2021年中考数学必考点对点突破的55个特色专题专题34 中考几何旋转类问题 (解析版)(免费下载).docx
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1、专题34 中考几何旋转类问题1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. 旋转的性质:(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中心对称:如果把一个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
2、是它的对称中心。5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1】(2020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ABC,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(
3、1,4)【对点练习】(2019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704×17+2,所以第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°,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),
4、AB3+36,四边形ABCD为正方形,ADAB6,D(3,10),704×17+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2】(2020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EF,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()A54B154C4D92【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
5、,CE2+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,CE2+CG2EG2,即x2+22(8x)2,解得x=154,CE的长为154。【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A
6、BCD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,ABGFFNAG,GF2,CFCGGF4+2262【例题3】(2020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=12x+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
7、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=12x+b,将点(4,0)代入得,12×(-4)+b0,解得b2,旋转后对应的函数解析式为:y=12x+2,故答案为y=12x+2【对点练习】(2019海南省)如图,将RtABC的斜边AB绕点A顺时针旋转á(0°á90°)得到AE,直角边AC绕点A逆时针旋转â(0°â90°)得到AF,连结EF若AB3,AC2,且
8、225;+âB,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á+âB,BAC+á+â90°EAF90°EF【例题4】(2020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度(0°180°)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
9、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)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
10、)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(0°180°)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
11、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】(2019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á,当90°á180°时,作ADAC,垂足为D,AD与BC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á的度数;求证:EA+ECEF;(2)如图2,在(1)的条件下,设P是直线
12、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CMCEDACE+CAE45°+15°60°,CEA120°,FE平分CEA,CEFFEA60°,FCO180°45°75°60°,FCOAEO,FOCAOE
13、,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,ABPA+PF的最小
14、值为一、选择题1(2020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()AACDEBBCEFCAEFDDABDF【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菏泽)如图,将ABC绕
15、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()A2B23CD180°【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.(2019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()A4B2C6D2【答案】D【解析】利用旋转的性质得出四边
16、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,AE24.(2019南京)如图,A'B'C'是由ABC经过平移得到的,A'B'C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 BCD【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,对应直线(段)或者平行,或者交于
17、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A'B'C'重合先将ABC绕着B'C的中点旋转180°,再将所得的三角形绕着B'C'的中点旋转180°,即可得到A'B'C';先将ABC沿着B'C的垂直平分线翻折,再将所得的三角形沿着B'C'的垂直平分线翻折,即可得到A'B'C'。5.(2019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
18、6;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【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OP'Q,利用旋转的性质得到PQO90°,QOQ90°,PQPQ2,OQOQ3,从而可确定P点的坐标作
19、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OP'Q,PQO90°,QOQ90°,PQPQ2,OQOQ3,点P的坐标为(3,2)二、填空题6(2020泰安)如图,将正方形网格放置在平面直角坐标系中,其中,每个小正方形的边长均为1,点A,B,C的坐标分别为A(0,3),B(1,1),C(3,1)A'B'C是ABC关于x轴的对称图形,将A'B'C'绕点B'逆时针旋转180°,点A'的
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