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1、数学中考压轴题旋转问题 答案 旋转拔高练习 一、选择题 1. 如图,把一个斜边长为2且含有30角的直角三角板ABC绕直角顶点C顺时针旋转90到A1B1C,则在旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积是 A B3 C003p311p3+ D 421241、因为旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积分为三部分扇形ACA1、 BCD和ACD 计算即可: 在ABC中,ACB=90,BAC=30,AB=2,BC=SDABC=1AB=1,B=90BAC=60。AC=AB2-BC2=3。 213BCAC=。设点B扫过的路线与AB的交点为D,连接22CD,BC=DC,BCD是等边三角形。BD=CD=1。 1133=
2、点D是AB的中点。SDACD=SDABC=S。 2224DABC扫过的面积=S扇形ACA1+S扇形BCD+SDACD 290p 60p1233pp311p3=+=+ =+ 故选D。 36036044641242. 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BO,下列结论:BOA可以由BOC绕点B逆时针旋转60得到;点O与O的距离为4;AOB=150;S四边形AOBO=6+33;SVAOC+SVAOB=6+93其中正确的结论是 4A B C D 2正ABC,AB=CB,ABC=60。 线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60得到线段BO
3、,BO=BO,OAO=60。 OBA=60ABO=OBA。BOABOC。BOA可以由BOC绕点B逆时针旋转60得到。故结论正确。 连接OO,BO=BO,OAO=60,OBO是等边三角形。OO=OB=4。故结论正确。 在AOO中,三边长为OA=OC=5,OO=OB=4,OA=3,是一组勾股数, AOO是直角三角形。AOB=AOOOOB =9060=150。故结论正确。S四边形AOBO=SDAOO+SDOBO=00000011故结论错误。 34+423=6+43。22如图所示,将AOB绕点A逆时针旋转60,使得AB与AC重合, 点O旋转至O点易知AOO是边长为3的等边三角形,COO是边长为3、4、
4、5直角三角形。 113393=6+则SDAOC+SDAOB=SAOCO=SDCOO+SDAOO=34+3。 2224故结论正确。综上所述,正确的结论为:。故选A。 3. 如图,P是等腰直角ABC外一点,把BP绕点B顺时针旋转90到BP,已知APB=135,PA:PC=1:3,则PA:PB=。 A1:2 B1:2 C3:2 D1:3 3、如图,连接AP,BP绕点B顺时针旋转90到BP,BP=BP,ABP+ABP=90。 又ABC是等腰直角三角形,AB=BC,CBP+ABP=90,ABP=CBP。 在ABP和CBP中, BP=BP,ABP=CBP,AB=BC ,ABPCBP。 AP=PC。PA:P
5、C=1:3,AP=3PA。 连接PP,则PBP是等腰直角三角形。BPP=45,PP= 2 PB。 APB=135,APP=135-45=90,APP是直角三角形。设PA=x,则AP=3x, 在RtAPP中,PP=AP2-PA2=(3x)2-x2=22 x。在RtAPP中,PP=2PB。 2PB=22 x,解得PB=2x。PA:PB=x:2x=1:2。 故选B。 4. 点P是正方形ABCD边AB上一点,连接PD并将线段PD绕点P顺时针旋转90,得线段PE,连接BE,则CBE等于 A75 B60 C45 D30 4过点E作EFAF,交AB的延长线于点F,则F=90, 四边形ABCD为正方形,AD=
6、AB,A=ABC=90。ADP+APD=90。 由旋转可得:PD=PE,DPE=90,APD+EPF=90。 ADP=EPF。在APD和FEP中,ADP=EPF,A=F,PD=PE, APDFEP。AP=EF,AD=PF。 又AD=AB,PF=AB,即AP+PB=PB+BF。AP=BF。BF=EF 又F=90,BEF为等腰直角三角形。EBF=45。 又CBF=90,CBE=45。故选C。C。 5. 如图,等边ABC的周长为6,半径是1的O从与AB相切于 点D的位置出发,在ABC外部按顺时针方向沿三角形滚动,又回到与AB相 切于点D的位置,则O自转了: A2周 B3周 C4周 D5周 5该圆运动
7、可分为两部分:在三角形的三边运动以及绕过三角形的三个角,分别计算即可得到圆的自传周数:O在三边运动时自转周数:62 =3:O绕过三角形外角时,共自转了三角形外角和的度数:360,即一周。O自转了3+1=4周。故选C。 二、填空题 6. 如图,四边形ABCD中,BAD=BCD=90,AB=AD,若四边形ABCD的面积是24cm.则AC长是 cm. 6如图,将ADC旋转至ABE处,则AEC的面积和四边形ABCD的面积一样多为24cm,,这时三角形AEC为等腰直角三角形,作边EC上的高AF,则AF=20211222EC=FC, SAEC= AFEC=AF2=24 。AF=24。AC=2AF=48 2
8、2AC=43。 7. 如图,正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,将AEF绕顶点A旋转,在旋转过程中,当BE=DF时,BAE的大小可以是 7正三角形AEF可以在正方形的内部也可以在正方形的外部,所以要分两种情况分别求解: 当正三角形AEF在正方形ABCD的内部时,如图1, 正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,AB=AD,AE=AF。 当BE=DF时,在ABE和ADF中,AB=AD,BE=DF,AE=AF, ABEADF。BAE=FAD。 EAF=60,BAE+FAD=30。BAE=FAD=15。 当正三角形AEF在正方形ABCD的外部,顺时针旋转小于180时,如图2, 同上可得A
9、BEADF。BAE=FAD。EAF=60,BAF=DAE。 9060BAFDAE=360,BAF=DAE=105。 BAE=FAD=165。 当正三角形AEF在正方形ABCD的外部,顺时针旋转大于180时,如图3, 同上可得ABEADF。BAE=FAD。EAF=60,BAE=90, 90DAE=60DAE,这是不可能的。 此时不存在BE=DF的情况。综上所述,在旋转过程中,当BE=DF时,BAE的大小可以是15或165。 000008. 如图,在等边ABC中,D是边AC上一点,连接BD将BCD绕点B逆时针旋转60得到BAE,连接ED若BC=10,BD=9,则AED的周长是_ _. 8BCD绕点
10、B逆时针旋转60得到BAE, 根据旋转前、后的图形全等的旋转性质,得,CD= AE,BD=BE。ABC是等边三角形,BC=10,AC= BC=10。AEAD=AC=10。又旋转角DBE=60,DBE是等边三角形。DE=BD=9。AED的周长=DEAEAD=910=19。 三、解答题 9. 在ABC中,BA=BC,BAC=a,M是AC的中点,P是线段BM上的动点,将线段PA绕点P顺时针旋转2a得到线段PQ。 若a=60且点P与点M重合,线段CQ的延长线交射线BM于点D,请补全图形, 并写出CDB的度数; 在图2中,点P不与点B,M重合,线段CQ的延长线与射线BM交于点D,猜想CDB的 大小,并加
11、以证明; 对于适当大小的a,当点P在线段BM上运动到某一位置时,能使得 线段CQ的延长线与射线BM交于点D,且PQ=QD,请直接写出a的范围。 9解:补全图形如下:CDB=30。 作线段CQ的延长线交射线BM于点D,连接PC,AD, AB=BC,M是AC的中点,BMAC。AD=CD,AP=PC,PD=PD。 在APD与CPD中,AD=CD, PD=PD, PA=PCAPDCPD。 AP=PC,ADB=CDB,PAD=PCD。 又PQ=PA,PQ=PC,ADC=2CDB,PQC=PCD=PAD。 PAD+PQD=PQC+PQD=180。APQ+ADC=360=180。ADC=180APQ=180
12、2,即2CDB=1802。 CDB=90。4560。 利用图形旋转的性质以及等边三角形的判定得出CMQ是等边三角形,即可得出答案:BA=BC,BAC=60,M是AC的中点,BMAC,AM=AC。 将线段PA绕点P顺时针旋转2得到线段PQ,AM=MQ,AMQ=120。 CM=MQ,CMQ=60。CMQ是等边三角形。ACQ=60。CDB=30。 首先由已知得出APDCPD,从而得出PAD+PQD=PQC+PQD=180,即可求出。 由得出CDB=90,且PQ=QD,PAD=PCQ=PQC=2CDB=1802。 点P不与点B,M重合,BADPADMAD。21802,4560。 010. 在平面直角坐
13、标系中,矩形OABC如图所示放置,点A在x轴上,点B的坐标为,将此矩形绕O点逆时针旋转90,得到矩形OABC 写出点A、A、C的坐标; 设过点A、A、C的抛物线解析式为y=ax+bx+c,求此抛物线的解析式; 试探究:当m的值改变时,点B关于点O的对称点D是否可能落在中的抛物线上?若能,求出此时m的值 10 解:四边形ABCD是矩形,点B的坐标为, A,C。 矩形OABC由矩形OABC旋转90而成, A,C。设过点A、A、C的抛物线解析式为y=axbxc, A,A,C, 22 am2+bm+c=0 a=-1 2c=m ,解得b=m-1 。此抛物线的解析式为:y=xxm。 a-b+c=0c=m点
14、B与点D关于原点对称,B,点D的坐标为:, 假设点D在中的抛物线上,0=m=1,即2m2m1=0, =422=40,此方程无解。点D不在中的抛物线上。 先根据四边形ABCD是矩形,点B的坐标为,求出点A、C的坐标,再根据图形旋转的性质求出A、C的坐标即可。 设过点A、A、C的抛物线解析式为y=ax2+bx+c,把A、A、C三点的坐标代入即可得出abc的值,进而得出其抛物线的解析式。 根据关于原点对称的点的坐标特点用m表示出D点坐标,把D点坐标代入抛物线的解析式看是否符合即可。 22211. (1)如图1,在ABC中,BA=BC,D,E是AC边上的两点,且满足DBE=11ABC(0CBEABC)
15、。22以点B为旋转中心,将BEC按逆时针方向旋转ABC,得到BEA,连接DE。求证:DE=DE. 如图2,在ABC中,BA=BC,ABC=90,D,E是AC边上的两点,且满足DBE=45).求证:DE=AD+EC. 11证明:BEA是BEC按逆时针方向旋转ABC得到, 2221ABC(0CBE211ABC,ABDEBC =ABC。 2211 ABDEBA =ABC,即EBD=ABC。22 BE=BE,EBA=EBC。DBE=EBD=DBE。在EBD和EBD中,BE=BE,EBD=DBE,BD=BD,EBDEBD。DE=DE。 以点B为旋转中心,将BEC按逆时针方向旋转ABC=90,得到BEA,
16、连接DE 由知DE=DE。由旋转的性质,知EA=EC,E AB=ECB。又BA=BC,ABC=90,BAC=ACB=45。 E AD=E ABBAC=90。 在RtDEA中,DE=AD+EA,DE=AD+EC。 由旋转的性质易得BE=BE,EBA=EBC,由已知DBE=EBD=DBE,从而可由SAS得EBDEBD,得到DE=DE。 由的启示,作如的辅助图形,即可得到直角三角形DEA,根据勾股定理即可证得结论。 2222221ABC经等量代换可得 212. 在平面直角坐标xOy中,正方形OABC的边长为4,边OA在x轴的正半轴上,边OC在y轴的正半轴上,点D是OC的中点,BEDB交x轴于点E.
17、求经过点D、B、E的抛物线的解析式; 将DBE绕点B旋转一定的角度后,边BE交线段OA于点F,边BD交y轴于点G,交中的抛 物线于M,如果点M的横坐标为121,那么结论OF=DG能成立吗?请说明理由. 52过中的点F的直线交射线CB于点P,交中的抛物线在第一象限的部分于点Q,且使PFE为等腰三角形,求Q点的坐标. 12解:BEDB交x轴于点E,OABC是正方形,DBC=EBA。 在BCD与BAE中,BCD=BAE=90, BC=BA ,DBC=EBA , BCDBAE。AE=CD。OABC是正方形,OA=4,D是OC的中点, A,B,C,D,E 设过点D,B,E的抛物线解析式为y=ax+bx+
18、c,则有: 5c=2a=-12。 16a+4b+c=4,解得 13b=36a+6b+c=06c=22经过点D、B、E的抛物线的解析式为:y=-结论OF=5213x+x+2。 1261DG能成立理由如下:由题意,当DBE绕点B旋转一定的角度后,同理可证得BCGBAF,212513241224AF=CG。xM=,yM=-xM2+xM+2=。M51265551224设直线MB的解析式为yMB=kx+b,M, )5524112k=-1k+b=5。 5,解得2。yMB=-x+6。G2b=64k+b=4CG=2,DG=4。AF=CG=2,OF=OAAF=2,F。OF=2,DG=4,结论OF=如图,PFE为
19、等腰三角形,可能有三种情况,分类讨论如下: 若PF=FE。FE=4,BC与OA平行线之间距离为4, 此时P点位于射线CB上。F,P。 此时直线FPx轴。来xQ=2。yQ=-1DG成立。 2521314xQ+xQ+2=, 1263Q1。若PF=PE。 3如图所示,AF=AE=2,BAFE,BEF为等腰三角形。 此时点P、Q与点B重合。Q2。 若PE=EF。FE=4,BC与OA平行线之间距离为4,此时P点位于射线CB上。E,P。 2k+b=0k=1设直线yPF的解析式为yPF=kx+b,F,P,解得。yPF=x2。 6k+b=4b=-252132x+x+2=x-2,化简得5x14x48=0, 12
20、62414242414解得x1= ,x2=2。xQ=2。yQ=xQ2=。 -2=。Q355555142414综上所述,Q点的坐标为Q1或Q2或Q3355Q点既在直线PF上,也在抛物线上,-由正方形的性质和BCDBAE求得E点坐标,然后利用待定系数法求抛物线解析式。 求出M点坐标,然后利用待定系数法求直线MB的解析式,令x=0,求得G点坐标,从而得到线段CG、DG的长度;由BCGBAF,可得AF=CG,从而求得OF的长度比较OF与DG的长度,它们满足OF= 1DG的关系,所以结论成立;分PF=FE、PF=PE和PE=EF三种情况,逐一讨论并求解。 213. 如图,在ABC和ADE中,AB=AC,
21、AD=AE,BAC=DAE=90 当点D在AC上时,如图1,线段BD、CE有怎样的数量关系和位置关系?直接写出你猜想的结论; 将图1中的ADE绕点A顺时针旋转角,如图2,线段BD、CE有怎样的数量关系和位置关系?请说明理由 当ABC和ADE满足下面甲、乙、丙中的哪个条件时,使线段BD、CE在中的位置关系仍然成立?不必说明理由 甲:AB:AC=AD:AE=1,BAC=DAE90; 乙:AB:AC=AD:AE1,BAC=DAE=90; 丙:AB:AC=AD:AE1,BAC=DAE90 13解:结论:BD=CE,BDCE。结论:BD=CE,BDCE。理由如下: BAC=DAE=90,BADDAC=D
22、AEDAC,即BAD=CAE。 在RtABD与RtACE中,AB=AC,BAD=CAE ,AD=AE, ABDACE。BD=CE。延长BD交AC于F,交CE于H。 在ABF与HCF中,ABF=HCF,AFB=HFC, CHF=BAF=90。BDCE。 结论:乙AB:AC=AD:AE,BAC=DAE=90。 全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,旋转的性质。 BD=CE,BDCE。根据全等三角形的判定定理SAS推知ABDACE,然后由全等三角形的对应边相等证得BD=CE、对应角相等ABF=ECA;然后在ABD和CDF中,由三角形内角和定理可以求得CFD=90,即BDCF。 BD=CE,BDC
23、E。根据全等三角形的判定定理SAS推知ABDACE,然后由全等三角形的对应边相等证得BD=CE、对应角相等ABF=ECA;作辅助线BH构建对顶角ABF=HCF,再根据三角形内角和定理证得BHC=90。 根据结论、的证明过程知,BAC=DFC时,该结论成立了,所以本条件中的BAC=DAE90不合适。 14. 已知,在ABC中,AB=AC。过A点的直线a从与边AC重合的位置开始绕点A按顺时针方向旋转角q,直线a交BC边于点P,BMN的边MN始终在直线a上,且BM=BN,连接CN。 当BAC=MBN=90时, 如图a,当q=45时,ANC的度数为_; 如图b,当q45时,中的结论是否发生变化?说明理
24、由; 如图c,当BAC=MBN90时,请直接写出ANC与BAC之间的数量关系,不必证明。 14解:45。不变。理由如下过B、C分别作BDAP于点D,CEAP于点E。BAC =90,BADEAC=90。BDAP,ADB =90。ABDBAD=90。ABD=EAC。又AB=AC,ADB =CEA=90,ADBCEA。AD=EC,BD=AE。BD是等腰直角三角形NBM斜边上的高,BD=DN,BND=45。BN=BD=AE。DNDE=AEDE,即NE=AD=EC。 NEC =90,ANC =45。ANC =9001BAC。 2BM=BN,MBN=90,BMN=BNM=45。 又CAN=45,BMN=C
25、AN。又AB=AC,AN=AN,BMNCAN。ANC=BNM=45。 过B、C分别作BDAP于点D,CEAP于点E。通过证明ADBCEA从而证明CEN是等腰直角三角形即可。 如图,由已知得: =1802ABC1 =180261 =6 =3456 =656=5。 点A、B、N、C四点共圆。 ANC =ABC =900001BAC。 215. 已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EFBD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG 求证:EG=CG; 将图中BEF绕B点逆时针旋转45,如图所示,取DF中点G,连接EG,CG问中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,
26、请说明理由 将图中BEF绕B点旋转任意角度,如图所示,再连接相应的线段,问中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论? D A A D A F G G E E E F C C B F B 第15题图 第15题图 C B 第15题图 15 解:证明:在RtFCD中, G为DF的中点, CG=11FD 1分同理,在RtDEF中, EG=FD 2分 22来源学#科#网Z#X#X#K CG=EG3分中结论仍然成立,即EG=CG4分 证法一:连接AG,过G点作MNAD于M,与EF的延长线交于N点 在DAG与DCG中, M D A AD=CD,ADG=CDG,DG=DG, G DAGDCG AG=C
27、G5分 E F N 在DMG与FNG中, DGM=FGN,FG=DG,MDG=NFG, C N B DMGFNG 图 MG=NG 在矩形AENM中,AM=EN 6分 在RtAMG 与RtENG中, AM=EN, MG=NG, AMGENG AG=EG M EG=CG 8分 证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC, 4分 D A 在DCG 与FMG中,FG=DG,MGF=CGD,MG=CG, DCG FMGMF=CD,FMGDCG G MFCDAB5分EFMF E F 在RtMFE 与RtCBE中, MF=CB,EF=BE,MFE CBE MEF=CEB6分 C B MECME
28、FFECCEBCEF90 7分 MEC为直角三角形 MG = CG, EG= EG=CG8分 中的结论仍然成立, 1MC 2E A 图 D F G B 图 C 即EG=CG其他的结论还有:EGCG10分 16、如图1,点A是线段BC上一点,ABD和ACE都是等边三角形 连结BE,CD,求证:BE=CD; 如图2,将ABD绕点A顺时针旋转得到ABD 当旋转角为 60 度时,边AD落在AE上; 在的条件下,延长DD交CE于点P,连接BD,CD当线段AB、AC满足什么数量关系时,BDD与CPD全等?并给予证明 16、解 证明:ABD和ACE都是等边三角形 AB=AD,AE=AC,BAD=CAE=60
29、, BAD+DAE=CAE+DAE,即BAE=DAC, 在BAE和DAC中, ,BAEDAC,BE=CD; 解:BAD=CAE=60,DAE=180602=60,边AD落在AE上, 旋转角=DAE=60; 当AC=2AB时,BDD与CPD全等 理由如下:由旋转可知,AB与AD重合,AB=BD=DD=AD,四边形ABDD是菱形, ABD=DBD=ABD=60=30,DPBC, ACE是等边三角形,AC=AE,ACE=60,AC=2AB,AE=2AD, PCD=ACD=ACE=60=30,又DPBC, ABD=DBD=BDD=ACD=PCD=PDC=30, 在BDD与CPD中, ,BDDCPD 故
30、答案为:60 D 17. 如图1,在正方形ABCD中,点M、N分别在AD、CD上,若MBN=45,易证MN=AM+CN 如图2,在梯形ABCD中,BCAD,AB=BC=CD,点M、N分别在AD、CD上,若MBN= 1ABC,试探2究线段MN、AM、CN有怎样的数量关系?请写出猜想,并给予证明 如图3,在四边形ABCD中,AB=BC,ABC+ADC=180,点M、N分别在DA、CD的延长线上,若MBN= 1ABC,试探究线段MN、AM、CN又有怎样的数量关系?请直接写出猜想,不需证明 217 解:MN=AM+CN 理由如下: 如图,BCAD,AB=BC=CD, 梯形ABCD是等腰梯形, A+BC
31、D=180, 把ABM绕点B顺时针旋转90到CBM,则ABMCBM, AM=CM,BM=BM,A=BCM,ABM=MBC, BCM+BCD=180, 点M、C、M三点共线, MBN=12ABC, MBN=MBC+CBN=ABM+CBN=ABC-MBN=12ABC, MBN=MBN, BM在BMN和BMN中,=BMMBN=MBN, BN=BNBMNBMN,MN=MN, 又MN=CM+CN=AM+CN,MN=AM+CN; MN=CN-AM 理由如下:如图,作CBM=ABM交CN于点M, ABC+ADC=180, BAD+C=360-180=180, 又BAD+BAM=180, C=BAM, CBM=ABM在ABM和CBM中,AB=BC, C=BAMABMCBM, AM=CM,BM=BM,MBN=1ABC, 2MBN=ABC-=ABC-=ABC-MBN=1ABC, 2BM=BMBN, MBN=MBN,在MBN和MBN MBN=MBN=BNMBNMBN, MN=MN, MN=CN-CM=CN-AM, MN=CN-AM 点评:本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰梯形的两底角互补,利用旋转变换作辅助线,构造出全等三角形,把MN、AM、CN通过等量转化到两个全等三角形的对应边是解题的关键,本题灵活性较强,对同学们的能力要求较高