2021年中考数学专题复习 专题34 中考几何旋转类问题 (教师版含解析)
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1、 专题专题 34 34 中考几何旋转类问题中考几何旋转类问题 1 1旋转的定义:旋转的定义:在平面内,将一个图形绕某一点按某个方向转动一个角度,这样的运动叫做图形的旋转。 这个定点叫做旋转中心,转动的角度叫做旋转角。 2. 2. 旋转的旋转的性质性质: (1)对应点到旋转中心的距离相等,对应线段相等,对应角相等; (2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角。 3 3旋转对称中心:旋转对称中心:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图 形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角(旋转角小于 0,大于 360)。 4 4中心对称:中心对称:如果把一个
2、图形绕着某一点旋转 180 度后能与另一个图形重合,那么我们就说,这两个图形 成中心对称。这个点就是它的对称中心。 5 5中心对称的性质中心对称的性质 (1)关于中心对称的两个图形是全等形。 (2)关于中心对称的两个图形,对称点连线都经过对称中心,并且被对称中心平分。 (3)关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或在同一直线上)且相等。 【例题【例题 1 1】(2020(2020青岛青岛) )如图,将ABC先向上平移 1 个单位,再绕点P按逆时针方向旋转 90,得到A BC,则点A的对应点A的坐标是( ) A(0,4) B(2,2) C(3,2) D(1,4) 【答案】D 【解析】根据平移和旋
3、转的性质,将ABC先向上平移 1 个单位,再绕点P按逆时针方向旋转 90,得到 ABC,即可得点A的对应点A的坐标 如图, ABC即为所求, 则点A的对应点A的坐标是(1,4) 【对点练习】【对点练习】(2019(2019河南河南) )如图,在OAB中,顶点O(0,0),A(3,4),B(3,4),将OAB与正方形ABCD 组成的图形绕点O顺时针旋转,每次旋转 90,则第 70 次旋转结束时,点D的坐标为( ) A(10,3) B(3,10) C(10,3) D(3,10) 【答案】D 【解析】先求出AB6,再利用正方形的性质确定D(3,10),由于 70417+2,所以第 70 次旋转结束
4、时,相当于OAB与正方形ABCD组成的图形绕点O顺时针旋转 2 次,每次旋转 90,此时旋转前后的点D 关于原点对称,于是利用关于原点对称的点的坐标特征可出旋转后的点D的坐标 A(3,4),B(3,4), AB3+36, 四边形ABCD为正方形, ADAB6, D(3,10), 70417+2, 每 4 次一个循环,第 70 次旋转结束时,相当于OAB与正方形ABCD组成的图形绕点O顺时针旋转 2 次, 每次旋转 90, 点D的坐标为(3,10) 【例题【例题 2 2】(2020(2020孝感孝感) )如图,点E在正方形ABCD的边CD上,将ADE绕点A顺时针旋转 90到ABF的 位置,连接E
5、F,过点A作EF的垂线,垂足为点H,与BC交于点G若BG3,CG2,则CE的长为( ) A5 4 B15 4 C4 D9 2 【答案】B 【解析】连接EG,根据AG垂直平分EF,即可得出EGFG,设CEx,则DE5xBF,FGEG8x, 再根据 RtCEG中,CE 2+CG2EG2,即可得到 CE的长 解:如图所示,连接EG, 由旋转可得,ADEABF, AEAF,DEBF, 又AGEF, H为EF的中点, AG垂直平分EF, EGFG, 设CEx,则DE5xBF,FG8x, EG8x, C90, RtCEG中,CE 2+CG2EG2,即 x 2+22(8x)2, 解得x= 15 4 , CE
6、的长为15 4 。 【对点练习】【对点练习】(2019 广西贺州)如图,正方形ABCD的边长为 4,点E是CD的中点,AF平分BAE交BC于点 F,将ADE绕点A顺时针旋转 90得ABG,则CF的长为 【答案】62 【解析】作FMAD于M,FNAG于N,如图,易得四边形CFMD为矩形,则FM4, 正方形ABCD的边长为 4,点E是CD的中点, DE2, AE2, ADE绕点A顺时针旋转 90得ABG, AGAE2,BGDE2,34,GAE90,ABGD90, 而ABC90, 点G在CB的延长线上, AF平分BAE交BC于点F, 12, 2+41+3,即FA平分GAD, FNFM4, ABGFF
7、NAG, GF2, CFCGGF4+2262 【例题【例题 3 3】 (2020(2020南京南京) )将一次函数y2x+4 的图象绕原点O逆时针旋转 90,所得到的图象对应的函数 表达式是 【答案】y= 1 2x+2 【分析】直接根据一次函数互相垂直时系数之积为1,进而得出答案 【解析】在一次函数y2x+4 中,令x0,则y4, 直线y2x+4 经过点(0,4), 将一次函数y2x+4 的图象绕原点O逆时针旋转 90,则点(0,4)的对应点为(4,0), 旋转后得到的图象与原图象垂直,则对应的函数解析式为:y= 1 2x+b, 将点(4,0)代入得,1 2 (4) +b0, 解得b2, 旋转
8、后对应的函数解析式为:y= 1 2x+2, 故答案为y= 1 2x+2 【对点练习】【对点练习】 (2019(2019海南省海南省) )如图, 将RtABC的斜边AB绕点A顺时针旋转(090)得到AE, 直角 边AC绕点A逆时针旋转(090)得到AF,连结EF若AB3,AC2,且+B,则 EF 【答案】 【解析】由旋转的性质可得AEAB3,ACAF2,由勾股定理可求EF的长 由旋转的性质可得AEAB3,ACAF2, B+BAC90,且+B, BAC+90 EAF90 EF 【例题【例题4 4】 (2020(2020贵州黔西南贵州黔西南) )规定: 在平面内, 如果一个图形绕一个定点旋转一定的角
9、度(0180) 后能与自身重合,那么就称这个图形是旋转对称图形,转动的这个角度称为这个图形的一个旋转角例 如:正方形绕着两条对角线的交点 O 旋转 90或 180后,能与自身重合(如图 1),所以正方形是旋转对称 图形,且有两个旋转角根据以上规定,回答问题: (1)下列图形是旋转对称图形,但不是中心对称图形的是_; A矩形 B正五边形 C菱形 D正六边形 (2)下列图形中,是旋转对称图形,且有一个旋转角是 60 度的有:_(填序号); (3)下列三个命题: 中心对称图形是旋转对称图形; 等腰三角形是旋转对称图形; 圆是旋转对称图形, 其中真命题的个数有( )个; A0 B1 C2 D3 (4)
10、如图 2 的旋转对称图形由等腰直角三角形和圆构成,旋转角有 45,90,135,180,将图形补充 完整 【答案】(1)B;(2)(1)(3)(5);(3)C;(4)见解析 【解析】(1)根据旋转对称图形的定义进行判断; (2)先分别求每一个图形中的旋转角,然后再进行判断; (3)根据旋转对称图形的定义进行判断; (4)利用旋转对称图形的定义进行设计 解:(1)矩形、正五边形、菱形、正六边形都是旋转对称图形,但正五边形不是中心对称图形, 故选:B (2)是旋转对称图形,且有一个旋转角是 60 度的有(1)(3)(5) 故答案为:(1)(3)(5) (3)中心对称图形,旋转 180一定会和本身重
11、合,是旋转对称图形;故命题正确; 等腰三角形绕一个定点旋转一定的角度(0180)后,不一定能与自身重合,只有等边三角形 是旋转对称图形,故不正确; 圆具有旋转不变性,绕圆心旋转任意角度一定能与自身重合,是旋转对称图形;故命题正确; 即命题中正确, 故选:C (4)图形如图所示: 【点拨】本题考查旋转对称图形,中心对称图形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决 问题 【对点练习】【对点练习】(2019(2019广西贵港广西贵港) )已知:ABC是等腰直角三角形,BAC90,将ABC绕点C顺时针方向 旋转得到ABC, 记旋转角为, 当 90180时, 作ADAC, 垂足为D,AD与BC
12、交于点E (1)如图 1,当CAD15时,作AEC的平分线EF交BC于点F 写出旋转角的度数; 求证:EA+ECEF; (2)如图 2,在(1)的条件下,设P是直线AD上的一个动点,连接PA,PF,若AB,求线段PA+PF的 最小值(结果保留根号) 【答案】见解析。 【解析】(1)解:旋转角为 105 理由:如图 1 中, ADAC,ADC90, CAD15, ACD75,ACA105, 旋转角为 105 证明:连接AF,设EF交CA于点O在EF时截取EMEC,连接CM CEDACE+CAE45+1560, CEA120, FE平分CEA,CEFFEA60, FCO180457560, FCO
13、AEO,FOCAOE, FOCAOE, , , COEFOA,COEFOA, FAOOEC60, AOF是等边三角形,CFCAAF, EMEC,CEM60,CEM是等边三角形, ECM60,CMCE, FCAMCE60,FCMACE, FCMACE(SAS),FMAE, CE+AEEM+FMEF (2)解:如图 2 中,连接AF,PB,AB,作BMAC交AC的延长线于M 由可知,EAFEAB75,AEAE,AFAB, AEFAEB, EFEB, B,F关于AE对称,PFPB, PA+PFPA+PBAB, 在 RtCBM中,CBBCAB2,MCB30, BMCB1,CM, AB PA+PF的最小
14、值为 一、选择题一、选择题 1(2020(2020天津天津) )如图,在ABC中,ACB90,将ABC绕点C顺时针旋转得到DEC,使点B的对应点 E恰好落在边AC上,点A的对应点为D,延长DE交AB于点F,则下列结论一定正确的是( ) AACDE BBCEF CAEFD DABDF 【答案】D 【解析】依据旋转可得,ABCDEC,再根据全等三角形的性质,即可得出结论 由旋转可得,ABCDEC, ACDC,故A选项错误, BCEC,故B选项错误, AEFDECB,故C选项错误, AD, 又ACB90, A+B90, D+B90, BFD90,即DFAB,故D选项正确。 2 (2020(2020菏
15、泽菏泽) )如图, 将ABC绕点A顺时针旋转角, 得到ADE, 若点E恰好在CB的延长线上, 则BED 等于( ) A 2 B2 3 C D180 【答案】D 【分析】证明ABE+ADE180,推出BAD+BED180即可解决问题 【解答】解:ABCADE,ABC+ABE180, ABE+ADE180, BAD+BED180, BAD, BED180 3.(20193.(2019 山东枣庄山东枣庄) )如图,点E是正方形ABCD的边DC上一点,把ADE绕点A顺时针旋转 90到ABF的 位置若四边形AECF的面积为 20,DE2,则AE的长为( ) A4 B2 C6 D2 【答案】D 【解析】利
16、用旋转的性质得出四边形AECF的面积等于正方形ABCD的面积,进而可求出正方形的边长,再 利用勾股定理得出答案 ADE绕点A顺时针旋转 90到ABF的位置 四边形AECF的面积等于正方形ABCD的面积等于 20, ADDC2, DE2, RtADE中,AE2 4.(20194.(2019南京南京) )如图, ABC是由ABC经过平移得到的, ABC还可以看作是ABC经过怎样的图形变 化得到?下列结论:1 次旋转;1 次旋转和 1 次轴对称;2 次旋转;2 次轴对称其中所有正确结 论的序号是( ) A B C D 【答案】D 【解析】本题主要考查了几何变换的类型,在轴对称变换下,对应线段相等,对
17、应直线(段)或者平行,或 者交于对称轴,且这两条直线的夹角被对称轴平分在旋转变换下,对应线段相等,对应直线的夹角等于 旋转角 依据旋转变换以及轴对称变换,即可使ABC与ABC重合 先将ABC绕着BC的中点旋转 180, 再将所得的三角形绕着BC的中点旋转 180, 即可得到ABC; 先将ABC沿着BC的垂直平分线翻折, 再将所得的三角形沿着BC的垂直平分线翻折, 即可得到ABC。 5.5.( (20192019湖北孝感湖北孝感) )如图,在平面直角坐标系中,将点P(2,3)绕原点O顺时针旋转 90得到点P,则P 的坐标为( ) A(3,2) B(3,1) C(2,3) D(3,2) 【答案】D
18、 【解析】本题考查了坐标与图形变化旋转:图形或点旋转之后要结合旋转的角度和图形的特殊性质来求 出旋转后的点的坐标常见的是旋转特殊角度如:30,45,60,90,180 作PQy轴于Q,如图,把点P(2,3)绕原点O顺时针旋转 90得到点P看作把OPQ绕原点O顺时针旋转 90得到OPQ,利用旋转的性质得到PQO90,QOQ90,PQPQ2,OQOQ 3,从而可确定P点的坐标 作PQy轴于Q,如图, P(2,3), PQ2,OQ3, 点P(2,3)绕原点O顺时针旋转 90得到点P相当于把OPQ绕原点O顺时针旋转 90得到OPQ, PQO90,QOQ90,PQPQ2,OQOQ3, 点P的坐标为(3,
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