内容正文:
2023年中考数学高频考点专题复习---旋转综合题(几何变换)
1.【问题探究】
(1)如图1,为等边三角形,边长为6,,垂足点,点和点分别是线段和上的两个动点,连接,,则的最小值为________;
(2)如图2,为的外接圆,是直径,,点是直径左侧的圆上一点,连接,,,将绕点逆时针旋转得到,若,求四边形的面积;
【问题解决】
(3)如图3,为等边的外接圆,半径为2,点在弧上运动(不与点,重合).连接,,.设线段的长为,四边形的面积为.
①求与的函数关系式;
②若点,分别在线段,上运动(不含端点),经过探究发现,点运动到每一个确定的位置,的周长有最小值,随着点的运动,的值会发生变化,求所有值中的最大值,并求此时四边形的面积.
2.已知△ABC是边长为6的等边三角形.将△ABC绕点A逆时针旋转角θ(0°θ180°)得到△ADE,BD和EC所在直线相交于点O.
(1)如图1,当0°θ60°时,∠BOC的度数是否变化?若不变,求出∠BOC的度数;若变化,直接写出∠BOC的度数的变化范围;
(2)在旋转过程中,当△BDE是直角三角形时,求BD的长;
(3)在θ从60°到120°的旋转过程中,直接写出点O运动的路径长.
3.综合与实践
知识再现
如图,中,,分别以、、为边向外作的正方形的面积为、、.当,时,______.
问题探究
如图,中,.
(1)如图,分别以、、为边向外作的等腰直角三角形的面积为、、,则、、之间的数量关系是______.
(2)如图,分别以、、为边向外作的等边三角形的面积为、、,试猜想、、之间的数量关系,并说明理由.
实践应用
(1)如图,将图中的绕点逆时针旋转一定角度至,绕点顺时针旋转一定角度至,、相交于点.求证:;
(2)如图,分别以图中的边、、为直径向外作半圆,再以所得图形为底面作柱体,、、为直径的半圆柱的体积分别为、、.若,柱体的高,直接写出的值.
4.(2017辽宁省辽阳市)如图1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,点D、E分别在AC、BC边上,DC=EC,连接DE、AE、BD,点M、N、P分别是AE、BD、AB的中点,连接PM、PN、MN.
(1)BE与MN的数量关系是 ;
(2)将△DEC绕点C逆时针旋转到如图2的位置,判断(1)中的结论是否仍然成立,如果成立,请写出证明过程,若不成立,请说明理由;
(3)若CB=6,CE=2,在将图1中的△DEC绕点C逆时针旋转一周的过程中,当B、E、D三点在一条直线上时,MN的长度为 .
5.如图1,将一个边长为2的正方形和一个长为2、宽为1的长方形拼在一起,构成一个大的长方形.现将小长方形绕点顺时针旋转至,旋转角为.
(1)当恰好落在边上时,______°;
(2)当______°时,经过的中点,此时点运动路线的长为______;
(3)如图2,为的中点,且,求证;
(4)小长方形绕点顺时针旋转一周,直接写出≌时的值.
6.如图,矩形中,,,把矩形折叠,使得点与射线上的动点重合,(不与点、重合),为折痕,点、分别在边、上.
(1)请用尺规在图(1)中作出过点、、的(不写作法,保留作图痕迹);
(2)连接,若直线与过、、三点的相切,求直线与的位置关系;
(3)把绕点顺时针旋转得,当落在边上时,求的长.
7.【探索发现】
如图,是等边三角形,点为边上一个动点,将绕点逆时针旋转得到,连接.小明在探索这个问题时发现四边形是菱形.
小明是这样想的:
(1)请参考小明的思路写出证明过程;
(2)直接写出线段,,之间的数量关系:______________;
【理解运用】
如图,在中,于点.将绕点逆时针旋转得到,延长与,交于点.
(3)判断四边形的形状,并说明理由;
【拓展迁移】
(4)在(3)的前提下,如图,将沿折叠得到,连接,若,,求的长.
8.我们做如下的规定:如果一个三角形在运动变化时保持形状和大小不变,则把这样的三角形称为三角形板.
把两块边长为4的等边三角形板和叠放在一起,使三角形板的顶点与三角形板的AC边中点重合,把三角形板固定不动,让三角形板绕点旋转,设射线与射线相交于点M,射线与线段相交于点N.
(1)如图1,当射线经过点,即点N与点重合时,易证△ADM∽△CND.此时,AM·CN= .
(2)将三角形板由图1所示的位置绕点沿逆时针方向旋转,设旋转角为.其中,问AM·CN的值是否改变?说明你的理由.
(3)在(2)的条件下,设AM= x,两块三角形板重叠面积为,求与的函数关系式.(图2,图3供解题用)
9.如图1,Rt△ABC中,∠A=90°,∠B=30°,若D、E分别为AB,AC边中点,连接DE,完成下列探究过程.
【观察猜想】
(1)填空:若AB=4,则①DE与BC的位置关系是 ;②的值为 ;
【探究证明】
(2