初中数学人教版九年级上册第二十三章 旋转综合与测试精品同步测试题
展开一.选择题
1.下列运动属于旋转的是( )
A.火箭升空的运动
B.足球在草地上滚动
C.大风车运动的过程
D.传输带运输的东西的运动
2.将图中所示的图案以圆心为中心,旋转180°后得到的图案是( )
A.B.C.D.
3.下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的个数有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
4.等边三角形绕它的一个顶点旋转90°后与原来的等边三角形组成一个新的图形,那么这个新的图形( )
A.是轴对称图形,但不是中心对称图形B.是中心对称图形,但不是轴对称图形
C.既是轴对称图形,又是中心对称图形D.既不是轴对称图形,又不是中心对称图形
5.若点P(m﹣1,5)与点Q(3,2﹣n)关于原点成中心对称,则m+n的值是( )
A.1B.3C.5D.7
6.如图,已知点A(2,1),B(0,2),将线段AB绕点M逆时针旋转到A1B1,点A与A1是对应点,则点M的坐标是( )
A.(0,﹣2)B.(1,﹣1)C.(0,0)D.(﹣1,﹣1)
7.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)
8.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=1cm,将Rt△ABC绕点A逆时针旋转得到Rt△AB'C',使点C'落在AB边上,连接BB',则BB'的长度是( )
A.1cmB.2cmC.cmD.2cm
9.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转角α,得到△ADE,若点E恰好在CB的延长线上,则∠BED等于( )
A.B.αC.αD.180°﹣α
10.在如图所示的平面直角坐标系中,△OA1B1是边长为2的等边三角形,作△B2A2B1与△OA1B1关于点B1成中心对称,再作△B2A3B3与△B2A2B1关于点B2成中心对称,如此作下去,则△B2nA2n+1B2n+1(n是正整数)的顶点A2n+1的坐标是( )
A.(4n﹣1,)B.(2n﹣1,)C.(4n+1,)D.(2n+1,)
二.填空题
11.时针从钟面上2点旋转到6点,共旋转了 度.
12.已知点A(a,1)与点B(﹣3,b)关于原点对称,则ab的值为 .
13.把一个正六边形绕着其对称中心旋转一定的角度,要使旋转后的图形与原来的图形重合,那么旋转的角度至少是 °.
14.如图所示,△COD是△AOB绕点O顺时针方向旋转35°后所得的图形,点C恰好在AB上,∠AOD=90°,则∠BOC的度数是 .
15.如图,平面直角坐标系中,点B在第一象限,点A在x轴的正半轴上,∠AOB=∠B=30°,OA=2,将△AOB绕点O逆时针旋转90°,点B的对应点B'的坐标是 .
16.如图,在直角三角形ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,先以点C为旋转中心,将△ABC按逆时针方向旋转45°,得△A1B1C.然后以直线A1C为对称轴,将△A1B1C轴对称变换,得△A1B2C,则A1B2与AB所成的∠α的度数为 度.
三.解答题
17.如图所示,把△ABC绕点A旋转至△ADE位置,延长BC交AD于F,交DE于G,若∠CAD=10°,∠D=25°,∠EAB=120°,求∠DFB的度数.
18.如图所示,网格中每个小正方形的边长为1,请你认真观察图(1)中的三个网格中阴影部分构成的图案,解答下列问题:
(1)这三个图案都具有以下共同特征:都是 对称图形,都不是 对称图形.
(2)请在图(2)中设计出一个面积为4,且具备上述特征的图案,要求所画图案不能与图(1)中所给出的图案相同.
19.如图,点A′在Rt△ABC的边AB上,与BC交于点D,∠ABC=30°,AC=2,∠ACB=90°,△ACB绕顶点C按逆时针方向旋转与△A′CB′重合,连接BB′,求线段BB′的长度.
20.如图,正方形ABCD与正方形A1B1C1D1关于某点中心对称,已知A,D1,D三点的坐标分别是(0,4),(0,3),(0,2).
(1)求对称中心的坐标.
(2)写出顶点B,C,B1,C1的坐标.
21.如图,点M,N分别在正方形ABCD的边BC,CD上,且∠MAN=45°.把△ADN绕点A顺时针旋转90°得到△ABE.
(1)求证:△AEM≌△ANM.
(2)若BM=3,DN=2,求正方形ABCD的边长.
22.将Rt△ABC绕点直角顶点C逆时针旋转90°后得到△A'B'C,A'B'的延长线与AB交于点D,连接DC.
①求证:AB⊥A'D;
②求∠A'DC的度数.
23.如图,以锐角△ABC的边AC、AB为边向外作正方形ACDE和正方形ABGF,连结BE、CF.
(1)求证:△FAC≌△BAE;
(2)图中△BAE可以通过一次变换得到△FAC,请你说出变换过程.
24.如图,已知△ABC和△AEF中,∠B=∠E,AB=AE,BC=EF,∠EAB=25°,∠F=57°;
(1)请说明∠EAB=∠FAC的理由;
(2)△ABC可以经过图形的变换得到△AEF,请你描述这个变换;
(3)求∠AMB的度数.
25.如图,四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=45°,将△BCD绕点C顺时针旋转一定角度后,点B的对应点恰好与点A重合,得到△ACE.
(1)请求出旋转角的度数;
(2)请判断AE与BD的位置关系,并说明理由;
(3)若AD=2,CD=3,试求出四边形ABCD的对角线BD的长.
参考答案
一.选择题
1.解:A、火箭升空的运动,是平移,故此选项错误;
B、足球在草地上滚动,不是绕着某一个固定的点转动,不是旋转,故此选项错误;
C、大风车运动的过程,是旋转,故此选项正确;
D、传输带运输的东西的运动,是平移,故此选项错误;
故选:C.
2.解:将图中所示的图案以圆心为中心,旋转180°后得到的图案是.
故选:D.
3.解:既是轴对称图形,又是中心对称图形的图形是第一个图形和第三个图形,共2个,
故选:B.
4.解:等边三角形绕它的一个顶点旋转90°后与原来的等边三角形组成一个新的图形,
沿着一条直线对折后两部分完全重合,故是轴对称图形;
找不到一点把图形绕该点旋转180度,旋转后的图形能和原图形完全重合,故不是中心对称图形.
故选:A.
5.解:∵点P(m﹣1,5)与点Q(3,2﹣n)关于原点对称,
∴m﹣1=﹣3,2﹣n=﹣5,
解得:m=﹣2,n=7,
则m+n=﹣2+7=5.
故选:C.
6.解:如图,点M的坐标是(1,﹣1),
故选:B.
7.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.
8.解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=1cm,
∴AC=AB,则AB=2AC=2cm.
又由旋转的性质知,AC′=AC=AB,B′C′⊥AB,
∴B′C′是△ABB′的中垂线,
∴AB′=BB′.
根据旋转的性质知AB=AB′=BB′=2cm.
故选:B.
9.解:∵∠ABC=∠ADE,∠ABC+∠ABE=180°,
∴∠ABE+∠ADE=180°,
∴∠BAD+∠BED=180°,
∵∠BAD=α,
∴∠BED=180°﹣α.
故选:D.
10.解:∵△OA1B1是边长为2的等边三角形,
∴A1的坐标为(1,),B1的坐标为(2,0),
∵△B2A2B1与△OA1B1关于点B1成中心对称,
∴点A2与点A1关于点B1成中心对称,
∵2×2﹣1=3,2×0﹣=﹣,
∴点A2的坐标是(3,﹣),
∵△B2A3B3与△B2A2B1关于点B2成中心对称,
∴点A3与点A2关于点B2成中心对称,
∵2×4﹣3=5,2×0﹣(﹣)=,
∴点A3的坐标是(5,),
∵△B3A4B4与△B3A3B2关于点B3成中心对称,
∴点A4与点A3关于点B3成中心对称,
∵2×6﹣5=7,2×0﹣=﹣,
∴点A4的坐标是(7,﹣),
…,
∵1=2×1﹣1,3=2×2﹣1,5=2×3﹣1,7=2×3﹣1,…,
∴An的横坐标是2n﹣1,A2n+1的横坐标是2(2n+1)﹣1=4n+1,
∵当n为奇数时,An的纵坐标是,当n为偶数时,An的纵坐标是﹣,
∴顶点A2n+1的纵坐标是,
∴△B2nA2n+1B2n+1(n是正整数)的顶点A2n+1的坐标是(4n+1,).
故选:C.
二.填空题
11.解:因为时钟上的时针匀速旋转一周的度数为360°,时钟上的时针匀速旋转一周需要12小时,
则时钟上的时针一小时匀速旋转的度数为:360÷12=30°,
那么从2点走到6点经过了4小时,时针旋转了4×30°=120°.
故答案为:120.
12.解:∵点A(a,1)与点B(﹣3,b)关于原点对称,
∴a=3,b=﹣1,
故ab=﹣3.
故答案为:﹣3.
13.解:正六边形旋转最小的角度,360°÷6=60°,
故答案为:60°
14.解:∵△COD是△AOB绕点O顺时针方向旋转35°后所得的图形,
∴∠AOC=∠BOD=35°,且∠AOD=90°,
∴∠BOC=20°,
故答案为20°
15.解:如图,过点B和B′作BD⊥x轴和B′C⊥y轴于点D、C,
∵∠AOB=∠B=30°,
∴AB=OA=2,∠BAD=60°,
∴AD=1,BD=,
∴OD=OA+AD=3,
∴B(3,),
∴将△AOB绕点O逆时针旋转90°,点B的对应点B',
∴B′C=BD=,OC=OD=3,
∴B′坐标为:(,3).
故答案为:(,3).
16.解:∵△ABC按逆时针方向旋转45°,得△A1B1C,
∴∠BCB1=45°,
∴∠ACB2=180°﹣∠ACB﹣∠BCB1=45°.
而∠B2=∠B1=∠B=90°﹣∠A=60°.
又∵∠α+∠A=∠B2+∠ACB2,
∴∠α=75°.
三.解答题
17.解:由旋转可知:△ABC≌△ADE,
∵∠D=25°,
∴∠B=∠D=25°,∠EAD=∠CAB,
∵∠EAB=∠EAD+∠CAD+∠CAB=120°,∠CAD=10°,
∴∠CAB=(120°﹣10°)÷2=55°,
∴∠FAB=∠CAB+∠CAD=55°+10°=65°,
∵∠DFB是△ABF的外角,
∴∠DFB=∠B+∠FAB,
∴∠DFB=25°+65°=90°.
18.解:(1)中心、轴;
(2)如图所示:
19.解:∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=2,
∴AB=2AC=4,
∴BC==2,
∵∠A=60°,
∴△AA′C是等边三角形,
∴AA′=AB=2,
∴A′C=A′B,
∴∠A′CB=∠A′BC=30°,
∵△A′B′C是△ABC旋转而成,
∴∠A′CB′=90°,BC=B′C,
∴∠B′CB=90°﹣30°=60°,
∴△BCB′是等边三角形,
∴BB′=BC=2.
20.解:(1)根据对称中心的性质,可得
对称中心的坐标是D1D的中点,
∵D1,D的坐标分别是(0,3),(0,2),
∴对称中心的坐标是(0,2.5).
(2)∵A,D的坐标分别是(0,4),(0,2),
∴正方形ABCD与正方形A1B1C1D1的边长都是:4﹣2=2,
∴B,C的坐标分别是(﹣2,4),(﹣2,2),
∵A1D1=2,D1的坐标是(0,3),
∴A1的坐标是(0,1),
∴B1,C1的坐标分别是(2,1),(2,3),
综上,可得
顶点B,C,B1,C1的坐标分别是(﹣2,4),(﹣2,2),(2,1),(2,3).
21.(1)证明:由旋转的性质得,△ADN≌△ABE,
∴∠DAN=∠BAE,AE=AN,
∵∠DAB=90°,∠MAN=45°,
∴∠MAE=∠BAE+∠BAM=∠DAN+∠BAM=45°,
∴∠MAE=∠MAN,
∵MA=MA,
∴△AEM≌△ANM(SAS).
(2)解:设CD=BC=x,则CM=x﹣3,CN=x﹣2,
∵△AEM≌△ANM,
∴EM=MN,
∵BE=DN,
∴MN=BM+DN=5,
∵∠C=90°,
∴MN2=CM2+CN2,
∴25=(x﹣2)2+(x﹣3)2,
解得,x=6或﹣1(舍弃),
∴正方形ABCD的边长为6.
22.解:(1)∵将Rt△ABC绕点直角顶点C逆时针旋转90°后得到△A'B'C,
∴∠A=∠A',∠B=∠A'B'C,BC=B'C,AC=A'C',
∵∠A+∠B=90°,
∴∠A'+∠B=90°
∴∠A'DB=90°,
∴AB⊥A'D
(2)如图,过点C作CE⊥A'D于E,CF⊥AB于F,
∵∠A'=∠A,A'C=AC,∠A'EC=∠AFC=90°,
∴△A'EC≌△AFC(AAS)
∴CE=CF,且CE⊥A'D,CF⊥AB,
∴∠CDF=∠CDE,且∠A'DB=90°,
∴∠A'DC=45°
23.证明:(1)∵四边形ABGF和四边形ACDE是正方形,
∴AF=AB,AC=AE,
∵∠BAF=∠CAE=90°,
∴∠BAF+∠BAC=∠CAE+∠BAC即∠FAC=∠BAE,
∵在△FAC和△BAE中,,
∴△FAC≌△BAE(SAS),
(2)△FAC和△BAE可以通过旋转而相互得到,△BAE以点A为旋转中心,顺时针旋转90°得到△FAC.
24.解:(1)∵∠B=∠E,AB=AE,BC=EF,
∴△ABC≌△AEF,
∴∠C=∠F,∠BAC=∠EAF,
∴∠BAC﹣∠PAF=∠EAF﹣∠PAF,
∴∠BAE=∠CAF=25°;
(2)通过观察可知△ABC绕点A顺时针旋转25°,可以得到△AEF;
(3)由(1)知∠C=∠F=57°,∠BAE=∠CAF=25°,
∴∠AMB=∠C+∠CAF=57°+25°=82°.
25.解:(1)∵将△BCD绕点C顺时针旋转得到△ACE
∴△BCD≌△ACE
∴AC=BC,
又∵∠ABC=45°,
∴∠ABC=∠BAC=45°
∴∠ACB=90°
故旋转角的度数为90°
(2)AE⊥BD.
理由如下:
在Rt△BCM中,∠BCM=90°
∴∠MBC+∠BMC=90°
∵△BCD≌△ACE
∴∠DBC=∠EAC
即∠MBC=∠NAM
又∵∠BMC=∠AMN
∴∠AMN+∠CAE=90°
∴∠AND=90°
∴AE⊥BD
(3)如图,连接DE,
由旋转图形的性质可知
CD=CE,BD=AE,旋转角∠DCE=90°
∴∠EDC=∠CED=45°
∵CD=3,
∴CE=3
在Rt△DCE中,∠DCE=90°
∴DE===3
∵∠ADC=45°
∴∠ADE=∠ADC+∠EDC=90°
在Rt△ADE中,∠ADE=90°
∴EA===
∴BD=
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