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2023年中考数学二轮专题复习-旋转综合题(几何变换)
1.通过类比联想、引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.
原题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,试说明理由.
(1)思路梳理
∵AB=CD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合.
∵∠ADC=∠B=90°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线.
根据 ,易证△AFG≌ ,得EF=BE+DF.
(2)类比引申
如图2,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°.若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系 时,仍有EF=BE+DF.
(3)联想拓展
如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.猜想BD、DE、EC应满足的等量关系,并写出推理过程.
2.已知抛物线,它的图象记为,当时,.
(1)求证:不论m为何值,抛物线都过一点P,并求出点P的坐标;
(2)求出的顶点坐标(用含m的代数式来表示);当m的取值不同时,抛物线的顶点在抛物线上运动,求抛物线的解析式;
(3)当抛物线的顶点为抛物线与y轴的交点时,将抛物线绕原点旋转后得到抛物线,与交于两点,求,的顶点及两交点所形成的四边形的面积.
3.如图,在△ABC中,AB=AC=2,∠BAC=45°,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转角α得到△AEF,且0°<α≤180°,连接BE,CF相交于点D.
(1)求证:BE=CF;
(2)当α=90°时,求四边形AEDC的面积.
4.如图,直线l:y=﹣3x+3与x轴、y轴分别相交于A、B两点,抛物线y=ax2﹣2ax+a+4(a<0)经过点B.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)已知点M是抛物线上的一个动点,并且点M在第一象限内,连接AM、BM,设点M的横坐标为m,△ABM的面积为S,求S与m的函数表达式,并求出S的最大值;
(3)在(2)的条件下,当S取得最大值时,动点M相应的位置记为点M′.
①写出点M′的坐标;
②将直线l绕点A按顺时针方向旋转得到直线l′,当直线l′与直线AM′重合时停止旋转,在旋转过程中,直线l′与线段BM′交于点C,设点B、M′到直线l′的距离分别为d1、d2,当d1+d2最大时,求直线l′旋转的角度(即∠BAC的度数).
5.已知:在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC.
(1)如图1,将线段AC绕点A逆时针旋转60°得到AD,连结CD、BD,∠BAC的平分线交BD于点E,连结CE.
①求证:∠AED=∠CED;
②用等式表示线段AE、CE、BD之间的数量关系(直接写出结果);
(2)在图2中,若将线段AC绕点A顺时针旋转60°得到AD,连结CD、BD,∠BAC的平分线交BD的延长线于点E,连结CE.请补全图形,并用等式表示线段AE、CE、BD之间的数量关系,并证明.
6.在△ABC中,,点D是边BC上一动点,连接AD,将AD绕点A逆时针旋转至AE,使.论证:如图1,当时,连接CE、BE,其中BE交AC于点F.探索:如图2,连接BE,取BE的中点G,连接AG.设.
(1)求证:;
(2)若BE平分,求证:;
(3)用含x的代数式表示CD的长;
(4)如图3,若,,连接DE,DG,CE.当时,请直接写出DE的长.
7.如图,四边形是正方形,是等边三角形,为对角线(不含点)上任意一点,将绕点逆时针旋转得到,连接、、.
(1)求证:;
(2)①当点在何处时,的值最小;
②当点在何处时,的值最小,并说明理由;
(3)当的最小值为时,求正方形的边长.
8.如图①,在等腰△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,且∠BAC=∠DAE=120°.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)把△ADE绕点A逆时针方向旋转到图②的位置,连接CD,点M、P、N分别为DE、DC、BC的中点,连接MN、PN、PM,判断△PMN的形状,并说明理由;
(3)在(2)中,把△ADE绕点A在平面内自由旋转,若AD=4,AB=6,请分别求出△PMN周长的最小值与最大值.
9.(1)如图1,△ABC和△CDE均为等边三角形,直线AD和直线BE交于点F.
①求证:AD=BE;
②求∠AFB的度数.
(2)如图2,△ABC和△CDE均为等腰直角三角形,∠ABC=∠DEC=90°,直线AD和直线BE交于点F.
①求证:AD=BE;
②若AB=BC=3,DE=EC=.将△CDE绕着点C在平面内旋转,当点D落在线段BC上时,在图3中画出图形,并求BF的长度.
10.思维启迪:(1)如图1,A,B两点分别位于一个池塘的两端,小亮