内容正文:
三角形、四边形综合题——旋转问题
考情分析
年份
题号
题型
分值
图形
设问方式
解题关键点
2021
26
解
答
题
12
首尾相接的四条线段
论证 求证:线段长为定值
发现 求角度数
尝试 求点到直线的距离
拓展 ①求线段长
②求余弦值
论证 两直线平行内错角相等
发现 分类讨论思想:三点共线时和三点不共线时,平行线的性质
尝试 B、C、D三点共线,BM最大
拓展 ①相似三角形性质:对应边成比例
②全等三角形的性质
2017
25
11
平行四边形+三角形
(1)求角的大小
(2)求两点间的距离
(3)求线段旋转扫过的面积
(1)分类讨论思想:两点在线段同侧和两点在线段异侧时,余角的性质
(2)构造直角三角形,利用角度正切比求线段比,勾股定理
(3)分类讨论思想:点Q分别落在AD、CD、BC延长线上时
典例精讲
例 (2022河北逆袭卷)如图①,在正方形ABCD中,AB=4,O是对角线BD的中点,P是平面内一点,且OP=1.
图① 图② 图③
例题图
(1)点P到AB的最小距离是________;
(2)如图②,当P点落在BD上时,求CP的长;
(3) 如图③,连接BP,把BP绕点P顺时针旋转90°得到 B′P,连接CP,DB′,求B′D的最大值.
课堂练兵
练习 (2022河北黑白卷)在正方形ABCD中,边BC的中点为E,点F为边CD上一个动点(不与C,D重合),连接EF,将△CEF绕点C逆时针旋转α(0°<α≤360°),旋转后的三角形为△CE′F′,连接EE′和FF′.
(1)如图①,求证:△CEE′∽△CFF′;
(2)如图②,当点F为CD的中点时,判断线段EE′和线段FF′的数量关系和位置关系,并证明;
(3)如图③,若∠CEF=60°,在旋转过程中,当点E恰好在△CE′F′的一条边上时(不包含顶点),求α的度数;
(4)如图④,若正方形ABCD的边长为4,当∠CEF=30°时,取EF的中点M,E′F′的中点M′,连接AM,AM′,请直接写出在旋转过程中,AM′的取值范围.
图① 图② 图③ 图④
练习题图
课后小练
练习1 (2022山西逆袭卷)综合与实践
问题情境:如图①所示,在四边形ABCD中,AB=5,BC=4,AD⊥CD,对角线AC⊥BC,过点C作CE⊥AB,垂足为点E,已知CD=CE.
(1)试判断线段AD与AE的数量关系,并证明;
操作探究:将△ACD沿直线AB向右平移,点A,C,D的对应点分别为点A′,C′,D′.
(2)①如图②,当点A′与点E重合时,连接DD′,试判断四边形AED′D的形状,说明理由;并求出此时△ACD平移的距离;
②当点D′恰好落在BC上时,请在图①中画出平移后的△A′C′D′,并求出此时△ACD平移的距离;
拓展创新:
(3)如图③,在(2)①的条件下,将△A′C′D′绕点E旋转,在旋转的过程中,记C′D′所在直线与边BC交于点M,与边AB交于点N,当BN=MN时,请求出BN的长度.
练习1题图
练习2 (2022河北预测卷)已知正方形ABCD和等腰Rt△DEF,且∠EDF=90°,将△DEF绕点D旋转.
(1)当△DEF绕点D旋转到图①的位置时,连接AF,AE,CE.
①求证:AF=EC;
②若DE∶AE∶CE=1∶∶3,求∠AED的度数;
(2)如图②,点M是边AB的中点,连接DM、AC交于点O,当DF与DM重合时,FE交DC于点N,若BC=4,OF=,请直接写出点N到AC的距离.
练习2题图
答案
典例精讲
例 解:(1)1;
(2)如解图①,连接OC,
解图①
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD=4,∠BCD=90°,∠BOC=90°,OC=BD,
∴BD=4,∴OC=2.
∵OP=1,∠BOC=90°,
∴CP===3;
(3) 如解图②,连接BB′,
解图②
由旋转的性质可知,BP=B′P,∠BPB′=90°,
∴∠PBB′=45°,
∴BB′=BP,∴=.
∵∠ABD