【知識要點】
平移的概念:在平面內,將一個圖形沿著某個方向移動一定的距離,這樣的圖形運動叫做平移變換。
平移的性質:1)平移前后的兩個圖形形狀和大小完全相同,對應角相等,對應邊相等, 平移前后兩個圖形的周長和面積相等。
2)對應線段(或對應邊)平行(或在同一直線上)且相等。
3)任意兩組對應點的連線平行(或在同一條直線上)且相等。
旋轉的概念:把一個平面圖形繞著平面內某一點 SKIPIF 1 < 0 轉動一個角度,叫作圖形的旋轉。
【補充說明】如圖所示, SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 繞定點O逆時針旋轉 SKIPIF 1 < 0 得到的,其中點A與點A’叫作對應點,線段OB與線段 SKIPIF 1 < 0 叫作對應線段, SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 叫作對應角,點 SKIPIF 1 < 0 叫作旋轉中心, SKIPIF 1 < 0 (或 SKIPIF 1 < 0 )的度數(shù)叫作旋轉的角度。
【注意】
1)圖形的旋轉由旋轉中心、旋轉方向與旋轉的角度所決定.
2)旋轉中心可以在圖形內,也可以是圖形外。
【圖形旋轉的三要素】旋轉中心、旋轉方向和旋轉角。
旋轉的特征:1)對應點到旋轉中心的距離相等(例:OA與OA’);
2)對應點與旋轉中心所連線段的夾角等于旋轉角(∠AOA’=∠BOB’=45°);
3)旋轉前后的兩個圖形全等(△ABO≌△A’B’O)。
旋轉作圖的步驟方法:
1)確定旋轉中心、旋轉方向、旋轉角;
2)找出圖形上的關鍵點;
3)連接圖形上的關鍵點與旋轉中心,然后按旋轉方向分別將它們旋轉一定的角度,得到關鍵點的對應點;
4)按原圖的順序連接這些對應點,即得旋轉后的圖形。
平移、旋轉、軸對稱之間的關系:
考查題型一 圖形的平移
典例1.(2022·廣西·統(tǒng)考中考真題)2022北京冬殘奧會的會徽是以漢字“飛”為靈感來設計的,展現(xiàn)了運動員不斷飛躍,超越自我,奮力拼搏,激勵世界的冬殘奧精神下列的四個圖中,能由如圖所示的會徽經過平移得到的是( )
A.B.C.D.
變式1-1.(2022·湖南懷化·統(tǒng)考中考真題)如圖,△ABC沿BC方向平移后的得到△DEF,已知BC=5,EC=2,則平移的距離是( )
A.1B.2C.3D.4
變式1-2.(2021·浙江紹興·統(tǒng)考中考真題)數(shù)學興趣小組同學從“中國結”的圖案(圖1)中發(fā)現(xiàn),用相同的菱形放置,可得到更多的菱形.如圖2,用2個相同的菱形放置,得到3個菱形.下面說法正確的是( )
A.用3個相同的菱形放置,最多能得到6個菱形
B.用4個相同的菱形放置,最多能得到16個菱形
C.用5個相同的菱形放置,最多能得到27個菱形
D.用6個相同的菱形放置,最多能得到41個菱形
變式1-4.(2019·四川樂山·統(tǒng)考中考真題)下列四個圖形中,可以由圖 SKIPIF 1 < 0 通過平移得到的是( )
A.B.C.D.
考查題型二 利用平移的性質求解
典例2.(2022·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)“方勝”是中國古代婦女的一種發(fā)飾,其圖案由兩個全等正方形相疊組成,寓意是同心吉祥.如圖,將邊長為2cm的正方形ABCD沿對角線BD方向平移1cm得到正方形 SKIPIF 1 < 0 ,形成一個“方勝”圖案,則點D, SKIPIF 1 < 0 之間的距離為( )
A.1cmB.2cmC.( SKIPIF 1 < 0 -1)cmD.(2 SKIPIF 1 < 0 -1)cm
變式2-1.(2022·福建·統(tǒng)考中考真題)如圖,現(xiàn)有一把直尺和一塊三角尺,其中 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,AB=8,點A對應直尺的刻度為12.將該三角尺沿著直尺邊緣平移,使得△ABC移動到 SKIPIF 1 < 0 ,點 SKIPIF 1 < 0 對應直尺的刻度為0,則四邊形 SKIPIF 1 < 0 的面積是( )
A.96B. SKIPIF 1 < 0 C.192D. SKIPIF 1 < 0
變式2-2.(2021·四川雅安·統(tǒng)考中考真題)如圖,將 SKIPIF 1 < 0 沿 SKIPIF 1 < 0 邊向右平移得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 交 SKIPIF 1 < 0 于點G.若 SKIPIF 1 < 0 . SKIPIF 1 < 0 .則 SKIPIF 1 < 0 的值為( )
A.2B.4C.6D.8
變式2-3.(2022·湖南益陽·統(tǒng)考中考真題)如圖,將邊長為3的正方形ABCD沿其對角線AC平移,使A的對應點A′滿足AA′= SKIPIF 1 < 0 AC,則所得正方形與原正方形重疊部分的面積是 _____.
變式2-4.(2022·遼寧營口·統(tǒng)考中考真題)如圖,將 SKIPIF 1 < 0 沿著 SKIPIF 1 < 0 方向平移得到 SKIPIF 1 < 0 ,只需添加一個條件即可證明四邊形 SKIPIF 1 < 0 是菱形,這個條件可以是____________.(寫出一個即可)
變式2-5.(2022·河南·統(tǒng)考中考真題)如圖,將扇形AOB沿OB方向平移,使點O移到OB的中點 SKIPIF 1 < 0 處,得到扇形 SKIPIF 1 < 0 .若∠O=90°,OA=2,則陰影部分的面積為______.
變式2-6.(2022·浙江臺州·統(tǒng)考中考真題)如圖,△ABC的邊BC長為4cm.將△ABC平移2cm得到△A′B′C′,且BB′⊥BC,則陰影部分的面積為______ SKIPIF 1 < 0 .
變式2-7.(2022·浙江金華·統(tǒng)考中考真題)如圖,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 .把 SKIPIF 1 < 0 沿 SKIPIF 1 < 0 方向平移 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,連結 SKIPIF 1 < 0 ,則四邊形 SKIPIF 1 < 0 的周長為_____ SKIPIF 1 < 0 .
考查題型三 平移(作圖)
典例3.(2022·陜西·統(tǒng)考中考真題)如圖,的頂點坐標分別為 SKIPIF 1 < 0 .將 SKIPIF 1 < 0 平移后得到 SKIPIF 1 < 0 ,且點A的對應點是 SKIPIF 1 < 0 ,點B、C的對應點分別是 SKIPIF 1 < 0 .
(1)點A、 SKIPIF 1 < 0 之間的距離是__________;
(2)請在圖中畫出.
變式3-1.(2022·浙江溫州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在 SKIPIF 1 < 0 的方格紙中,已知格點P,請按要求畫格點圖形(頂點均在格點上).
(1)在圖1中畫一個銳角三角形,使P為其中一邊的中點,再畫出該三角形向右平移2個單位后的圖形.
(2)在圖2中畫一個以P為一個頂點的鈍角三角形,使三邊長都不相等,再畫出該三角形繞點P旋轉 SKIPIF 1 < 0 后的圖形.
考查題型四 平移的坐標變化規(guī)律
典例4.(2021·山東日照·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標系中,把點 SKIPIF 1 < 0 向右平移兩個單位后,得到對應點的坐標是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
變式4-1.(2022·遼寧大連·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,點A的坐標是 SKIPIF 1 < 0 ,將線段 SKIPIF 1 < 0 向右平移4個單位長度,得到線段 SKIPIF 1 < 0 ,點A的對應點C的坐標是_______.
變式4-2.(2022·山東淄博·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,平移△ABC至△A1B1C1的位置.若頂點A(﹣3,4)的對應點是A1(2,5),則點B(﹣4,2)的對應點B1的坐標是________.
變式4-3.(2021·山東淄博·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標系中,點 SKIPIF 1 < 0 關于 SKIPIF 1 < 0 軸的對稱點為 SKIPIF 1 < 0 ,將點 SKIPIF 1 < 0 向左平移3個單位得到點 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 的坐標為__________.
變式4-4.(2021·湖北·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,動點P從原點O出發(fā),水平向左平移1個單位長度,再豎直向下平移1個單位長度得到點 SKIPIF 1 < 0 ;接著水平向右平移2個單位長度,再豎直向上平移2個單位長度得到點 SKIPIF 1 < 0 ;接著水平向左平移3個單位長度,再豎直向下平移3個單位長度得到點 SKIPIF 1 < 0 ;接著水平向右平移4個單位長度,再豎直向上平移4個單位長度得到點 SKIPIF 1 < 0 ,…,按此作法進行下去,則點 SKIPIF 1 < 0 的坐標為___________.
考查題型五 利用旋轉的性質求解
典例5.(2022·內蒙古包頭·中考真題)如圖,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,將 SKIPIF 1 < 0 繞點C順時針旋轉得到 SKIPIF 1 < 0 ,其中點 SKIPIF 1 < 0 與點A是對應點,點 SKIPIF 1 < 0 與點B是對應點.若點 SKIPIF 1 < 0 恰好落在 SKIPIF 1 < 0 邊上,則點A到直線 SKIPIF 1 < 0 的距離等于( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C.3D.2
變式5-1.(2022·寧夏·中考真題)如圖,直線 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的邊 SKIPIF 1 < 0 在直線 SKIPIF 1 < 0 上, SKIPIF 1 < 0 ,將 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 順時針旋轉 SKIPIF 1 < 0 至 SKIPIF 1 < 0 ,邊 SKIPIF 1 < 0 交直線 SKIPIF 1 < 0 于點 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 ______ SKIPIF 1 < 0 .
變式5-2.(2022·遼寧阜新·統(tǒng)考中考真題)如圖,在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,將 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 逆時針旋轉 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,則點 SKIPIF 1 < 0 到 SKIPIF 1 < 0 的距離是______.
變式5-3.(2021·青海·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的圖案由三個葉片組成,繞點O旋轉120°后可以和自身重合,若每個葉片的面積為4cm2,∠AOB=120°,則圖中陰影部分的面積為__________.
變式5-4.(2022·山東濟南·統(tǒng)考中考真題)如圖1,△ABC是等邊三角形,點D在△ABC的內部,連接AD,將線段AD繞點A按逆時針方向旋轉60°,得到線段AE,連接BD,DE,CE.
(1)判斷線段BD與CE的數(shù)量關系并給出證明;
(2)延長ED交直線BC于點F.
①如圖2,當點F與點B重合時,直接用等式表示線段AE,BE和CE的數(shù)量關系為_______;
②如圖3,當點F為線段BC中點,且ED=EC時,猜想∠BAD的度數(shù),并說明理由.
變式5-5.(2022·遼寧撫順·統(tǒng)考中考真題)在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,線段 SKIPIF 1 < 0 繞點A逆時針旋轉至 SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 不與 SKIPIF 1 < 0 重合),旋轉角記為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 的平分線 SKIPIF 1 < 0 與射線 SKIPIF 1 < 0 相交于點E,連接 SKIPIF 1 < 0 .
(1)如圖①,當 SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 的度數(shù)是_____________;
(2)如圖②,當 SKIPIF 1 < 0 時,求證: SKIPIF 1 < 0 ;
(3)當 SKIPIF 1 < 0 時,請直接寫出 SKIPIF 1 < 0 的值.
變式5-6.(2022·山西·中考真題)綜合與實踐
問題情境:在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=6,AC=8.直角三角板EDF中∠EDF=90°,將三角板的直角頂點D放在Rt△ABC斜邊BC的中點處,并將三角板繞點D旋轉,三角板的兩邊DE,DF分別與邊AB,AC交于點M,N,猜想證明:
(1)如圖①,在三角板旋轉過程中,當點M為邊AB的中點時,試判斷四邊形AMDN的形狀,并說明理由;
問題解決:
(2)如圖②,在三角板旋轉過程中,當 SKIPIF 1 < 0 時,求線段CN的長;
(3)如圖③,在三角板旋轉過程中,當AM=AN時,直接寫出線段AN的長.
變式5-7.(2021·貴州黔西·中考真題)如圖1,D為等邊△ABC內一點,將線段AD繞點A逆時針旋轉60°得到AE,連接CE,BD的延長線與AC交于點G,與CE交于點F.
(1)求證:BD=CE;
(2)如圖2,連接FA,小穎對該圖形進行探究,得出結論:∠BFC=∠AFB=∠AFE.小穎的結論是否正確?若正確,請給出證明;若不正確,請說明理由.
變式5-8.(2021·湖南株洲·統(tǒng)考中考真題)將一物體(視為邊長為 SKIPIF 1 < 0 米的正方形 SKIPIF 1 < 0 )從地面 SKIPIF 1 < 0 上挪到貨車車廂內.如圖所示,剛開始點 SKIPIF 1 < 0 與斜面 SKIPIF 1 < 0 上的點 SKIPIF 1 < 0 重合,先將該物體繞點 SKIPIF 1 < 0 按逆時針方向旋轉至正方形 SKIPIF 1 < 0 的位置,再將其沿 SKIPIF 1 < 0 方向平移至正方形 SKIPIF 1 < 0 的位置(此時點 SKIPIF 1 < 0 與點 SKIPIF 1 < 0 重合),最后將物體移到車廂平臺面 SKIPIF 1 < 0 上.已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,過點 SKIPIF 1 < 0 作 SKIPIF 1 < 0 于點 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 米, SKIPIF 1 < 0 米.
(1)求線段 SKIPIF 1 < 0 的長度;
(2)求在此過程中點 SKIPIF 1 < 0 運動至點 SKIPIF 1 < 0 所經過的路程.
考查題型六 旋轉(作圖)
典例6.(2022·湖南·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的方格紙 SKIPIF 1 < 0 格長為一個單位長度)中, SKIPIF 1 < 0 的頂點坐標分別為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)將 SKIPIF 1 < 0 沿 SKIPIF 1 < 0 軸向左平移5個單位,畫出平移后的△ SKIPIF 1 < 0 (不寫作法,但要標出頂點字母);
(2)將 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 順時針旋轉 SKIPIF 1 < 0 ,畫出旋轉后的△ SKIPIF 1 < 0 (不寫作法,但要標出頂點字母);
(3)在(2)的條件下,求點 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 旋轉到點 SKIPIF 1 < 0 所經過的路徑長(結果保留 SKIPIF 1 < 0 .
變式6-1.(2020·遼寧阜新·中考真題)如圖, SKIPIF 1 < 0 在平面直角坐標系中,頂點的坐標分別為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)畫出與 SKIPIF 1 < 0 關于y軸對稱的 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)將 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 順時針旋轉90°得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 弧是點A所經過的路徑,則旋轉中心 SKIPIF 1 < 0 的坐標為___________.
(3)求圖中陰影部分的面積(結果保留 SKIPIF 1 < 0 ).
變式6-2.(2020·湖北武漢·中考真題)在 SKIPIF 1 < 0 的網格中建立如圖的平面直角坐標系,四邊形 SKIPIF 1 < 0 的頂點坐標分別為 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .僅用無刻度的直尺在給定網格中按下列步驟完成畫圖,并回答問題:
(1)將線段 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 逆時針旋轉 SKIPIF 1 < 0 ,畫出對應線段 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)在線段 SKIPIF 1 < 0 上畫點 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 (保留畫圖過程的痕跡);
(3)連接 SKIPIF 1 < 0 ,畫點 SKIPIF 1 < 0 關于直線 SKIPIF 1 < 0 的對稱點 SKIPIF 1 < 0 ,并簡要說明畫法.
考查題型七 旋轉的坐標變化規(guī)律
典例7.(2022·山東青島·統(tǒng)考中考真題)如圖,將 SKIPIF 1 < 0 先向右平移3個單位,再繞原點O旋轉 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,則點A的對應點 SKIPIF 1 < 0 的坐標是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
變式7-1.(2022·黑龍江綏化·統(tǒng)考中考真題)如圖,線段 SKIPIF 1 < 0 在平面直角坐標系內,A點坐標為 SKIPIF 1 < 0 ,線段 SKIPIF 1 < 0 繞原點O逆時針旋轉90°,得到線段 SKIPIF 1 < 0 ,則點 SKIPIF 1 < 0 的坐標為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
變式7-2.(2022·河南·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,邊長為2的正六邊形ABCDEF的中心與原點O重合, SKIPIF 1 < 0 軸,交y軸于點P.將△OAP繞點O順時針旋轉,每次旋轉90°,則第2022次旋轉結束時,點A的坐標為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
變式7-3.(2022·四川內江·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,點B、C、E在y軸上,Rt△ABC 經過變換得到Rt△ODE,若點C的坐標為(0,1),AC=2,則這種變換可以是( )
A.△ABC繞點C順時針旋轉90°,再向下平移3
B.△ABC繞點C順時針旋轉90°,再向下平移1
C.△ABC繞點C逆時針旋轉90°,再向下平移1
D.△ABC繞點C逆時針旋轉90°,再向下平移3
變式7-4.(2022·貴州安順·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系中,將邊長為2的正六邊形 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 順時針旋轉 SKIPIF 1 < 0 個 SKIPIF 1 < 0 ,得到正六邊形 SKIPIF 1 < 0 ,當 SKIPIF 1 < 0 時,正六邊形 SKIPIF 1 < 0 的頂點 SKIPIF 1 < 0 的坐標是( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0 C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
變式7-5.(2021·黑龍江牡丹江·統(tǒng)考中考真題)如圖,△AOB中,OA=4,OB=6,AB=2 SKIPIF 1 < 0 ,將△AOB繞原點O旋轉90°,則旋轉后點A的對應點A′的坐標是( )
A.(4,2)或(﹣4,2)B.(2 SKIPIF 1 < 0 ,﹣4)或(﹣2 SKIPIF 1 < 0 ,4)
C.(﹣2 SKIPIF 1 < 0 ,2)或(2 SKIPIF 1 < 0 ,﹣2)D.(2,﹣2 SKIPIF 1 < 0 )或(﹣2,2 SKIPIF 1 < 0 )
變式7-6.(2021·四川達州·統(tǒng)考中考真題)在平面直角坐標系中,等邊 SKIPIF 1 < 0 如圖放置,點 SKIPIF 1 < 0 的坐標為 SKIPIF 1 < 0 ,每一次將 SKIPIF 1 < 0 繞著點 SKIPIF 1 < 0 逆時針方向旋轉 SKIPIF 1 < 0 ,同時每邊擴大為原來的2倍,第一次旋轉后得到 SKIPIF 1 < 0 ,第二次旋轉后得到 SKIPIF 1 < 0 ,…,依次類推,則點 SKIPIF 1 < 0 的坐標為( )
A. SKIPIF 1 < 0 B. SKIPIF 1 < 0
C. SKIPIF 1 < 0 D. SKIPIF 1 < 0
變式7-7.(2022·山東淄博·統(tǒng)考中考真題)如圖,正方形ABCD的中心與坐標原點O重合,將頂點D(1,0)繞點A(0,1)逆時針旋轉90°得點D1,再將D1繞點B逆時針旋轉90°得點D2,再將D2繞點C逆時針旋轉90°得點D3,再將D3繞點D逆時針旋轉90°得點D4,再將D4繞點A逆時針旋轉90°得點D5……依此類推,則點D2022的坐標是________.
考查題型八 旋轉綜合題(與線段有關)
典例8.(2022·廣西柳州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在正方形ABCD中,AB=4,G是BC的中點,點E是正方形內一個動點,且EG=2,連接DE,將線段DE繞點D逆時針旋轉90°得到線段DF,連接CF,則線段CF長的最小值為 _____.
變式8-1.(2022·遼寧盤錦·中考真題)如圖,四邊形ABCD是正方形,△ECF為等腰直角三角形,∠ECF=90°,點E在BC上,點F在CD上,P為EF中點,連接AF,G為AF中點,連接PG,DG,將Rt△ECF繞點C順時針旋轉,旋轉角為α(0°≤α≤360°).
(1)如圖1,當α=0°時,DG與PG的關系為 ;
(2)如圖2,當α=90°時
①求證:△AGD≌△FGM;
②(1)中的結論是否成立?若成立,請寫出證明過程;若不成立,請說明理由.
變式8-2.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,點E在折線 SKIPIF 1 < 0 上運動,將 SKIPIF 1 < 0 繞點A順時針旋轉得到 SKIPIF 1 < 0 ,旋轉角等于 SKIPIF 1 < 0 ,連接 SKIPIF 1 < 0 .
(1)當點E在 SKIPIF 1 < 0 上時,作 SKIPIF 1 < 0 ,垂足為M,求證 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)當 SKIPIF 1 < 0 時,求 SKIPIF 1 < 0 的長;
(3)連接 SKIPIF 1 < 0 ,點E從點B運動到點D的過程中,試探究 SKIPIF 1 < 0 的最小值.
考查題型九 旋轉綜合題(與面積有關)
典例9.(2022·寧夏·中考真題)綜合與實踐
知識再現(xiàn)
如圖 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,分別以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為邊向外作的正方形的面積為 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .當 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 時, SKIPIF 1 < 0 ______.
問題探究
如圖, SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 .
(1)如圖 SKIPIF 1 < 0 ,分別以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為邊向外作的等腰直角三角形的面積為 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,則 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 之間的數(shù)量關系是______.
(2)如圖 SKIPIF 1 < 0 ,分別以 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為邊向外作的等邊三角形的面積為 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,試猜想 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 之間的數(shù)量關系,并說明理由.
實踐應用
(1)如圖 SKIPIF 1 < 0 ,將圖 SKIPIF 1 < 0 中的 SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 逆時針旋轉一定角度至 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 繞點 SKIPIF 1 < 0 順時針旋轉一定角度至 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 相交于點 SKIPIF 1 < 0 .求證: SKIPIF 1 < 0 ;
(2)如圖 SKIPIF 1 < 0 ,分別以圖 SKIPIF 1 < 0 中 SKIPIF 1 < 0 的邊 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為直徑向外作半圓,再以所得圖形為底面作柱體, SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 為直徑的半圓柱的體積分別為 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 ,柱體的高 SKIPIF 1 < 0 ,直接寫出 SKIPIF 1 < 0 的值.
變式9-1.(2022·江西·統(tǒng)考中考真題)問題提出:某興趣小組在一次綜合與實踐活動中提出這樣一個問題:將足夠大的直角三角板 SKIPIF 1 < 0 的一個頂點放在正方形中心O處,并繞點O逆時針旋轉,探究直角三角板 SKIPIF 1 < 0 與正方形 SKIPIF 1 < 0 重疊部分的面積變化情況(已知正方形邊長為2).
(1)操作發(fā)現(xiàn):如圖1,若將三角板的頂點P放在點O處,在旋轉過程中,當 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 重合時,重疊部分的面積為__________;當 SKIPIF 1 < 0 與 SKIPIF 1 < 0 垂直時,重疊部分的面積為__________;一般地,若正方形面積為S,在旋轉過程中,重疊部分的面積 SKIPIF 1 < 0 與S的關系為__________;
(2)類比探究:若將三角板的頂點F放在點O處,在旋轉過程中, SKIPIF 1 < 0 分別與正方形的邊相交于點M,N.
①如圖2,當 SKIPIF 1 < 0 時,試判斷重疊部分 SKIPIF 1 < 0 的形狀,并說明理由;
②如圖3,當 SKIPIF 1 < 0 時,求重疊部分四邊形 SKIPIF 1 < 0 的面積(結果保留根號);
(3)拓展應用:若將任意一個銳角的頂點放在正方形中心O處,該銳角記為 SKIPIF 1 < 0 (設 SKIPIF 1 < 0 ),將 SKIPIF 1 < 0 繞點O逆時針旋轉,在旋轉過程中, SKIPIF 1 < 0 的兩邊與正方形 SKIPIF 1 < 0 的邊所圍成的圖形的面積為 SKIPIF 1 < 0 ,請直接寫出 SKIPIF 1 < 0 的最小值與最大值(分別用含 SKIPIF 1 < 0 的式子表示),
(參考數(shù)據(jù): SKIPIF 1 < 0 )
聯(lián)系
變化后不改變圖形的大小和形狀,對應線段相等、對應角相等。
區(qū)別
變化方式
不同
平移:將一個圖形沿某個方向移動一定距離。
旋轉:將一個圖形繞一個頂點沿某個方向轉一定角度。
軸對稱:將一個圖形沿一條直線對折。
對應線段、對應角之間的關系不同
平移: 變化前后對應線段平行(或在一條直線上),對應點連線平行(或在一條直線上),對應角的兩邊平行(或在一條直線上)、方向一致。
旋轉: 變化前后任意一對對應點與旋轉中心的連線所稱的角都是旋轉角。
軸對稱:對應線段或延長線如果相交,那么交點在對稱軸上。
確定條件
不同
平移:距離與方向
旋轉:旋轉的三要素。
軸對稱:對稱軸

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