内容正文:
九年级数学
(上册)
第二十三章 旋转
专项5 利用旋转进行相关计算
D
D
B
A
利用旋转求角度或线段长
(武汉武昌区期中)如图,△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=40°.将△ABC绕点B逆时针旋转得到△A′BC′,使点C的对应点C′恰好落在边AB上,则∠CAA′的度数是( )
A.50° B.70° C.110°
D.120°
[解析]∵∠ACB=90°,∠ABC=40°,∴∠CAB=90°-∠ABC=90°-40°=50°.由旋转的性质,得∠A′BA=∠ABC=40°,A′B=AB,∴∠BAA′=∠BA′A= eq \f(1,2) ×(180°-40°)=70°,∴∠CAA′=∠CAB+∠BAA′=50°+70°=120°.
(辽宁铁岭质检)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,将△ABC绕点C逆时针旋转得到△A′B′C,连接A′B.若点A′,B,A在同一条直线上,则AA′的长为( )
A. eq \r(3) B.2 eq \r(3) C.3 eq \r(3)
D.3
[解析]在Rt△ABC中,∠A=30°,BC=1,∴AB=2BC=2.由旋转知,A′C=AC.∵点A′,B,A在同一条直线上,∴∠AA′C=∠A=30°.∵∠ABC=90°-∠A=60°,∴∠A′CB=∠ABC-∠CA′A=30°,∴∠A′CB=∠CA′A,∴A′B=BC=1,AA′=A′B+AB=3,故选D.
如图,在等边三角形ABC中,点D为△ABC内的一点,∠ADB=120°,∠ADC=90°,将△ABD绕点A逆时针旋转60°得到△ACE,连接DE.
(1)求证:AD=DE;
(2)求∠DCE的度数;
(3)若BD=1,求AD,CD的长.
(1)证明:∵将△ABD绕点A逆时针旋转60°得到△ACE,
∴∠BAC=∠DAE=60°,AD=AE,
∴△ADE为等边三角形,∴AD=DE.
(2)解:由旋转的性质,得∠AEC=∠ADB=120°.
∵∠ADC=90°,∠DAE=60°,
∴∠DCE=360°-∠ADC-∠AEC-∠DAE=90°.
(3)解:∵△ADE为等边三角形,
∴∠ADE=60°,
∴∠CDE=∠ADC-∠ADE=30°.
又∵∠DCE=90°,∴DE=2CE=2BD=2,
∴AD=DE=2,
CD= eq \r(DE2-CE2) = eq \r(22-12) = eq \r(3) .
利用旋转求面积
(一题多解)如图,在△ABC中,∠BCA=90°,点D在AC上,AD=3,CD=2,连接BD,把线段BD绕点D逆时针旋转90°到DE的位置,连接AE,CE,则△ACE的面积为( )
A.4 B.5 C.6
D.10
[解析]解法一:如答图①,将△DCB绕点D逆时针旋转90°得到△DFE,则∠FDC=90°,DF=CD=2,∠EFD=∠ACB=90°,∴∠EFD+∠FDC=180°,
∴EF∥CD,∴S△ACE= eq \f(1,2) ×AC×DF= eq \f(1,2) ×(3+2)×2=5.
解法二:如答图②,过点E作EF⊥AC,交AC的延长线于点F.由旋转的性质,得DE=BD,∠BDE=90°,∴∠EDF+∠BDC=∠DBC+∠BDC,∴∠EDF=
∠DBC.又∵∠EFD=∠DCB=90°,DE=BD,∴△EDF≌△DBC,∴EF=CD=2,∴S△ACE= eq \f(1,2) ×AC×EF= eq \f(1,2) ×(3+2)×2=5.
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① ②
(滨州中考)如图,点P是正方形ABCD内一点,且点P到点A,B,C的距离分别为2 eq \r(3) , eq \r(2) ,4,则正方形ABCD的面积为____________.
14+4 eq \r(3)
[解析]如答图,将△ABP绕点B顺时针旋转90°得到△CBM,连接PM,过点B作BH⊥PM于点H.∵BP=BM= eq \r(2) ,∠PBM=90°,∴PM= eq \r(BP2+BM2) =2.∵PC=4,CM=PA=2 eq \r(3) ,∴PC2=CM2+PM2,∴∠PMC=90°.∵∠BPM=∠BMP=45°,∴∠CMB=∠APB=135°,∴∠APB+∠BPM=180°,∴A,P,M三点共线.∵BH⊥PM,∴PH=HM,∴BH=PH=HM=1,∴AH=2 eq \r(3) +1,
∴AB2=AH2+BH2=(2 eq \r(3) +1)2+12=14+4 eq \r(3) ,∴正方形ABCD的面积为14+4 eq \r(3) .
利用旋