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人教版23.1 图形的旋转优秀课后练习题
展开这是一份人教版23.1 图形的旋转优秀课后练习题,文件包含第01讲图形的旋转原卷版docx、第01讲图形的旋转解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共52页, 欢迎下载使用。
知识点01 旋转的概念
旋转的概念:
在平面内,把一个图形绕着某一个点O按照顺时针或逆时针旋转一定角度的图形变换叫做 旋转 。点O叫做 旋转中心 ,转动的角度叫做 旋转角 ,顺时针或逆时针叫做 旋转方向 。它们是旋转的三要素。
旋转的相关概念:
如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做 对应点 ,如果图形上的线段AB经过旋转变为点A′B′,那么这两条线段叫做 对应线段 ,如果图形上的∠ABC经过旋转变为点∠A′B′C′,那么这两个角叫做 对应角 。
题型考点:①判断生活中的旋转现象。②旋转中心与对应点对应边的判断。
【即学即练1】
1.有下列现象:①高层公寓电梯的上升;②传送带的移动;③方向盘的转动;④风车的转动;⑤钟摆的运动;⑥荡秋千运动.其中属于旋转的有( )
A.2个B.3个C.4个D.5个
【解答】解:①高层公寓电梯的上升,是平移,故不符合要求:
②传送带的移动,是平移,故不符合要求;
③方向盘的转动,是旋转,故符合要求;
④风车的转动,是旋转,故符合要求;
⑤钟摆的运动,是旋转,故符合要求;
⑥荡秋千运动,是旋转,故符合要求;
故选:C.
【即学即练2】
2.如图,△AOB旋转到△A′OB′的位置.若∠AOA′=90°,则旋转中心是点 ,旋转角是 , 点A的对应点是 , 线段AB的对应线段是 , ∠B的对应角是 ,∠BOB′= .
【解答】解:由图形可得,旋转中心是点O,旋转角是∠A'OA,点A的对应点为A',线段AB的对应线段为A'B',∠B的对应角为∠B',∠BOB'=AOA'=90°.
故答案为:O、∠A′OA、A′、A′B′、∠B′、90°.
【即学即练2】
3.如图,△ABC按顺时针旋转到△ADE的位置,以下关于旋转中心和对应点的说法正确的是( )
A.点A是旋转中心,点B和点E是对应点
B.点C是旋转中心,点B和点D是对应点
C.点A是旋转中心,点C和点E是对应点
D.点D是旋转中心,点A和点D是对应点
【解答】解:∵如图,△ABC按顺时针旋转到△ADE的位置,
∴点A是旋转中心,点B和点D是对应点,点C和点E是对应点.
故A,B,D错误,C正确.
故选:C.
知识点02 旋转的性质
旋转的性质:
①旋转前后的两个图形 全等 。所以对应边 相等 ,对应角 相等 。
②对应点到旋转中心的距离 相等 。
③对应点与旋转中心的连线形成的夹角等于 旋转角 。
题型考点:①旋转的性质理解。②旋转的性质利用。
【即学即练1】
4.下列关于图形旋转的说法中,错误的是( )
A.图形上各点旋转的角度相同
B.对应点到旋转中心距离相等
C.由旋转得到的图形也一定可以由平移得到
D.旋转不改变图形的大小、形状
【解答】解:A、图形上各点旋转的角度相同,本选项正确,不符合题意;
B、对应点到旋转中心距离相等,本选项正确,不符合题意;
C、由旋转得到的图形不一定可以由平移得到,本选项不正确,符合题意;
D、旋转不改变图形的大小、形状,本选项正确,不符合题意.
故选:C.
【即学即练2】
5.如图,△ABC中,∠B=35°,∠BAC=70°,将△ABC绕点A旋转逆时针旋转α度(0<α<180)后得到△ADE,点E恰好落在BC上,则α=( )
A.30°B.35°C.40°D.不能确定
【解答】解:∵∠B=35°,∠BAC=70°,
∴∠C=180°﹣∠B﹣∠BAC=75°,
∵将△ABC绕点A旋转逆时针旋转α度(0<α<180)后得到△ADE,点E恰好落在BC上,
∴AC=AE,∠CAE=α,
∴∠AEC=∠C=75°,
∴∠CAE=α=180°﹣∠AEC﹣∠C=30°,
故选:A.
【即学即练3】
6.如图.Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,将△ABC绕点B逆时针旋转得△A′BC′,若点C′在AB上,则AA′的长为 .
【解答】解:∵∠C=90°,BC=3,AC=4,
∴AB===5,
由旋转得:AC=A′C′=4,BC=BC′=3,∠C=∠BC′A′=90°,
∴AC′=AB﹣BC′=5﹣3=2,∠AC′A′=180°﹣∠BC′A′=90°,
∴AA′===2,
故答案为:2.
【即学即练4】
7.如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,图中阴影部分的面积为( )
A.B.C.1﹣D.1﹣
【解答】解:如图,设B′C′与CD的交点为E,连接AE,
在Rt△AB′E和Rt△ADE中,,
∴Rt△AB′E≌Rt△ADE(HL),
∴∠DAE=∠B′AE,
∵旋转角为30°,
∴∠DAB′=60°,
∴∠DAE=×60°=30°,
∴DE=1×=,
∴阴影部分的面积=1×1﹣2×(×1×)=1﹣.
故选:C.
知识点03 旋转作图
旋转作图的步骤:
①确定旋转的三要素: 旋转中心 , 旋转方向 , 旋转角 。
②在原图中找到 关键点 ,做出图形关键点旋转后的 对应点 。
③按照 原图形 连接各对应点。
题型考点:旋转作图。
【即学即练1】
8.已知:如图,四边形ABCD及一点P.
求作:四边形A′B′C′D′,使得它是由四边形ABCD绕P点顺时针旋转150°得到的.
【解答】解:
四边形A′B′C′D′就是所求的图形.
【即学即练2】
9.如图,△ABC绕点O旋转后,顶点A的对应点为A′,试确定旋转后的三角形.
【解答】解:如图所示:
知识点04 旋转对称图形
平面直角坐标系中的旋转:
若一个图形绕着平面直角坐标系原点旋转90°,则对应点之间的坐标关系为:原横坐标的绝对值变为
对应点的 纵坐标的绝对值 ,原纵坐标的绝对值变成对应点的 横坐标的绝对值 。坐标符号看坐标所在象限。 简称横变纵,纵边横,符号看象限。
当在平面直角坐标系中绕着某点旋转180°时,可利用中点坐标公式求解坐标。
旋转对称图形:
若一个图形绕着某点旋转一定的角度能够与原图形 完全重合 ,这样的图形叫做旋转对称图形。
题型考点:①判断旋转对称图形的旋转角。②平面直角坐标系中的旋转
【即学即练1】
10.下列四个圆形图案中,分别以它们所在圆的圆心为旋转中心,顺时针旋转120°后,能与原图形完全重合的是( )
A.B.C.D.
【解答】解:A、最小旋转角度==120°;
B、最小旋转角度==90°;
C、最小旋转角度==180°;
D、最小旋转角度==72°;
综上可得:顺时针旋转120°后,能与原图形完全重合的是A.
故选:A.
【即学即练2】
11.如图是一个旋转对称图形,要使它旋转后与自身重合,至少应将它绕中心逆时针方向旋转的度数为( )
A.30°B.60°C.120°D.180°
【解答】解:正六边形被平分成六部分,
因而每部分被分成的圆心角是60°,
因而旋转60度的整数倍,就可以与自身重合.
则α最小值为60度.
故选:B.
【即学即练3】
12.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′B′C′,则点A的对应点A′的坐标是( )
A.(0,4)B.(2,﹣2)C.(3,﹣2)D.(﹣1,4)
【解答】解:如图,
△A′B′C′即为所求,
则点A的对应点A′的坐标是(﹣1,4).
故选:D.
【即学即练4】
13.如图,把图中的△ABC经过一定的变换得到△A′B′C′,如果图中△ABC上的点P的坐标为(a,b),那么它的对应点P′的坐标为( )
A.(a﹣2,b)B.(a+2,b)C.(﹣a﹣2,﹣b)D.(a+2,﹣b)
【解答】解:由图可知,△ABC与△A′B′C′关于点(﹣1,0)成中心对称,
设点P′的坐标为(x,y),
所以,=﹣1,=0,
解得x=﹣a﹣2,y=﹣b,
所以,P′(﹣a﹣2,﹣b).
故选:C.
题型01 生活中的旋转现象
【典例1】
下列运动属于旋转的是( )
A.滚动过程中的篮球的滚动
B.钟表的钟摆的摆动
C.气球升空的运动
D.一个图形沿某直线对折的过程
【解答】解:A、滚动过程中的篮球属于滚动,不是绕着某一个固定的点转动,不属旋转;
B、钟表的钟摆的摆动,符合旋转变换的定义,属于旋转;
C、气球升空的运动是平移,不属于旋转;
D、一个图形沿某直线对折的过程是轴对称,不属于旋转.
故选:B.
【典例2】
下列现象属于旋转的是( )
A.摩托车在急刹车时向前滑动
B.飞机起飞后冲向空中的过程
C.幸运大转盘转动的过程
D.笔直的铁轨上飞驰而过的火车
【解答】解:A、摩托车在急刹车时向前滑动是平移,故此选项错误;
B、飞机起飞后冲向空中的过程是平移,故此选项错误;
C、幸运大转盘转动的过程是旋转,故此选项正确;
D、笔直的铁轨上飞驰而过的火车是平移,故此选项错误;
故选:C.
题型02 利用旋转求角度
【典例1】
如图,把△ABC绕C点顺时针旋转35°,得到△A′B′C,A′B′交AC于点D,若∠A′DC=90°,则∠A= °.
【解答】解:∵△ABC绕着点C顺时针旋转35°,得到△A′B′C′,
∴∠ACA′=35°,
又∵∠A'DC=90°,
∴∠A′=55°,
∵∠A的对应角是∠A′,即∠A=∠A′,
∴∠A=55°;
故答案为:55.
【典例2】
如图,将△ABC绕点C顺时针旋转,点B的对应点为点E,点A的对应点为点D,当点E恰好落在边AC上时,连接AD,若∠ACB=30°,则∠DAC的度数是( )
A.60°B.65°C.70°D.75°
【解答】解:由题意知△ABC≌△DEC,
则∠ACB=∠DCE=30°,AC=DC,
∴∠DAC===75°,
故选:D.
【典例3】
如图,△ABC中∠BAC=100°,将△ABC绕点A逆时针旋转150°,得到△ADE,这时点B、C、D恰好在同一直线上,则∠E的度数为( )
A.50°B.75°C.65°D.60°
【解答】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转150°,得到△ADE,
∴∠BAD=150°,AD=AB,∠E=∠ACB,
∵点B,C,D恰好在同一直线上,
∴△BAD是顶角为150°的等腰三角形,
∴∠B=∠BDA,
∴∠B=(180°﹣∠BAD)=15°,
∴∠E=∠ACB=180°﹣∠BAC﹣∠B=180°﹣100°﹣15°=65°,
故选:C.
【典例4】
如图,菱形ABCD,E是对角线AC上一点,将线段DE绕点E顺时针旋转角度2α,点D恰好落在BC边上点F处,则∠DAB的度数为( )
A.αB.90°﹣αC.180°﹣2αD.2α
【解答】解:如图,连接BE,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=BC,∠DAB=∠DCB,∠ACD=∠ACB,
在△DCE和△BCE中,
,
∴△DCE≌△BCE(SAS),
∴DE=BE,∠EDC=∠EBC,
∵将线段DE绕点E顺时针旋转角度2α,
∴DE=EF,∠DEF=2α,
∴BE=DE=EF,
∴∠EBF=∠EFB,
∴∠EDC=∠EBC=∠EFB,
∵∠EFB+∠EFC=180°,
∴∠EDC+∠EFC=180°,
∵∠EDC+∠EFC+∠DEF+∠DCF=360°,
∴∠DCF=180°﹣2α=∠DAB,
故选:C.
题型03 利用旋转求线段
【典例1】
如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转90°后,得到矩形AB′C′D′,如果CD=2DA=2,那么CC′= .
【解答】解:由旋转的性质可知,∠CAC′=90°,AC=AC′,
Rt△ACD中,由勾股定理得,
AC===,
在Rt△CAC′中,由勾股定理得,
CC′==.
【典例2】
如图,在△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=30°,将△ABC绕点A按逆时针旋转60°得到△AB1C1连接BC1,则BC1的长为( )
A.3B.4C.5D.6
【解答】解:根据旋转的定义和性质可得AC1=AC=3,∠B1AC1=∠BAC=30°,∠BAB1=60°.
所以∠BAC1=90°.
所以在Rt△BAC1中,利用勾股定理可得BC1==5.
故选:C.
【典例3】
如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,将△ABC绕点B逆时针旋转得△A′BC′,若点C′在AB上,则AA′的长为( )
A.B.4C.2D.5
【解答】解:根据旋转可知:
∠A′C′B=∠C=90°,A′C′=AC=4,AB=A′B,
根据勾股定理,得AB===5,
∴A′B=AB=5,
∴AC′=AB﹣BC′=2,
在Rt△AA′C′中,根据勾股定理,得
AA′===2.
故选:C.
【典例4】
已知等边△ABC的边长为8,点P是边BC上的动点,将△ABP绕点A逆时针旋转60°得到△ACQ,点D是AC边的中点,连接DQ,则DQ的最小值是( )
A.2B.4C.2D.不能确定
【解答】解:如图,由旋转可得∠ACQ=∠B=60°,
又∵∠ACB=60°,
∴∠BCQ=120°,
∵点D是AC边的中点,
∴CD=4,
当DQ⊥CQ时,DQ的长最小,
此时,∠CDQ=30°,
∴CQ=CD=2,
∴DQ==2,
∴DQ的最小值是2,
题型04 旋转作图与坐标计算
【典例1】
作图:
(1)如图甲,以点O为中心,把点P顺时针旋转45°.
(2)如图乙,以点O为中心,把线段AB逆时针旋转90°.
(3)如图丙,以点O为中心,把△ABC顺时针旋转120°.
(4)如图丁,以点B为中心,把△ABC旋转180°.
【解答】解:(1)如图甲,点P′为所求;
(2)如图乙,线段A′B′为所求;
(3)如图丙,△A′B′C′为所求;
(4)如图丁,△A′BC′为所求.
【典例2】
在如图所示的网格中,每个小正方形的边长为1,每个小正方形的顶点叫格点,△ABC的三个顶点都在格点上,在图中画出将△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°后得到的△A'B'C'.
【解答】解:如图,△A'B'C'为所作.
【典例3】
如图,在直角坐标系中,已知菱形OABC的顶点A(1,2),B(3,3).作菱形OABC关于y轴的对称图形OA'B'C',再作图形OA'B'C'关于点O的中心对称图形OA″B″C″,则点C的对应点C″的坐标是( )
A.(2,﹣1)B.(1,﹣2)C.(﹣2,1)D.(﹣2,﹣1)
【解答】解:∵点C的坐标为(2,1),
∴点C′的坐标为(﹣2,1),
∴点C″的坐标的坐标为(2,﹣1),
故选:A.
【典例4】
如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣1,0)与点B关于y轴对称,现将图中的“月牙①”绕点B顺时针旋转90°得到“月牙②”,则点A的对应点A′的坐标为( )
A.(1,2)B.(1,﹣2)C.(﹣2,1)D.(2,﹣4)
【解答】解:如图,连接A′B,
∵点A(﹣1,0)与点B关于y轴对称,
∴点B(1,0),
∴AB=2,
∵月牙①绕点B顺时针旋转90°得到月牙②,
∴A′B⊥x轴,A′B=AB,
∴A′的坐标为(1,2).
故选:A.
【典例5】
如图,将线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′,那么A(﹣2,5)的对应点A′的坐标是( )
A.(5,2)B.(2,5)C.(2,﹣5)D.(5,﹣2)
【解答】解:作AD⊥x轴于点D,作A′D′⊥x轴于点D′,
则OD=A′D′,AD=OD′,OA=OA′,
∴△OAD≌△A′OD′(SSS),
∵A(﹣2,5),
∴OD=2,AD=5,
∴点A′的坐标为(5,2),
故选:A.
【典例6】
如图1,已知△ABC三个顶点的坐标分别是A(﹣3,1),B(﹣1,﹣1),C(﹣2,2).
(1)画出△ABC关于y轴对称的△A1B1C1,并写出点A1,B1,C1的坐标;
(2)画出△ABC绕点B逆时针旋转90°所得到的△A2B2C2.
【解答】解:(1)如图所示:A1(3,0),B1(1,﹣1),C1(2,2);
(2)如图所示:
【典例7】
如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,△ABC的三个顶点的坐标分别为A(﹣1,3),B(﹣4,0),C(0,0)
(1)画出将△ABC向上平移1个单位长度,再向右平移5个单位长度后得到的△A1B1C1;
(2)画出将△ABC绕原点O顺时针方向旋转90°得到△A2B2O;
(3)在x轴上存在一点P,满足点P到A1与点A2距离之和最小,请直接写出P点的坐标.
【解答】解:(1)如图所示,△A1B1C1为所求做的三角形;
(2)如图所示,△A2B2O为所求做的三角形;
(3)作A1点关于x轴的对称点A3,
∴A3坐标为(4,﹣4),
又∵A2坐标为(3,1),
∴A2A3所在直线的解析式为:y=﹣5x+16,
令y=0,则x=,
∴P点的坐标(,0).
题型05 旋转对称图形
【典例1】
图中,不是旋转对称图形的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:A、360°÷5=72°,旋转72°的整数倍即可与原图形重合,是旋转对称图形,故本选项正确;
B、不是旋转对称图形,故本选项错误;
C、360°÷8=45°,旋转45°的整数倍即可与原图形重合,是旋转对称图形,故本选项正确;
D、360°÷4=90°,旋转90°的整数倍即可与原图形重合,是旋转对称图形,故本选项正确.
故选:B.
【典例2】
如图所示的图案绕旋转中心旋转后能够与自身重合,那么它的旋转角可能是( )
A.60°B.90°C.72°D.120°
【解答】解:该图形被平分成五部分,因而每部分被分成的圆心角是72°,
并且圆具有旋转不变性,因而旋转72度的整数倍,就可以与自身重合.
故选:C.
【典例3】
数学课上,老师让同学们观察如图所示的图形,问:它绕着圆心O旋转多少度后和它自身重合?甲同学说:45°;乙同学说:60°;丙同学说:90°;丁同学说:135°.以上四位同学的回答中,错误的是( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
【解答】解:圆被平分成八部分,旋转45°的整数倍,就可以与自身重合,因而甲,丙,丁都正确;错误的是乙.
故选:B.
【典例4】
点O是正五边形ABCDE的中心,分别以各边为直径向正五边形的外部作半圆,组成了一幅美丽的图案(如图).这个图案绕点O至少旋转 °后能与原来的图案互相重合.
【解答】解:连接OA,OE,则这个图形至少旋转∠AOE才能与原图象重合,⑨⑨
∠AOE==72°.
故答案为:72.
1.下列现象中是旋转的是( )
A.雪橇在雪地上滑行B.抽屉来回运动
C.电梯的上下移动D.汽车方向盘的转动
【解答】解:A、雪橇在雪地上滑行不是旋转,故此选项错误;
B、抽屉来回运动是平移,故此选项错误;
C、电梯的上下移动是平移,故此选项错误;
D、汽车方向盘的转动是旋转,故此选项正确;
故选:D.
2.将△AOB绕点O旋转180°得到△DOE,则下列作图正确的是( )
A.B.
C.D.
【解答】解:△AOB与△DOE关于点O中心对称的只有D选项.
故选:D.
3.如图,将△OAB绕点O逆时针旋转80°,得到△OCD,若∠A=2∠D=100°,则∠α的度数是( )
A.50°B.60°C.40°D.30°
【解答】解:∵将△OAB绕点O逆时针旋转80°
∴∠A=∠C,∠AOC=80°
∴∠DOC=80°﹣α
∵∠A=2∠D=100°
∴∠D=50°
∵∠C+∠D+∠DOC=180°
∴100°+50°+80°﹣α=180° 解得α=50°
故选:A.
4.如图,在△ACB中,∠C=90°,∠B=60°,BC=1,△ACB绕点A顺时针旋转90°,得到△ADE,点B,E之间的距离为( )
A.2B.C.D.3
【解答】解:连接BE,
∵BC=1,∠C=90°,∠B=60°,
∴AB=2BC=2,
由旋转可知:∠BAE=90°,AE=AB=2,
∴,
故选:C.
5.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(﹣2,3),将点A绕原点O逆时针方向旋转90°得到点B,则点B的坐标为( )
A.(﹣2,﹣3)B.(﹣3,﹣2)C.(2,3)D.(3,2)
【解答】解:过A点作AD⊥y轴,过B点作BE⊥x轴,
∵点A的坐标为(﹣2,3),
∴AD=2,OD=3,
∵∠AOB=90°,
∴∠AOD+∠AOE=90°,
∴∠BOE+∠AOE=90°,
∴∠AOD=∠BOE,
∵OA=OB,
在△AOD和△BOE中,
,
∴△AOD≌△BOE(AAS),
∴OE=OD=3,OA=OD=3
∴点B的坐标为(﹣3,﹣2),
故选:B.
6.如图,在平面直角坐标系xOy中,点B在第二象限,点A在y轴正半轴上,∠AOB=∠B=30°,OA=2.将△AOB绕点O顺时针旋转90°得到△A'OB',则点B的对应点B'的坐标是( )
A.(3,1)B.C.D.
【解答】解:过点B'作B'C⊥y轴于C,如图所示:
∵∠AOB=∠B=30°,OA=2,
∴∠B'OA=60°,OA=OB=2,
∵将△AOB绕点O顺时针旋转90°得到△A'OB',
∴∠BOB'=90°,OA=OB=OA'=A'B'=2,
∴∠B'OA'=∠OB'A'=90°﹣∠B'OA=30°,
∴∠B'A'C=∠B'OA'+∠OB'A'=60°,
∴∠A'B'C=30°,
∴A'C=1,
∴OC=A'C+OA=3,,
∴点B'的坐标为:,
故选:B.
7.如图,在平面直角坐标系中,将正方形OABC绕点O逆时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2023次得到正方OA2023B2023C2023,如果点A的坐标为(1,0),那么B2023的坐标为( )
A.(1,1)B.C.D.(﹣1,﹣1)
【解答】解:∵点A的坐标为(1,0),
∴OA=1,
∵四边形OABC是正方形,
∴∠OAB=90°,AB=OA=1,
∴B(2,2),
连接OB,如图:
由勾股定理得:,
由旋转的性质得:,
∵将正方形OABC绕点O逆时针旋转45°后得到正方形OA1B1C1,
相当于将线段OB绕点O逆时针旋转45°,依次得到∠AOB=∠BOB1=∠B1OB2=…=45°,
∴,B2(﹣1,1),,B4(﹣1,﹣1),,B6(1,﹣1),,…,
发现是8次一循环,则2023÷8=252…7,
∴点B2023的坐标为,
故选:B.
8.如图,点E为正方形ABCD内一点,∠AEB=90°,将Rt△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°,得到△CBG.延长AE交CG于点F,连接DE.下列结论:①AF⊥CG,②四边形BEFG是正方形,③若DA=DE,则CF=FG;其中正确的结论是( )
A.①②③B.①②C.②③D.①③
【解答】解:设AF交BC于K,如图:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABK=90°,
∴∠KAB+∠AKB=90°,
∵将Rt△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°,得到△CBG,
∴∠KAB=∠BCG,
∵∠AKB=∠CKF,
∴∠BCG+∠CKF=90°,
∴∠KFC=90°,
∴AF⊥CG,故①正确;
∵将Rt△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°,
∴∠AEB=∠CGB=90°,BE=BG,∠EBG=90°,
又∵∠BEF=90°,
∴四边形BEFG是矩形,
又∵BE=BG,
∴四边形BEFG是正方形,故②正确;
如图,过点D作DH⊥AE于H,
∵DA=DE,DH⊥AE,
∴AH=AE,
∴∠ADH+∠DAH=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∴∠DAH+∠EAB=90°,
∴∠ADH=∠EAB,
又∵AD=AB,∠AHD=∠AEB=90°,
∴△ADH≌△BAE(AAS),
∴AH=BE=AE,
∵将Rt△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°,
∴AE=CG,
∵四边形BEFG是正方形,
∴BE=GF,
∴GF=CG,
∴CF=FG,故③正确;
∴正确的有:①②③,
故选:A.
9.如图,将△ABC以点A为旋转中心逆时针旋转得到△ADE,当点D在BC边上时,恰好有AE∥BC,若∠C=40°,则旋转角∠EAC= ,∠B= .
【解答】解:由旋转可知:△ABC≌△ADE,
∴∠C=∠E=40°,AB=AD,
∵AE∥BC,
∴∠CAE=∠C=40°,
∵∠BAD、∠CAE均为旋转角,
∴∠BAD=∠CAE=40°,
∵AB=AD,
∴∠B=∠ADB==70°,
故答案为:40°,70°.
10.如图,△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,将△ABC绕A点按顺时针旋转60°,得到△AB′C′,则CC′= .
【解答】解:∵△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,
∴,
∵将△ABC绕A点按顺时针旋转60°,得到△AB′C′,
∴AC=AC′,∠CAC′=60°,
∴△ACC′是等边三角形,
∴CC′=AC=4,
故答案为:4.
11.如图,等边△ABC中,BC=12,M是高CH所在直线上的一个动点,连接MB,将线段BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接HN.在点M运动过程中,线段HN长度的最小值是 .
【解答】解:如图,
取BC的中点G,连接MG,
∵线段BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,
∴∠MBH+∠HBN=60°,
又∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
即∠MBH+∠MBC=60°,
∴∠HBN=∠GBM,
∵CH是等边三角形的高,
∴BH=AB,
∴BH=BG,
又∵BM旋转到BN,
∴BM=BN,
∴△MBG≌△NBH(SAS),
∴MG=NH,
根据垂线段最短,当MG⊥CH时,MG最短,即HN最短,
此时∠BCH=×60°=30°,
CG=BC=×12=6,
∴MG=CG=3,
∴HN=3.
∴线段HN长度的最小值是3.
故答案为:3.
12.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AC=4,点P为AB上一点,将线段PB绕点P顺时针旋转得线段PQ,点Q在射线BC上,当PQ的垂直平分线MN经过△ABC一边中点时,PB的长为 .
【解答】解:∵∠C=90°,∠B=30°,AC=4,
∴AB=8,,
PQ的垂直平分线MN经过△ABC一边中点,可分为以下三种情况:经过AB的中点D;经过AC的中点E;经过BC的中点F.
当MN经过AB的中点D时,交BC于点G,如图:,
∵PB绕点P顺时针旋转得线段PQ,
∴PQ=PB,
∴∠PQB=∠B=30°,
∵∠DPQ是△PQB的外角,
∴∠DPQ=∠B+∠PQB=60°,
∵MN垂直平分PQ,
∴PD=QD,
∴△PQD是等边三角形,
∴PD=QP,
∴PD=PB,
∴;
当MN经过AC的中点E时,交BC于点G,如图:,
∵∠PQB=30°,MN垂直PQ,
∴∠EGQ=60°,
∴∠CEG=30°,
在Rt△ECG中,EC=2,
∴,
∴,
∵点G在MN上,
∴PG=QG,
∴∠PQB=∠QPG=30°,
∵∠PGB是△PQG的外角,
∴∠PGB=∠PQB+∠QPG=60°,
∴∠GPB=90°,
∴PG⊥PB,
在Rt△PGB中,,
∴,
∴由勾股定理得:;
当MN经过BC的中点F时,交BC于点F(G),如图:,
同理可证:PG⊥PB,
在Rt△PGB中,∠B=30°,,
∴PB=3.
综上:PB的长为:2或5或3.
故答案为:2或3或5.
13.如图,在△ABC中,点E在BC边上,AE=AB,将线段AC绕A点旋转到AF的位置,使得∠CAF=∠BAE,连接EF,EF与AC交于点G.
(1)求证:BC=EF;
(2)若∠ABC=64°,∠ACB=25°,求∠AGE的度数.
【解答】(1)证明:∵∠CAF=∠BAE,
∴∠BAC=∠EAF.
∵将线段AC绕A点旋转到AF的位置,
∴AC=AF.
在△ABC与△AEF中,
,
∴△ABC≌△AEF(SAS),
∴BC=EF;
(2)解:∵AB=AE,∠ABC=64°,
∴∠BAE=180°﹣64°×2=52°,
∴∠FAG=∠BAE=52°.
∵△ABC≌△AEF,
∴∠F=∠C=25°,
∴∠FGC=∠FAG+∠F=52°+25°=77°,
∴∠AGE=77°.
14.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(﹣1,5),B(﹣3,1)和C(4,0),请按下列要求画图并填空.
(1)平移线段AB,使点A平移到点C,画出平移后所得的线段CD,并写出点D的坐标为 ;
(2)将线段AB绕点A逆时针旋转90°,画出旋转后所得的线段AE,连接BE,BC,EC,判断△BEC的形状;
(3)在y轴上找出点F,使△ABF的周长最小,并直接写出点F的坐标为 .
【解答】解:(1)如图所示,D(2,﹣4),
故答案为:(2,﹣4);
(2)如图所示,BE2+EC2=BC2,
∴△BEC的形状为直角三角形;
(3)作B点关于y轴对称点B’,连接AB'交y轴于F点,此时△ABF的周长最小,F(0,4),
故答案为:(0,4).
15.如图,有一副直角三角板如图1放置(其中∠D=45°,∠C=30°),PA,PB与直线MN重合,且三角板PAC,三角板PBD均可以绕点P逆时针旋转.
(1)在图1中,∠DPC= ;
(2)①如图2,若三角板PBD保持不动,三角板PAC绕点P逆时针旋转,转速为10°/秒,转动一周三角板PAC就停止转动,在旋转的过程中,当旋转时间为多少时,有PC∥DB成立;
②如图3,在图1基础上,若三角板PAC的边PA从PN处开始绕点P逆时针旋转,转速为3°/秒,同时三角板PBD的边PB从PM处开始绕点P逆时针旋转,转速为2°/秒,当PC转到与PM位置重合时,两三角板都停止转动,在旋转过程中,当∠CPD=∠BPM时,求旋转的时间是多少?
【解答】解:(1)∵∠BPD=∠D=45°,∠APC=60°,
∴∠DPC=180°﹣45°﹣60°=75°,
故答案为:75°;
(2)①如图1,此时,BD∥PC成立,
∵PC∥BD,∠DBP=90°,
∴∠CPN=∠DBP=90°,
∵∠C=30°,
∴∠CPA=60°,
∴∠APN=30°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为3秒;
如图2,PC∥BD,
∵PC∥BD,∠PBD=90°,
∴∠CPB=∠DBP=90°,
∵∠C=30°,
∴∠CPA=60°,
∴∠APM=30°,
∵三角板PAC绕点P逆时针旋转D的角度为180°+30°=210°,
∵转速为10°/秒,
∴旋转时间为21秒,
综上所述,当旋转时间为3或21秒时,PC∥DB成立;
②设旋转的时间为t秒,由题知,∠APN=3t°,∠BPM=2t°,
∴∠BPN=180°﹣∠BPM=180°﹣2t°,
∴∠CPD=360°﹣∠BPD﹣∠BPN﹣∠APN﹣∠APC=360°﹣45°﹣(180°﹣2t°)﹣(3t°)﹣60°=75°﹣t°,
当∠CPD=∠BPM,即2t°=75°﹣t°,
解得:t=25,
∴当∠CPD=∠BPM,求旋转的时间是25秒.
课程标准
学习目标
①旋转的定义及生活中的旋转现象
②旋转的性质
③旋转作图
④旋转对称图形
理解掌握旋转的定义并能够判断生活中的旋转现象。
掌握旋转的性质,并能够利用性质熟练解题。
掌握旋转作图的方法步骤,能够确定旋转中心,作出旋转后的图形。
掌握旋转对称图形。
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