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2023年中考数学专题训练:旋转综合压轴题
1.已知△ABC和△ADE都是等腰直角三角形,其中∠ABC=∠ADE=90°,连接BD、EC,点M为EC的中点,连接BM、DM.
(1)如图1,当点D、E分别在AC、AB上时,求证:△BMD为等腰直角三角形;
(2)如图2,将图1中的△ADE绕点A逆时针旋转45°,使点D落在AB上,此时(1)中的结论“△BMD为等腰直角三角形”还成立吗?请对你的结论加以证明;
(3)如图3,将图2中的△ADE绕点A逆时针旋转90°时,△BMD为等腰直角三角形的结论是否仍成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.
2.如图1,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D在边AC上,CD⊥DE,且CD=DE,连接BE,取BE的中点F,连接DF.
(1)请直接写出∠ADF的度数及线段AD与DF的数量关系;
(2)将图1中的△CDE绕点C按逆时针旋转,
①如图2,(1)中∠ADF的度数及线段AD与DF的数量关系是否仍然成立?请说明理由;
②如图3,连接AF,若AC=3,CD=1,求S△ADF的取值范围.
3.在中,,,点D是直线AC右侧一点,且,连接BD.将绕点A顺时针旋转得到,连接DE.
(1)观察猜想,如图1,当时,AD、CD、BD的数量关系是_______;
(2)类比探究,如图2,当时,试判断(1)中的结论是否仍然成立.若成立,请说明理由;若不成立,请写出线段AD,BD,CD之间的数量关系,并加以证明.
(3)拓展应用,如图3,在矩形ABCD中,,,EP是的中位线,将绕点A在平面内自由旋转,当为直角三角形时,直接写BE的长.
4.数学实践活动,是一种非常有效的学习方式.通过活动可以激发我们的学习兴趣,提高动手动脑能力,拓展思推空间,丰富数学体验.让我们一起动手来折一折、转一转、剪一剪,体会活动带给我们的乐趣.
折一折:将正方形纸片折叠,使边、都落在对角线上,展开得折痕、,连接,如图1.
转一转:将图1中的绕点旋转,使它的两边分别交边、于点、,连接,如图2.
剪一剪:将图3中的正方形纸片沿对角线剪开,如图4.
(1)______,写出图中两个等腰三角形:______(不需要添加字母);
(2)线段、、之间的数量关系为______;
(3)连接正方形对角线,若图2中的的边、分别交对角线于点、点.如图3,求的值;
(4)求证:.
5.如图,在中,,,点是边上一动点,作于点,连接,把绕点逆时针旋转,得到,连接,,.
(1)求证:四边形是矩形;
(2)如图2所示,当点运动的延长线上时,与交于点,其他条件不变, 已知,求的值;
(3)点在边上运动的过程中,线段上存在一点,使的值最小,当的值取得最小值时,若的长为2,求的长.
6.若一个三角形的最大内角小于120°,则在其内部有一点所对三角形三边的张角均为120°,此时该点叫做这个三角形的费马点.如图1,当△ABC三个内角均小于120°时,费马点P在△ABC内部,此时,的值最小.
(1)如图2,等边三角形ABC内有一点P,若点P到顶点A,B,C的距离分别为3,4,
5,求的度数.为了解决本题,小林利用“转化”思想,将△ABP绕顶点A旋转到处,连接,此时,这样就可以通过旋转变换,将三条线段PA,PB,PC转化到一个三角形中,从而求出______.
(2)如图3,在图1的基础上延长BP,在射线BP上取点D,E,连接AE,AD.使,,求证:.
(3)如图4,在直角三角形ABC中 ,,,,点P为直角三角形ABC的费马点,连接AP,BP,CP,请直接写出的值.
7.如图1,在中,,.点、分别在、边上,,连接、、.点、、分别是、、的中点,连接、、.
(1)与的数量关系是 ,与的数量关系是 ;
(2)将绕点逆时针旋转到如图2的位置,判断(1)中与的数量关系结论是否仍然成立?如果成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由;
(3)若,,在将图1中的绕点逆时针旋转一周的过程中,当、、三点在一条直线上时,求的长度.
8.正方形中,对角线、交于点O,点E、F、G分别在边、、上.
(1)在图①中,于点P,连接、;
①判断线段、之间的关系____________;
②若,,P、Q两点关于直线对称,直接写出线段的长度______;
③若,当E、F在边、上运动时,的最小值是______;
(2)在图②中,于点P,连接,比较 与的大小关系,并说明理由.
9.实践与探究
情境:在正方形ABCD中,AB=5,点F在AC上,且,过点F作EF⊥AC,交CD于点E,连接AE,AF.
(1)问题发现
图(1)中,线段AE与BF的数量关系是______;
直线AE与直线BF的夹角的度数是______.
(2)问题拓展
当△CEF绕点C顺时针旋转时,(1)中的结论是否成立?若成立,请仅就