专题17 旋转相似模型 2024年中考数学核心几何模型重点突破(全国通用)
展开【模型】如图,在中,已知,可知∽,将绕着点A旋转,得到下右图,根据旋转的性质和相似三角形对应边成比例,对应角相等,可证∽。
【例1】如图,正方形中,点是边上一点,连接,以为对角线作正方形,边与正方形的对角线相交于点,连接.以下四个结论:①;②;③;④.其中正确的个数为( )
A.个B.个C.个D.个
【例2】如图,正方形的边长为8,线段绕着点逆时针方向旋转,且,连接,以为边作正方形,为边的中点,当线段的长最小时,______.
【例3】【问题发现】如图1,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D为斜边BC上一点(不与点B,C重合),将线段AD绕点A顺时针旋转90°得到AE,连接EC,则线段BD与CE的数量关系是______,位置关系是______;
【探究证明】如图2,在Rt△ABC和Rt△ADE中,∠BAC=∠DAE=90°,AB=AC,AD=AE,将△ADE绕点A旋转,当点C,D,E在同一条直线上时,BD与CE具有怎样的位置关系,说明理由;
【拓展延伸】如图3,在Rt△BCD中,∠BCD=90°,BC=2CD=4,过点C作CA⊥BD于A.将△ACD绕点A顺时针旋转,点C的对应点为点E.设旋转角∠CAE为(0°<<360°),当C,D,E在同一条直线上时,画出图形,并求出线段BE的长度.
一、单选题
1.如图,点E是边长为8的正方形ABCD的边CD上一动点,连接AE,将线段AE绕点E逆时针旋转90°到线段EF,连接AF,BF,AF交边BC于点G,连接EG,当AF+BF取最小值时,线段EG的长为( )
A.8B.7C.9D.
2.如图,在矩形ABCD中,DE平分交BC于点E,点F是CD边上一点(不与点D重合).点P为DE上一动点,,将绕点P逆时针旋转90°后,角的两边交射线DA于H,G两点,有下列结论:①;②;③;④,其中一定正确的是( )
A.①②B.②③C.①④D.③④
3.如图,中,,,点是重心,将绕着点按顺时针方向旋转,使点A落在BC延长线上的处,此时点B落在点,点G落在点.联结CG、、、.在旋转过程中,下列说法:①;②与相似;③;④点所经过的路程长是.其中正确的个数是( )
A.1B.2C.3D.4
4.如图,四边形为正方形,将绕点逆时针旋转至,点,,在同一直线上,与交于点,延长与的延长线交于点,,.以下结论:
①;②;③;④.其中正确结论的个数为( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
5.如图,在中,,将以点为中心逆时针旋转得到,点在边上,交于点.下列结论:①;②平分;③,其中所有正确结论的序号是( )
A.①②B.②③C.①③D.①②③
二、填空题
6.如图,在四边形ABCD中,AE⊥BC,垂足为E,∠BAE=∠ADC,BE=CE=2,CD=5,AD=kAB(k为常数),则BD的长为____.(用含k的式子表示)
7.如图,在△ABC中,AB=5,D为边AB上-动点,以CD为一边作正方形CDEF,当点D从点B运动到点A时,点E运动的路径长为_________.
8.已知正方形DEFG的顶点F在正方形ABCD的一边AD的延长线上,连结AG,CE交于点H,若,,则CH的长为________.
9.将一副三角尺(在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=60°;在Rt△DEF中,∠EDF=90°,∠E=45°)如图①摆放,点D为AB的中点,DE交AC于点P,DF经过点C.将△DEF绕点D顺时针方向旋转角α(0°<α<60°),DE′交AC于点M,DF′交BC于点N,则=________.
10.如图,在中,,,,将绕点按逆时针方向旋转得到.连接、,直线、交于点,连接.
(1)与的等量关系是:___;
(2)在旋转过程中,线段的最大值是___.
三、解答题
11.在和中,,,与在同一条直线上,点与点重合,,如图为将绕点顺时针旋转后的图形,连接,,若,求和的面积.
12.在同一平面内,如图①,将两个全等的等腰直角三角形摆放在一起,点A为公共顶点,.如图②,若△ABC固定不动,把△ADE绕点A逆时针旋转,使AD、AE与边BC的交点分别为M、N点M不与点B重合,点N不与点C重合.
【探究】求证:.
【应用】已知等腰直角三角形的斜边长为4.
(1)的值为______.
(2)若,则MN的长为______.
13.如图1,中,,,点、、分别在三条边上,,.
(1)如图2,将绕点逆时针旋转,点、分别为、的中点,若,求 的长;
(2)如图3,将绕点顺时针旋转,点、为、的中点,直接写出的值.
14.如图,在中,.动点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿方向绕行一周,动直线从开始,以每秒1个单位长度的速度向右平移,分别交于两点.当点P运动到点A时,直线也停止运动.
(1)求点P到的最大距离;
(2)当点P在上运动时,
①求的值;
②把绕点E顺时针方向旋转,当点P的对应点落在上时,的对应线段恰好与垂直,求此时t的值.
(3)当点P关于直线的对称点为F时,四边形能否成为菱形?若能,直接写出t的值;若不能,请说明理由.
15.发现规律
(1)如图①,△ABC与△ADE都是等边三角形,直线BD,CE交于点F.直线BD,AC交于点H.求∠BFC的度数.
(2)已知:△ABC与△ADE的位置如图②所示,直线BD,CE交于点F.直线BD,AC交于点H.若∠ABC=∠ADE=α,∠ACB=∠AED=β,求∠BFC的度数.
应用结论
(3)如图③,在平面直角坐标系中,点O的坐标为(0,0),点M的坐标为(3,0),N为y轴上一动点,连接MN.将线段MN绕点M逆时针旋转60°得到线段MK,连接NK,OK.求线段OK长度的最小值.
16.将绕点逆时针方向旋转,并使各边长变为原来的倍,得到,我们将这种变换记为.
(1)问题发现
如图①,对作变换得,则______;直线与直线所夹的锐角度数为______.
(2)拓展探究
如图②,中,且,连结,.对作变换得,求的值及直线与直线相交所成的较小角的度数,并就图②的情形说明理由.
(3)问题解决
如图③,中,,,对作变换得,使点、、在同一直线上,且四边形为矩形,请直接写出的值.
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