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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·浙江八年级课时练习)如图,▱ABCD绕点A逆时针旋转30°,得到□AB′C′D′(点B′与点B是对应点,点C′与点C是对应点,点D′与点D是对应点),点B′恰好落在BC边上,则∠C=( )
A.155° B.170° C.105° D.145°
例2.(2023·浙江·九年级期末)如图,在中,,,将点绕点逆时针旋转得到点,点落在线段上,在线段BE上取点,使,连结,,则的长为( )
A.2 B. C. D.
2)最值(范围)型
例1.(2023·广东·九年级阶段练习)如图,在平行四边形ABCD中,,∠ABC=45°,点E为射线AD上一动点,连接BE,将BE绕点B逆时针旋转60°得到BF,连接AF,则AF的最小值是_____.
例2.(2023·山东济南·九年级统考期末)如图,在□ABCD中,AB=5,AD=3,∠A=60°,E是边AD上且AE=2DE,F是射线AB上的一个动点,将线段EF绕点E逆时针旋转60°,得到EG,连接BG、DG,则BG-DG的最大值为________.
3)综合证明型
例1.(2022下·四川成都·八年级统考期末)在▱ABCD中,∠ABC=60°,AB=4,BC=6.点E'在BC边上且=4,将B绕点B逆时针旋转a°得到BE(0°<a<180°).(1)如图1,当∠EBA=90°时,求S△BCE;(2)如图2,在旋转过程中,连接CE,取CE中点F,作射线BF交直线AD于点G.①求线段BF的取值范围;②当∠EBF=120°时,求证:BC﹣DG=2BF;(3)如图3.当∠EBA=90°时,点S为线段BE上一动点,过点E作EM⊥射线AS于点M,N为AM中点,直接写出BN的最大值与最小值.
模型2.菱形中的旋转模型
1)常规计算型
例1.(2023·江西九江·校考模拟预测)如图,在菱形中,.若将菱形绕点A逆时针旋转α()得到四边形,连接,则的度数为 .
例2.(2023·广东深圳·校考一模)如图,菱形的对角线交于原点O,,.将菱形绕原点O逆时针旋转,每次旋转,则第2023次旋转结束时,点C的坐标为( )
A. B. C. D.
例3.(2023·山东·九年级校考期末)如图,菱形ABCD的对角线AC、BD交于点O,将△BOC绕着点C旋转180°得到,若AC=2,,则的长是( )
A.4 B. C.5 D.
2)最值(范围)型
例1.(2023·浙江·八年级假期作业)如图,菱形ABCD的边长为4,∠BAD=120°,E是边CD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°得到线段EF',连接AF'、BF',则△ABF'的周长的最小值是___________.
例2.(2023·山西·九年级专题练习)如图,菱形ABCD中,AB=12,∠ABC=60°,点E在AB边上,且BE=2AE,动点P在BC边上,连接PE,将线段PE绕点P顺时针旋转60°至线段PF,连接AF,则线段AF长的最小值为___.
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·陕西西安·九年级校考开学考试)用两个全等且边长为4的等边三角形和拼成菱形.把一个60°角的三角尺与这个菱形叠合,使三角尺的角的顶点与点A重合,两边分别与AB,AC重合,将三角尺绕点A按逆时针方向旋转,在转动过程中,当的面积是时,的长为( )
A.2或4 B.2或6 C.4或6 D.0或8
例2.(2023·浙江·九年级专题练习)[情景引入]如图1,射线AD与线段AB重合,将射线AD绕点A逆时针方向旋转旋转角为,,在旋转过程中,某一时刻射线AD把分成面积相等两部分,于是我们可以求得,此时我们把射线AD称为的“完美分割线”.
[理解应用]如图2,在钝角中,点E是线段BC的中点,试说明:射线AD是的“完美分割线”.
[问题提升]在菱形ABCD中,,点O为射线CA上的动点,作射线OM与直线BC相