
2.掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),應(yīng)用概念及性質(zhì)解決一些實際問題;(重點,難點)
3.能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)進(jìn)行簡單的旋轉(zhuǎn)作圖.
知識點01 旋轉(zhuǎn)的概念
(1)旋轉(zhuǎn)的概念:把一個平面圖形繞著平面內(nèi)某一點O轉(zhuǎn)動一定角度的變換.
點O叫作旋轉(zhuǎn)中心;轉(zhuǎn)動的角度叫作旋轉(zhuǎn)角;
圖形上點P旋轉(zhuǎn)后得到點P’,這兩個點叫作對應(yīng)點.
(2)旋轉(zhuǎn)三要素: = 1 \* GB3 ①旋轉(zhuǎn)方向; = 2 \* GB3 ②旋轉(zhuǎn)中心; = 3 \* GB3 ③旋轉(zhuǎn)角度
注:旋轉(zhuǎn)中心可在任意位置.即可在旋轉(zhuǎn)圖形上,也可不在旋轉(zhuǎn)圖形上.
知識點02 旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)
旋轉(zhuǎn)的性質(zhì):一個圖形和它經(jīng)過旋轉(zhuǎn)所得到的圖形中,對應(yīng)點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等;兩組對應(yīng)點分別與旋轉(zhuǎn)中心連線所成的角相等.
知識點03 確定旋轉(zhuǎn)中心
確定旋轉(zhuǎn)中心:由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,對應(yīng)點到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等,所以旋轉(zhuǎn)中心位于對應(yīng)點連線的垂直平分線上,即旋轉(zhuǎn)中心是兩對對應(yīng)點所連線段的垂直平分線的交點.
知識點04 旋轉(zhuǎn)作圖
旋轉(zhuǎn)作圖:在畫旋轉(zhuǎn)圖形時,首先確定旋轉(zhuǎn)中心,其次確定圖形的關(guān)鍵點,再將這些關(guān)鍵點沿指定的方向旋轉(zhuǎn)指定的角度,然后連接對應(yīng)的部分,形成相應(yīng)的圖形.
作圖的步驟:(1)連接圖形中的每一個關(guān)鍵點與旋轉(zhuǎn)中心;
(2)把連線按要求(順時針或逆時針)繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)一定的角度(旋轉(zhuǎn)角);
(3)在角的一邊上截取關(guān)鍵點到旋轉(zhuǎn)中心的距離,得到各點的對應(yīng)點;
(4)連接所得到的各對應(yīng)點.
題型01 判斷生活中的旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象
【例題】(2023上·內(nèi)蒙古呼和浩特·九年級校考期中)下列運動形式屬于旋轉(zhuǎn)的是( )
A.足球在地上的滾動B.電梯的運行C.熱氣球點火升空D.鐘擺的擺動
【答案】D
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)的定義,根據(jù)“在平面內(nèi),將一個圖形繞一點按某個方向轉(zhuǎn)動一個角度,這樣的運動叫做圖形的旋轉(zhuǎn)”即可解答.
【詳解】解:A、足球在地上的滾動是旋轉(zhuǎn)加上平移,不符合題意;
B、電梯的運行是平移,不符合題意;
C、熱氣球點火升空是平移,不符合題意;
D、鐘擺的擺動是旋轉(zhuǎn),符合題意;
故選:D.
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·廣西玉林·九年級統(tǒng)考期中)下列現(xiàn)象屬于旋轉(zhuǎn)的是( )
A.電梯的上下移動B.飛機起飛后沖向空中的過程
C.幸運大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的過程D.筆直的鐵軌上飛馳而過的火車
【答案】C
【分析】本題主要考查旋轉(zhuǎn),熟練掌握旋轉(zhuǎn)的定義是解題的關(guān)鍵;因此此題可根據(jù)旋轉(zhuǎn)的定義“把一個平面圖形繞著平面內(nèi)某一點轉(zhuǎn)動一個角度”進(jìn)行求解即可.
【詳解】解:A、B、D選項都不符合旋轉(zhuǎn)的定義,而C選項符合旋轉(zhuǎn)的定義,故C選項屬于旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象;
故選C.
2.(2023上·福建福州·九年級??茧A段練習(xí))下列生活中的實例是旋轉(zhuǎn)的是( )
A.鐘表的指針的轉(zhuǎn)動B.汽車在筆直的公路上行駛
C.傳送帶上,瓶裝飲料的移動D.足球飛入球網(wǎng)中
【答案】A
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)變換和平移變換的定義逐項判斷即可得到答案.
【詳解】解:A、鐘表的指針的轉(zhuǎn)動,屬于旋轉(zhuǎn)變換,故此選項符合題意;
B、汽車在筆直的公路上行駛,屬于平移變換,故此選項不符合題意;
C、傳送帶上,瓶裝飲料的移動,屬于平移變換,故此選項不符合題意;
D、足球飛入球網(wǎng)中,屬于平移變換,故此選項不符合題意;
故選:A.
【點睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)和平移的概念,把一個圖形繞著某個點旋轉(zhuǎn)一定的角度,得到另一個圖形,即為旋轉(zhuǎn)變換;把一個圖形沿著一定的方向移動一定的距離,即為平移變換;熟練掌握此定義是解題的關(guān)鍵.
題型02 找旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角、對應(yīng)點
【例題】(2023上·天津東麗·九年級校聯(lián)考期中)如圖,P為正方形內(nèi)一點,,將繞點C逆時針旋轉(zhuǎn)得到,
(1)旋轉(zhuǎn)中心是______.旋轉(zhuǎn)角為______度.
(2)求的長度.
【答案】(1)C;90
(2)
【分析】(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)角的概念求解即可;
(2)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得是等腰直角三角形,然后利用勾股定理即可求出.
【詳解】(1)解:∵將繞點C逆時針旋轉(zhuǎn)得到,
∴旋轉(zhuǎn)中心是C,旋轉(zhuǎn)角是和,
∵在正方形中,
∴旋轉(zhuǎn)角為90度,
故答案為:C,90;
(2)解:由(1)知,旋轉(zhuǎn)角是,
∴,
又∵,
∴是等腰直角三角形,
∴.
【點睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)圖形的概念和性質(zhì),勾股定理,準(zhǔn)確識別旋轉(zhuǎn)角是解題的關(guān)鍵.
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·遼寧大連·九年級統(tǒng)考期中)如圖,四邊形是正方形,E是上的一點,是的旋轉(zhuǎn)圖形.
(1)由順時針旋轉(zhuǎn)到,旋轉(zhuǎn)中心是________,旋轉(zhuǎn)角的度數(shù)是________;
(2)連接,判斷并說明的形狀.
【答案】(1)點;
(2)是等腰直角三角形,理由見解析
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰三角形的判定,正方形的性質(zhì),熟練利用旋轉(zhuǎn)性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
(1)利用旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得出旋轉(zhuǎn)中心,利用旋轉(zhuǎn)位置得出旋轉(zhuǎn)角即可;
(2)利用旋轉(zhuǎn)性質(zhì)可得到,得到,,根據(jù)正方形性質(zhì)求出,即可判定出是等腰直角三角形.
【詳解】(1)解:由圖可知,順時針旋轉(zhuǎn)到,旋轉(zhuǎn)中心是點,旋轉(zhuǎn)角是,
故答案為:點;;
(2)如圖:連接,
是等腰直角三角形,理由如下:
旋轉(zhuǎn)得到,
,
,,
四邊形是正方形,
,
,
,
即,
是等腰直角三角形.
2.(2023上·湖南永州·八年級??奸_學(xué)考試)如圖,在中,,,,逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度后與重合,且點C恰好成為的中點.
(1)旋轉(zhuǎn)中心為點 ,并求出旋轉(zhuǎn)角= 度;
(2)求出的度數(shù)和的長.
【答案】(1)A;130
(2),
【分析】(1)由“逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度后與重合”可得旋轉(zhuǎn)中心點,求出即可得旋轉(zhuǎn)角;
(2)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)即可求解.
【詳解】(1)解:,
即,
逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度后與重合,
∴旋轉(zhuǎn)中心為點A,旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為130;
故答案為:A;130
(2)解:逆時針旋轉(zhuǎn)一定角度后與重合,
,,,
,
∵點C恰好成為AD的中點,
,
.
【點睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的相關(guān)知識點.熟記相關(guān)結(jié)論進(jìn)行幾何推理是解題關(guān)鍵.
題型03 根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求解
【例題】(2023上·廣東廣州·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在Rt△ABC中,,,將△ABC繞點A順時針旋轉(zhuǎn)得到,則 .
【答案】
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),熟練掌握圖形旋轉(zhuǎn)不變性的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
先根據(jù)直角三角形的性質(zhì)求出的長,再由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出,,根據(jù)勾股定理即可得出結(jié)論.
【詳解】在Rt△ABC中,,,
,
將△ABC繞點A順時針旋轉(zhuǎn)得到,
,,
故答案為:
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·浙江·九年級專題練習(xí))如圖,將繞點A按逆時針方向旋轉(zhuǎn)得到,連接,若,則的度數(shù)為 .
【答案】15
【分析】本題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等邊對等角,三角形內(nèi)角和定理,平行線的性質(zhì),先由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得到,進(jìn)而得到,再由平行線的性質(zhì)得到,即可得到答案.
【詳解】解:∵將繞點A按逆時針方向旋轉(zhuǎn),得到
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故答案為:15.
2.(2024上·廣東肇慶·九年級統(tǒng)考期末)如圖,將繞點A旋轉(zhuǎn)到的位置,點E在邊上,與交于點G.若,,則 .
【答案】/65度
【分析】根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,,,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)可得,再利用三角形外角的性質(zhì)求得,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理求得,再根據(jù)對頂角相等求解即可.
【詳解】解:由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得,,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案為:.
【點睛】本題考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理、三角形外角的性質(zhì)及等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握相關(guān)性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型04 求繞原點旋轉(zhuǎn)90°點的坐標(biāo)
【例題】(2023上·江蘇蘇州·八年級校考階段練習(xí))已知點,將點繞原點逆時針方向旋轉(zhuǎn)得點,則點的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】本題考查了坐標(biāo)與圖形變化-旋轉(zhuǎn),熟練掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵,作出圖形更形象直觀.作出圖形,連接,過點A作軸于H,過點B作軸于,連接,然后根據(jù)點A的坐標(biāo)求出,再根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求出,然后寫出點的坐標(biāo)即可.
【詳解】解:如圖,連接,過點A作軸于H,過點B作軸于,連接,
∵,
,
∵將點繞原點逆時針方向旋轉(zhuǎn)得點,
,
∴點.
故答案為:.
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·北京西城·九年級??计谥校┤鐖D,將含有角的直角三角板放置在平面直角坐標(biāo)索中在x軸上,若,將三角板繞原點O旋轉(zhuǎn)得到,則點A的對應(yīng)點的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】本題考查坐標(biāo)與圖形的變化—旋轉(zhuǎn),含角的直角三角形的性質(zhì)和勾股定理.過點A作軸于點C,求出,的長度是解題關(guān)鍵.
【詳解】解:過點A作軸于點C,
則,,
∴,
即,
∴,
∴,
∴點的坐標(biāo)為,
故答案為:.
2.(2023下·江蘇泰州·八年級校聯(lián)考階段練習(xí))如圖,B點在第一象限,A點在x軸正半軸上,,點B到x軸的距離是8,將繞點O逆時針旋轉(zhuǎn),點B對應(yīng)點的坐標(biāo)是 .
【答案】
【分析】過B作于,過作軸于,構(gòu)建,利用勾股定理得到,即可得出答案.
【詳解】過B作于,過作軸于,
∴,
∴,
由旋轉(zhuǎn)可知,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案為:.
【點睛】本題考查了坐標(biāo)與圖形變化?旋轉(zhuǎn)、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理,全等三角形的性質(zhì)和判定等知識,掌握這幾個知識點的綜合應(yīng)用,其中作出輔助線證明三角形全等是解題關(guān)鍵.
題型05 求繞某點(非原點)旋轉(zhuǎn)90°點的坐標(biāo)
【例題】(2023上·全國·九年級期末)平面直角坐標(biāo)系中,,,A為x軸上一動點,連接,將繞A點順時針旋轉(zhuǎn)得到,當(dāng)點A在x軸上運動,取最小值時,點B的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】分三種情況:當(dāng)點在軸正半軸時;當(dāng)點在原點時;當(dāng)點在軸負(fù)半軸時,利用三角形全等的判定與性質(zhì)、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、兩點間的距離公式,分別進(jìn)行求解即可得到答案.
【詳解】解:當(dāng)點在軸正半軸時,如圖,作軸于,設(shè),則,,
,,
,,
將繞點順時針旋轉(zhuǎn)得到,,
,,
,
,
,
,
在和,
,
,
,,
,
,
,
,
,
當(dāng)點在原點時,如圖所示,
,,
,,
將繞點順時針旋轉(zhuǎn)得到,
,
;
當(dāng)點在軸負(fù)半軸時,如圖,作軸于,設(shè),則,,
,,
,,
將繞點順時針旋轉(zhuǎn)得到,,
,,
,,
,
在和,
,
,
,,
,
點在第四象限,
,
,
,
,
綜上所述:當(dāng)時,取到最小值,為,此時,
故答案為:.
【點睛】本題考查坐標(biāo)與圖形的變化—旋轉(zhuǎn),勾股定理,全等三角形的判定和性質(zhì),兩點間的距離等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握全等三角形的判定與性質(zhì),采用分類討論的思想解題.
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·山東東營·八年級??茧A段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中的位置如圖所示,將其繞點P順時針旋轉(zhuǎn)得到,則點P的坐標(biāo)是 .
【答案】
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn);根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),對應(yīng)點的連線的垂直平分線的交點即為旋轉(zhuǎn)中心,據(jù)此可求解.
【詳解】解:點P位置如圖所示,則點P的坐標(biāo)是,
故答案為:.
2.(2023·湖北宜昌·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖,點A的坐標(biāo)為,點是軸正半軸上的一點,將線段繞點A按逆時針方向旋轉(zhuǎn)得到線段若點的坐標(biāo)為,則點的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】過作軸于點,通過證得,得出,,可得點的坐標(biāo),
【詳解】解:過作軸于點,如圖:
,
,
,
,
,,
,
,,
點A的坐標(biāo)為,點的坐標(biāo)為,
,,
,
,
故答案為:.
【點睛】本題考查坐標(biāo)與圖形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會添加常用輔助線,構(gòu)造全等三角形解決問題.
題型06 平面直角坐標(biāo)系中旋轉(zhuǎn)作圖
【例題】(2024上·吉林松原·九年級校聯(lián)考期中)如圖,方格紙中每個小正方形的邊長都是1個單位長度,在方格紙中建立如圖所示的平而直角坐標(biāo)系,的頂點都在格點上,已知點,.
(1)將向右平移個單位長度得到,請畫出;
(2)將繞點順時針旋轉(zhuǎn),畫出所得的.
【答案】(1)見解析
(2)見解析
【分析】本題考查了平移作圖,旋轉(zhuǎn)作圖;
(1)根據(jù)題意將向右平移個單位長度得到;
(2)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)畫出.
【詳解】(1)如圖,即為所求.
(2)如圖,即為所求.
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·四川自貢·九年級校考期中)如圖,正方形網(wǎng)格中,每個小正方形的邊長都是一個單位長度,在平面直角坐標(biāo)系中,的三個頂點,,均在格點上,
(1)畫出將向下平移4個單位長度得到的;
(2)畫出繞點C逆時針旋轉(zhuǎn)后得到的,并寫出點的坐標(biāo);
【答案】(1)畫圖見解析
(2)畫圖見解析,點的坐標(biāo)
【分析】本題主要考查了作圖平移變換,旋轉(zhuǎn)變換等知識,熟練掌握平移和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)平移的性質(zhì)即可畫出圖形;
(2)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)即可畫出圖形,從而得出點的坐標(biāo);
【詳解】(1)解:如圖,即為所求;
(2)解:如圖,即為所求;
∴點的坐標(biāo).
2.(2024上·陜西延安·九年級統(tǒng)考期末)如圖,網(wǎng)格中每個小正方形的邊長都是單位1,是格點三角形.
(1)畫出將向右平移2個單位得到的;
(2)畫出將繞點O順時針方向旋轉(zhuǎn)得到的,并寫出點的坐標(biāo).
【答案】(1)詳見解析
(2)詳見解析,
【分析】(1)分別找到點向右平移2個單位得到的對應(yīng)點,順次連接即可;
(2)分別找到點繞點O順時針方向旋轉(zhuǎn)得到的對應(yīng)點,順次連接即可得到所求的,再寫出點的坐標(biāo)即可;
此題考查了平移和旋轉(zhuǎn)的作圖,熟練掌握作圖方法是解題的關(guān)鍵.
【詳解】(1)解:如解圖,即為所求;
(2)如圖,即為所求,點的坐標(biāo)為.
題型07 坐標(biāo)與旋轉(zhuǎn)規(guī)律問題
【例題】(2023上·山東淄博·八年級??茧A段練習(xí))如圖,在直角坐標(biāo)系中,已知點,,對連續(xù)作旋轉(zhuǎn)變換,依次得到三角形(1),(2),(3),(4)…,則三角形(2019)的直角頂點的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】本題考查了坐標(biāo)與圖形變換—旋轉(zhuǎn)規(guī)律型問題,解決本題的關(guān)鍵是找到循環(huán)節(jié),確定循環(huán)的次數(shù).
先用勾股定理求出的長,從而得到的周長為12,根據(jù)旋轉(zhuǎn)變換可得的旋轉(zhuǎn)變換為每3次一個循環(huán),由于,由此可判斷三角形(2019)與三角形(3)的狀態(tài)一樣,然后計算即可得到三角形(2019)的直角頂點坐標(biāo).
【詳解】∵,,
,
,
的周長,
觀察發(fā)現(xiàn)每連續(xù)3次旋轉(zhuǎn)后與原來狀態(tài)一樣,
,
∴三角形(2019)與三角形(3)的狀態(tài)一樣,
∴三角形(2019)的直角頂點的橫坐標(biāo)為,
∴三角形(2019)的直角頂點的坐標(biāo)為,
故答案為:.
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·遼寧鞍山·九年級??茧A段練習(xí))如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,將繞點順時針旋轉(zhuǎn)到的位置,點、分別落在點、處,點在軸上,再將繞點順時針旋轉(zhuǎn)到的位置,點在軸上,將繞點順時針旋轉(zhuǎn)到的位置,點在軸上,依次進(jìn)行下去…,若點、,則點的橫坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】可求,,,,可得當(dāng)為偶數(shù)時,,當(dāng)為奇數(shù)時,,即可求解.
【詳解】解:由題意得
,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
當(dāng)為偶數(shù)時,
,
當(dāng)為奇數(shù)時,
當(dāng)時,
,
,
故答案∶
【點睛】本題考查了動點坐標(biāo)規(guī)律,找出規(guī)律是解題的關(guān)鍵你.
2.(2023下·廣西·七年級廣西大學(xué)附屬中學(xué)??计谥校┤鐖D,已知點,將長方形ABOC沿x軸正方向連續(xù)翻轉(zhuǎn)241次,點A依次落在點,,,…,的位置,則的坐標(biāo)是 .
【答案】
【分析】先求出,,,,,找到規(guī)律求解.
【詳解】解:由題意得:從A開始翻轉(zhuǎn),當(dāng)旋轉(zhuǎn)到時,A回到矩形的起始位置,所以為一個循環(huán),故坐標(biāo)變換規(guī)律為次一循環(huán).
,,,,
,,,,
,,,,
,
,,,,
當(dāng)時,即,解得,
橫坐標(biāo)為,縱坐標(biāo)為,
則的坐標(biāo),
故答案為:.
【點睛】本題主要考查圖形的旋轉(zhuǎn)變換,解題關(guān)鍵是找到圖形在旋轉(zhuǎn)的過程中,點坐標(biāo)變化規(guī)律進(jìn)而求解.
題型08 旋轉(zhuǎn)綜合題——幾何變換
【例題】(2023上·北京朝陽·九年級??计谥校┤鐖D,在中,,點為邊上一點(不與點重合),連接,將繞點逆時針旋轉(zhuǎn)得到.
(1)若,寫出旋轉(zhuǎn)角及其度數(shù);
(2)當(dāng)度數(shù)變化時,與之間存在某種不變的數(shù)量關(guān)系.請你寫出結(jié)論并證明.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出旋轉(zhuǎn)角為;
(2)根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)和三角形內(nèi)角和得出,,即可求解;
【詳解】(1)當(dāng)時,
,
∵旋轉(zhuǎn)得到,其中旋轉(zhuǎn)到.
∴旋轉(zhuǎn)角為;
(2)∵,
,
∵旋轉(zhuǎn)得到,
,
,
即,
,
即,
;
【點睛】該題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理,等腰三角形的性質(zhì),解答該題的關(guān)鍵是掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì).
【變式訓(xùn)練】
1.(2023上·河南濮陽·八年級統(tǒng)考期中) 已知:如圖 1, 中, ,D、E分別是、上的點, 不難發(fā)現(xiàn)、的關(guān)系.
(1)將 繞A 點 旋轉(zhuǎn)到圖2 位 置時,寫出、的 數(shù)量關(guān)系 ;
(2)當(dāng) 時,將 繞 A 點 旋轉(zhuǎn)到圖3 位置.
①猜想與有什么數(shù)量關(guān)系和位置關(guān)系?請就圖3 的情形進(jìn)行證明;
②當(dāng)點 C、D、E 在同一直線上時,直接寫出的度數(shù) .
【答案】(1)
(2)①,,證明見解析,②或
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定與性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì).
(1)證明,即可作答;
(2)①同理先證明,即有,,在和中,根據(jù),,即有,則有,問題得解;②分兩種情況:第一種:當(dāng)點 C、D、E 在同一直線上,且點D在線段上時,第二種:當(dāng)點 C、D、E 在同一直線上,且點E在線段上時,畫出圖形,結(jié)合在等腰中,,以及,即可作答.
【詳解】(1)∵,
即,
在和中,,,,
∴
∴;
(2)①,,
證明:如圖,交于點F,交于點M,
∵,
∴,
即,
在和中,,,,
∴
∴,,
在和中,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
因此,;
②如圖,
當(dāng)點 C、D、E 在同一直線上,且點D在線段上時,如圖I所示,
在等腰中,,
∵,
∴,
∴;
當(dāng)點 C、D、E 在同一直線上,且點E在線段上時,如圖II所示,
在等腰中,,
∵,
∴,
∴;
故的度數(shù)為:或.
2.(2023上·湖北黃岡·九年級統(tǒng)考期中)如圖,和都是等腰直角三角形,.
(1)【猜想】如圖1,點在上,點在上,線段與的數(shù)量關(guān)系是______,位置關(guān)系是______;
(2)【探究】:把繞點旋轉(zhuǎn)到如圖2的位置,連接,,(1)中的結(jié)論還成立嗎?說明理由;
(3)【拓展】:把繞點在平面內(nèi)自由旋轉(zhuǎn),若,,當(dāng)A,,三點在同一直線上時,直接寫出的長.
【答案】(1),
(2)(1)中的結(jié)論成立,理由見解析
(3)或
【分析】(1)利用等腰直角三角形的性質(zhì)得出,得出,再用,即可得出結(jié)論;
(2)先由旋轉(zhuǎn)得出,進(jìn)而判斷出,得出,進(jìn)而得出,即可得出結(jié)論;
(3)分兩種情況,①當(dāng)點E在線段上時,過點C作于M,求出,再用勾股定理求出,即可得出結(jié)論;
②當(dāng)點E在線段的延長線上時,過點C作于N,求出,再由勾股定理求出根據(jù)勾股定理得,即可得出結(jié)論.
【詳解】(1)解:∵和都是等腰直角三角形,,
∴,,
,
,
∵,
,
故答案為:;
(2)解:(1)中結(jié)論仍然成立,
理由:
由旋轉(zhuǎn)知,,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
(3)解:①當(dāng)點E在線段上時,如圖3,過點C作于M,
∵是等腰直角三角形,且,
∴,
,
,
在中,,
,
,
在中,,
,
在中,
;
②當(dāng)點D在線段上時,如圖4,過點C作于N,
∵是等腰直角三角形,且,
∴,
,
,
在中,,
,
,
在中,,
,
在中,
;
綜上,的長為或.
【點睛】此題是幾何變換綜合題,主要考查了等腰直角三角形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),勾股定理,作出輔助線構(gòu)造出直角三角形是解本題的關(guān)鍵.
一、單選題
1.(2024上·安徽合肥·九年級統(tǒng)考期末)垃圾分類是對垃圾收集處置傳統(tǒng)方式的改革,是對垃圾進(jìn)行有效處置的一種科學(xué)管理方法.你認(rèn)識垃圾分類的圖標(biāo)嗎?請選出其中的旋轉(zhuǎn)對稱圖形( )
A.可回收物 B.有害垃圾
C.廚余垃圾 D.其他垃圾
【答案】A
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)對稱圖形,正確記憶相關(guān)概念是解題關(guān)鍵.如果某一個圖形圍繞某一點旋轉(zhuǎn)一定的角度(小于)后能與原圖形重合,那么這個圖形就叫做旋轉(zhuǎn)對稱圖形,由此即可判斷.
【詳解】解:選項A能找到這樣的一個點,使圖形繞這個點旋轉(zhuǎn)一定的角度(小于)后能與原圖形重合,所以都是旋轉(zhuǎn)對稱圖形;
選項B、C、D不能找到這樣的一個點,使圖形繞這個點旋轉(zhuǎn)一定的角度(小于)后能與原圖形重合,所以不是旋轉(zhuǎn)對稱圖形.
故選:A.
2.(2024上·河北唐山·七年級統(tǒng)考期末)如圖,繞點O逆時針旋轉(zhuǎn),得到,若,則等于( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),確定旋轉(zhuǎn)角以及旋轉(zhuǎn)前后對應(yīng)角相等是解題關(guān)鍵.
【詳解】解:由題意得:,,
∴,
故選:C
3.(2024上·江西上饒·九年級統(tǒng)考期末)如圖,將一塊含有的直角三角板(假定,)繞頂點A逆時針旋轉(zhuǎn)得到,則等于( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】本題主要考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),熟練掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.根據(jù)題意得到,得到,即可得到答案.
【詳解】解:依題意得,
,,
,
.
故選B.
4.(2024上·廣東肇慶·九年級統(tǒng)考期末)如圖,將線段繞點順時針旋轉(zhuǎn),得到線段,那么的對應(yīng)點的坐標(biāo)是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】本題主要考查了坐標(biāo)與圖形變化—旋轉(zhuǎn),全等三角形的性質(zhì)與判定,由線段繞點順時針旋轉(zhuǎn)得到線段可以得出,,作軸于,軸于,就可以得出,就可以得出,,由的坐標(biāo)就可以求出結(jié)論.
【詳解】解:線段繞點順時針旋轉(zhuǎn)得到線段,
,.
作軸于,軸于,
.
,
,
.
在和△中,
,
,
∴,.
∵,
,,
,,
.
故選:C.
【點睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)的運用,全等三角形的判定及性質(zhì)的運用,點的坐標(biāo)的運用,正確作出輔助線并證得是解決問題的關(guān)鍵.
5.(2024上·山東煙臺·八年級統(tǒng)考期末)如圖,已知中,,,將繞點逆時針旋轉(zhuǎn)得到,以下結(jié)論:①,②,③,④,正確的有( )
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④
【答案】D
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)性質(zhì)的應(yīng)用,三角形內(nèi)角和定理和等邊對等角,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,,,,再根據(jù)旋轉(zhuǎn)角的度數(shù)為,然后利用三角形內(nèi)角和定理和等邊對等角逐項求解判斷即可.
【詳解】①繞點逆時針旋轉(zhuǎn)得到,
,故①正確;
②繞點逆時針旋轉(zhuǎn),
.
,
.
,
.
∴,故②正確;
③在中,
,,
.
.
與不垂直,故③不正確;
④在中,
,,
.
,故④正確.
①②④這三個結(jié)論正確.
故選:D.
二、填空題
6.(2023上·山西呂梁·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,以點A為旋轉(zhuǎn)中心,將逆時針旋轉(zhuǎn),得到,若點D在線段的延長線上,則的大小為 .
【答案】/39度
【分析】本題考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì);掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),是解題的關(guān)鍵.
根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),得到,,利用等邊對等角,進(jìn)行計算即可.
【詳解】解:根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),可得:
,,
故答案為:.
7.(2023上·安徽淮南·九年級統(tǒng)考期末)如圖將繞點旋轉(zhuǎn)得到,設(shè)點的坐標(biāo)為,則A的坐標(biāo)為 .
【答案】
【分析】本題考查了利用旋轉(zhuǎn)進(jìn)行坐標(biāo)與圖形的變化,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出點、關(guān)于點成中心對稱是解題的關(guān)鍵,還需注意中點公式的利用,也是容易出錯的地方.設(shè)點的坐標(biāo)是,根據(jù)旋轉(zhuǎn)變換的對應(yīng)點關(guān)于旋轉(zhuǎn)中心對稱,再根據(jù)中點公式列式求解即可.
【詳解】解:根據(jù)題意,點、關(guān)于點對稱,
設(shè)點的坐標(biāo)是,
則,,
解得,,
點的坐標(biāo)是.
故答案為:.
8.(2024上·遼寧大連·九年級統(tǒng)考期末)如圖,將繞點A順時針旋轉(zhuǎn)一定的角度得到,此時點恰在邊上,若,,則的長為 .
【答案】3
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,,即可求解.
【詳解】解:∵將繞點A順時針旋轉(zhuǎn)一定的角度得到,
,,
,,
,
故答案為:3.
9.(2024上·天津?qū)幒印ぞ拍昙壗y(tǒng)考期末)在平面直角坐標(biāo)系中,點,點,把繞點逆時針旋轉(zhuǎn),得,點旋轉(zhuǎn)后的對應(yīng)點為,.如圖,當(dāng)點落在邊上時,旋轉(zhuǎn)角的大小為 ,點的坐標(biāo)為 .
【答案】 /45度
【分析】本題考查了坐標(biāo)與圖形、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、勾股定理、等腰直角三角形的性質(zhì),由點,點得出,從而得出是等腰直角三角形,由勾股定理可得,當(dāng)點落在邊上時,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得:,,求出即可得出答案,熟練掌握以上知識點并靈活運用是解此題的關(guān)鍵.
【詳解】解:點,點,
,
是等腰直角三角形,
,,
當(dāng)點落在邊上時,由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得:,,
旋轉(zhuǎn)角的大小為,,
點的坐標(biāo)為,
故答案為:,.
10.(2024上·遼寧盤錦·九年級校考期末)如圖,,,,,點D為的中點,點E在的延長線上,將繞點D順時針旋轉(zhuǎn)度得到,當(dāng)是直角三角形時,的長為 .
【答案】10或
【分析】本題考查了勾股定理,全等三角形的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì).根據(jù)勾股定理可求出,先根據(jù)全等三角形的性質(zhì)和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),得到,從而得到.再分情況討論:①當(dāng)時;②當(dāng)時,利用勾股定理分別求解,即可得到答案.利用分類討論的思想解決問題是解題關(guān)鍵.
【詳解】解:,,,
由勾股定理得:,
,
,
繞點D順時針旋轉(zhuǎn)得到,
,
點D為的中點,
,
①當(dāng)時,
,
,
;
②當(dāng)時,
在中,,
在中,,
綜上可知,的長為10或.
故答案為:10或.
三、解答題
11.(2023上·重慶忠縣·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,已知點,,.
(1)將繞坐標(biāo)原點O順時針旋轉(zhuǎn)為,寫出點、、的坐標(biāo),并在圖中作出;
(2)求的面積.
【答案】(1)圖見解析,,,,
(2)
【分析】本題考查作圖旋轉(zhuǎn)變換,在網(wǎng)格圖中求三角形的面積,熟練掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)是解答本題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得點、、的坐標(biāo),畫圖即可.
(2)利用割補法求三角形的面積即可.
【詳解】(1)解:如圖,即為所求.點、、.
(2)解:的面積為.
12.(2024上·湖北武漢·九年級統(tǒng)考期末)如圖,點E是正方形內(nèi)一點,連接,將繞點B順時針旋轉(zhuǎn)90°到的位置(),連接.
(1)判斷的形狀為 ;
(2)若,,,求的度數(shù).
【答案】(1)等腰直角三角形
(2)
【分析】本題考查旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),勾股定理逆定理.
(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),得到,即可得出結(jié)論;
(2)勾股定理求出,再利用勾股定理逆定理得到,即可得出結(jié)論.
掌握旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),是解題的關(guān)鍵.
【詳解】(1)解:∵將繞點B順時針旋轉(zhuǎn)90°到的位置,
∴,
∴為等腰直角三角形,
故答案為:等腰直角三角形;
(2)∵旋轉(zhuǎn),
∴,
∴,
∵為等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴.
13.(2024上·湖北武漢·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,,將繞點C順時針旋轉(zhuǎn)得到,延長交于點F.
(1)直接寫出的度數(shù);
(2)若,求證:.
【答案】(1)
(2)見解析
【分析】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握旋轉(zhuǎn)前后對應(yīng)邊相等,對應(yīng)角相等,正確畫出輔助線,構(gòu)造等腰三角形是解題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出,結(jié)合得出,即可得出結(jié)論;
(2)連接,根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)得出,,則,進(jìn)而得出,則,根據(jù)三線合一得出,即可求證.
【詳解】(1)解:∵繞點C順時針旋轉(zhuǎn)得到,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)證明:連接,
∵繞點C順時針旋轉(zhuǎn)得到,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
14.(2023上·陜西渭南·九年級統(tǒng)考期末)如圖,將一個鈍角(其中)繞點順時針旋轉(zhuǎn)得,使得點落在的延長線上的點處,連接.
(1)求證:;
(2)若,求的度數(shù).
【答案】(1)見詳解
(2)
【分析】本題主要考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、平行線的判定與性質(zhì)、三角形內(nèi)角和定理、等邊三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握以上知識點并靈活運用是解此題的關(guān)鍵.
(1)由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,,從而得出,為等邊三角形,由等邊三角形的性質(zhì)可得,即可推出;
(2)由平行線的性質(zhì)結(jié)合旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,再由三角形內(nèi)角和定理進(jìn)行計算即可.
【詳解】(1)證明:由旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)可得,,
∴,
∴為等邊三角形,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∴.
15.(2024上·甘肅武威·九年級校聯(lián)考期末)如圖,在中,點在邊上,,將線段繞點旋轉(zhuǎn)到的位置,使得,連接、與交于點.
(1)求證:;
(2)若,,求的度數(shù).
【答案】(1)證明見解析;
(2).
【分析】()證明即可求證;
()由,得到,再根據(jù)得到,由三角形的外角性質(zhì)即可求出的度數(shù);
本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),等腰三角形的性質(zhì),三角形內(nèi)角和定理及外角性質(zhì),掌握全等三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
【詳解】(1)證明:∵,
∴,
∵將線段繞點旋轉(zhuǎn)到的位置,
∴,
在與中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
16.(2024上·浙江臺州·九年級統(tǒng)考期末)如圖,在中,,將繞點C順時針旋轉(zhuǎn)得到,旋轉(zhuǎn)角為,,分別交于點F,G,連接.
(1)求證:;
(2)若,,.
①求的長;
②連接,,,求四邊形的面積.
【答案】(1)見解析
(2)①;②5
【分析】(1)根據(jù)旋轉(zhuǎn)性質(zhì)和三角形的內(nèi)角和定理可證得結(jié)論;
(2)①利用平行線的性質(zhì)和含30度角的直角三角形的性質(zhì)求得,再根據(jù)旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得到,然后利用勾股定理求解即可;
②過E作交延長線于M,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)求得,根據(jù)勾股定理求得,,由求解即可.
【詳解】(1)證明:由旋轉(zhuǎn)性質(zhì),得,,
∵,,,
∴,即;
(2)解:①由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得,,,
∵,,
∴,,
∴,
∴;
②如圖,過E作交延長線于M,
則,,
∴,
∴,,
∵,
∴
.
【點睛】本題考查旋轉(zhuǎn)性質(zhì)、平行線的性質(zhì)、含30度角的直角三角形的性質(zhì)、三角形的內(nèi)角和定理、勾股定理等知識,熟練掌握相關(guān)知識的聯(lián)系與運用是解答的關(guān)鍵.
17.(2024上·陜西西安·七年級??计谀┤鐖D,已知中,,將沿著射線方向平移得到,其中點A、點B、點C的對應(yīng)點分別是點D、點E、點F,且.
(1)如圖①,如果,,那么平移的距離等于______;(請直接寫出答案)
(2)如圖②,將繞著點逆時針旋轉(zhuǎn)得到,連接,如果,,求的面積;
(3)如圖③,在(2)題的條件下,分別以,為邊向外作正方形,正方形的面積分別記為,,且滿足,如果平移的距離等于,求出的面積.
【答案】(1)
(2)的面積為
(3)的面積為
【分析】本題主要考查圖形的變換,理解圖形的平移,圖形旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),掌握梯形,三角形面積的計算方法是解題的關(guān)鍵.
(1)根據(jù)圖形平移,線段的關(guān)系即可求解;
(2)根據(jù)圖形的旋轉(zhuǎn),圖形之間線段的關(guān)系,結(jié)合梯形,三角形面積的計算方法即可求解;
(3)根據(jù)正方形的面積的計算方法可得,再根據(jù)可算出,結(jié)合(2)中計算的面積的方法即可求解.
【詳解】(1)解:根據(jù)題意,,
∴平移的距離為,
故答案為:;
(2)解:根據(jù)題意,如圖所示,
∴,,,
根據(jù)題意,,
∴四邊形是直角梯形,
∴,,
∴
,
∴的面積為;
(3)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴由(2)可知的面積為,
∴當(dāng)平移的距離等于時,,,
∴,
∴的面積為.
18.(2024上·廣東清遠(yuǎn)·七年級統(tǒng)考期末)三角形和三角形的頂點互相重合,,,,.
(1)如圖1,當(dāng)與重合,時, ;
(2)如圖2,三角形固定不動,將三角形繞點旋轉(zhuǎn),使點落到的延長線上,當(dāng),且射線平分時,求的度數(shù);
(3)三角形固定不動,將三角形繞點旋轉(zhuǎn),當(dāng)且射線平分時,求.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根據(jù)已知條件,結(jié)合角度之間的關(guān)系計算即可;
(2)連接,利用三角形的內(nèi)角和定理得出,再由角平分線定理得出,再根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得出,由平角為得出,最后再利用三角形的內(nèi)角和定理求出即可;
(3)分兩種情況,當(dāng)點E在線段上面時,根據(jù)題意得,由,即可求得;當(dāng)點E在線段下面時,可得,由即可求得.
【詳解】(1)解:∵當(dāng)與重合,,,
∴,
故答案為∶.
(2)連接,如下圖:
∵,,
∴,
∴平分,
∴,
∵,,
∴,
∵點落到的延長線上,
∴,
∴;
(3)①當(dāng)點E在線段上面時,如圖,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
則;
②當(dāng)點E在線段下面時,如圖,
∵平分,
∴,
∵,,
∴,
則;
故為或.
【點睛】本題主要考查角平分線的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)三角形內(nèi)角和定理和旋轉(zhuǎn)所成角度,解題的關(guān)鍵是分類討論思想的應(yīng)用和應(yīng)用角平分性質(zhì).
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