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专题09 特殊的平行四边形中的图形变换模型之旋转模型
几何变换中的旋转问题是历年中考考查频率高且考查难度较高,综合性强,通常有线段、三角形、(特殊)平行四边形的旋转问题。在解决此类问题时,要牢牢把握旋转的性质,即旋转前后的图形全等,对应角相等,对应边相等,再结合几何图形本身的性质,找到旋转过程中变化的量和不变的量,运用三角形全等或相似的有关知识,求解有关角、线段及面积问题。近年来虽然关于(特殊)平行四边形旋转的考查频率高,由于之前的专题有总结过相关的旋转模型,故本专题就只对特殊的平行四边形旋转中的题型作全面的总结,方便大家学习掌握。
模型1.平行四边形中的旋转模型
1)常规计算型
例1.(2023·江苏泰州·八年级校考阶段练习)如图,将▱ABCD绕点A逆时针旋转到的位置,使点落在BC上,与CD交于点E.若,则旋转角的度数为 .
例2.(2022下·福建泉州·八年级校考期中)如图,在平行四边形 中,, ,绕A逆时针旋转,点B的对应点为E,连接,设旋转角度为().
(1)当时,与直线相交于点F,此时,的长为 ;
(2)当是以为斜边的直角三角形时,则的长为 .
2)最值(范围)型
例1.(2023·山东临沂·二模)如图,在平行四边形中,,,点为射线上一动点,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,则的最小值是______.
例2.(2023下·江苏扬州·八年级校考阶段练习)如图,在平行四边形中,,,,对角线与交于点,将直线绕点按顺时针方向旋转,分别交、于点、,则四边形周长的最小值是 .
4)综合证明型
例1.(2023下·江苏无锡·八年级校考阶段练习)如图,在平面直角坐标系中,四边形为平行四边形,为坐标原点,,,,将平行四边形绕点逆时针旋转得到平行四边形,点在的延长线上,点F落在x轴正半轴上.(1)证明:是等边三角形;(2)平行四边形绕点逆时针旋转度.的对应线段为,点的对应点为.①直线与轴交于点,若为等腰三角形,求点的坐标:②对角线在旋转过程中设点坐标为,当点到轴的距离大于或等于时,求的范围.
模型2.菱形中的旋转模型
1)常规计算型
例1.(2023春·江苏南京·八年级校联考期中)如图,在菱形中,,将菱形绕点A逆时针旋转,得到四边形,连接,若,则的度数为 .
例2.(2023·山东东营·统考中考真题)如图,在平面直角坐标系中,菱形的边长为,点在轴的正半轴上,且,将菱形绕原点逆时针方向旋转,得到四边形点与点重合,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
例3.(2023秋·广东·九年级专题练习)如图,菱形的对角线、交于点O,将绕着点C旋转得到,若,,则的长是( )
A.4 B. C. D.
2)最值(范围)型
例1.(2023·江苏·二模)如图,菱形ABCD的边长为2,∠A=60°,E是边AB的中点,F是边AD上的一个动点,将线段EF绕着点E顺时针旋转60°得到EG,连接DG、CG,则DG+CG的最小值为 _____.
例2.(2023·江苏苏州·校联考一模)如图,菱形ABCD的边长为,∠ABC=60°,对角线AC、BD交于点O.点E为直线AD上的一个动点,连接CE,将线段EC绕点C顺时针旋转∠BCD的角度后得到对应的线段CF(即∠ECF=∠BCD),DF长度的最小值为_________.
例3.(2023·贵州遵义·统考一模)如图,已知菱形和菱形,,,,连接,.将菱形绕点旋转,当最大时,等于( )
A.2 B. C.1 D.
3)分类讨论型
例1.(2023上·辽宁沈阳·九年级统考期中)如图,四边形是菱形,,点为平面内一点,连接,将线段绕点A逆时针方向旋转得到线段,连接,连接. 点在直线上,,则线段的长为 .
4)综合证明型
例1.(2023·重庆·九年级专题练习)如图,菱形ABCD的形状和大小保持不变,将菱形ABCD绕点B旋转适当角度得到菱形A'BC'D',边A'D'与AD,DC交于E,F(D,E,F不重合),连接EB,FB.在旋转过程中,下列判断错误的是( )
A.EB平分∠AED' B.FB平分∠A'FC C.△DEF的周长是一个定值 D.S△DEF+2S△BEF=S菱形ABCD
例2.(2023·福建泉州·九年级统考期末)如图1,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,以点A为旋转中心,将菱形ABCD逆时针旋转α(0°<α<30°)得到菱形,交对角线AC于点M,边AB的延长线交于点N.(1)当时,求α的度数;(2)如图2,对角线B'D'交AC于点H,交AN于点G,延长交AD于点E,连接EH,若菱形ABCD的周长为正数a,试探索:在菱形ABCD绕点A逆时针旋转α(0°<α<30°)的过程中,的周长是否为定值,