD,
∴∠B=∠ADB==70°,
故答案為:40°,70°.
10.如圖,△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,將△ABC繞A點按順時針旋轉60°,得到△AB′C′,則CC′= .
【解答】解:∵△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,
∴,
∵將△ABC繞A點按順時針旋轉60°,得到△AB′C′,
∴AC=AC′,∠CAC′=60°,
∴△ACC′是等邊三角形,
∴CC′=AC=4,
故答案為:4.
11.如圖,等邊△ABC中,BC=12,M是高CH所在直線上的一個動點,連接MB,將線段BM繞點B逆時針旋轉60°得到BN,連接HN.在點M運動過程中,線段HN長度的最小值是 .
【解答】解:如圖,
取BC的中點G,連接MG,
∵線段BM繞點B逆時針旋轉60°得到BN,
∴∠MBH+∠HBN=60°,
又∵△ABC是等邊三角形,
∴∠ABC=60°,
即∠MBH+∠MBC=60°,
∴∠HBN=∠GBM,
∵CH是等邊三角形的高,
∴BH=AB,
∴BH=BG,
又∵BM旋轉到BN,
∴BM=BN,
∴△MBG≌△NBH(SAS),
∴MG=NH,
根據垂線段最短,當MG⊥CH時,MG最短,即HN最短,
此時∠BCH=×60°=30°,
CG=BC=×12=6,
∴MG=CG=3,
∴HN=3.
∴線段HN長度的最小值是3.
故答案為:3.
12.如圖,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=4,點P為AB上一點,將線段PB繞點P順時針旋轉得線段PQ,點Q在射線BC上,當PQ的垂直平分線MN經過△ABC一邊中點時,PB的長為 .
【解答】解:∵∠C=90°,∠B=30°,AC=4,
∴AB=8,,
PQ的垂直平分線MN經過△ABC一邊中點,可分為以下三種情況:經過AB的中點D;經過AC的中點E;經過BC的中點F.
當MN經過AB的中點D時,交BC于點G,如圖:,
∵PB繞點P順時針旋轉得線段PQ,
∴PQ=PB,
∴∠PQB=∠B=30°,
∵∠DPQ是△PQB的外角,
∴∠DPQ=∠B+∠PQB=60°,
∵MN垂直平分PQ,
∴PD=QD,
∴△PQD是等邊三角形,
∴PD=QP,
∴PD=PB,
∴;
當MN經過AC的中點E時,交BC于點G,如圖:,
∵∠PQB=30°,MN垂直PQ,
∴∠EGQ=60°,
∴∠CEG=30°,
在Rt△ECG中,EC=2,
∴,
∴,
∵點G在MN上,
∴PG=QG,
∴∠PQB=∠QPG=30°,
∵∠PGB是△PQG的外角,
∴∠PGB=∠PQB+∠QPG=60°,
∴∠GPB=90°,
∴PG⊥PB,
在Rt△PGB中,,
∴,
∴由勾股定理得:;
當MN經過BC的中點F時,交BC于點F(G),如圖:,
同理可證:PG⊥PB,
在Rt△PGB中,∠B=30°,,
∴PB=3.
綜上:PB的長為:2或5或3.
故答案為:2或3或5.
13.如圖,在△ABC中,點E在BC邊上,AE=AB,將線段AC繞A點旋轉到AF的位置,使得∠CAF=∠BAE,連接EF,EF與AC交于點G.
(1)求證:BC=EF;
(2)若∠ABC=64°,∠ACB=25°,求∠AGE的度數.
【解答】(1)證明:∵∠CAF=∠BAE,
∴∠BAC=∠EAF.
∵將線段AC繞A點旋轉到AF的位置,
∴AC=AF.
在△ABC與△AEF中,

∴△ABC≌△AEF(SAS),
∴BC=EF;
(2)解:∵AB=AE,∠ABC=64°,
∴∠BAE=180°﹣64°×2=52°,
∴∠FAG=∠BAE=52°.
∵△ABC≌△AEF,
∴∠F=∠C=25°,
∴∠FGC=∠FAG+∠F=52°+25°=77°,
∴∠AGE=77°.
14.如圖,在平面直角坐標系中,已知點A(﹣1,5),B(﹣3,1)和C(4,0),請按下列要求畫圖并填空.
(1)平移線段AB,使點A平移到點C,畫出平移后所得的線段CD,并寫出點D的坐標為 ;
(2)將線段AB繞點A逆時針旋轉90°,畫出旋轉后所得的線段AE,連接BE,BC,EC,判斷△BEC的形狀;
(3)在y軸上找出點F,使△ABF的周長最小,并直接寫出點F的坐標為 .
【解答】解:(1)如圖所示,D(2,﹣4),
故答案為:(2,﹣4);
(2)如圖所示,BE2+EC2=BC2,
∴△BEC的形狀為直角三角形;
(3)作B點關于y軸對稱點B’,連接AB'交y軸于F點,此時△ABF的周長最小,F(xiàn)(0,4),
故答案為:(0,4).
15.如圖,有一副直角三角板如圖1放置(其中∠D=45°,∠C=30°),PA,PB與直線MN重合,且三角板PAC,三角板PBD均可以繞點P逆時針旋轉.
(1)在圖1中,∠DPC= ;
(2)①如圖2,若三角板PBD保持不動,三角板PAC繞點P逆時針旋轉,轉速為10°/秒,轉動一周三角板PAC就停止轉動,在旋轉的過程中,當旋轉時間為多少時,有PC∥DB成立;
②如圖3,在圖1基礎上,若三角板PAC的邊PA從PN處開始繞點P逆時針旋轉,轉速為3°/秒,同時三角板PBD的邊PB從PM處開始繞點P逆時針旋轉,轉速為2°/秒,當PC轉到與PM位置重合時,兩三角板都停止轉動,在旋轉過程中,當∠CPD=∠BPM時,求旋轉的時間是多少?
【解答】解:(1)∵∠BPD=∠D=45°,∠APC=60°,
∴∠DPC=180°﹣45°﹣60°=75°,
故答案為:75°;
(2)①如圖1,此時,BD∥PC成立,
∵PC∥BD,∠DBP=90°,
∴∠CPN=∠DBP=90°,
∵∠C=30°,
∴∠CPA=60°,
∴∠APN=30°,
∵轉速為10°/秒,
∴旋轉時間為3秒;
如圖2,PC∥BD,
∵PC∥BD,∠PBD=90°,
∴∠CPB=∠DBP=90°,
∵∠C=30°,
∴∠CPA=60°,
∴∠APM=30°,
∵三角板PAC繞點P逆時針旋轉D的角度為180°+30°=210°,
∵轉速為10°/秒,
∴旋轉時間為21秒,
綜上所述,當旋轉時間為3或21秒時,PC∥DB成立;
②設旋轉的時間為t秒,由題知,∠APN=3t°,∠BPM=2t°,
∴∠BPN=180°﹣∠BPM=180°﹣2t°,
∴∠CPD=360°﹣∠BPD﹣∠BPN﹣∠APN﹣∠APC=360°﹣45°﹣(180°﹣2t°)﹣(3t°)﹣60°=75°﹣t°,
當∠CPD=∠BPM,即2t°=75°﹣t°,
解得:t=25,
∴當∠CPD=∠BPM,求旋轉的時間是25秒.
課程標準
學習目標
①旋轉的定義及生活中的旋轉現(xiàn)象
②旋轉的性質
③旋轉作圖
④旋轉對稱圖形
理解掌握旋轉的定義并能夠判斷生活中的旋轉現(xiàn)象。
掌握旋轉的性質,并能夠利用性質熟練解題。
掌握旋轉作圖的方法步驟,能夠確定旋轉中心,作出旋轉后的圖形。
掌握旋轉對稱圖形。

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23.1 圖形的旋轉

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