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专题14 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·山东·八年级期末)如图,平行四边形ABCD绕点A逆时针旋转30°,得到平行四边形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的度数等于( )
A.100° B.105° C.115° D.120°
例2.(2023·重庆八年级阶段练习)如图,将平行四边形ABCD绕点D逆时针旋转150°,得到平行四边形DEFG,这时点C,E,G恰好在同一直线上,延长AD交CG于点H.若AD=2,∠A=75°,则HG的长是( )
A. B. C. D.
2)最值(范围)型
例1.(2023·河南信阳·九年级期中)如图,和都为等腰直角三角形,,连接,以为邻边作平行四边形,连接.若,现将绕点逆时针旋转一周,则在旋转过程中,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.(2023·四川成都·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秋·重庆·九年级专题练习)如图,菱形,是对角线上一点,将线段绕点顺时针旋转角度,点恰好落在边上点处,则的度数为( )
A. B. C. D.
例2.(2023·河南·模拟预测) 如图,在菱形OBCD中,OB=1,相邻两内角之比为1:2,将菱形OBCD绕顶点O顺时针旋转90°,得到菱形OB′C′D′,则点C′的坐标为( )
A.(,) B.(,-) C.(,-) D.(,)
例3.(2022秋·湖北武汉·九年级校考阶段练习)如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,将菱形ABCD绕点A逆时针方向旋转,对应得到菱形AEFG,点E在AC上,EF与CD交于点P,则DP的长是( )
A. B. C. D.
2)最值(范围)型
例1.(2023·山东济宁·模拟预测)如图,菱形的边长为是边的中点,是边上的一个动点,将线段绕着逆时针旋转,得到,连接,则的最小值为( )
A. B. C. D.
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 .
例2.(2023春·江苏·八年级专题练习)如图①,菱形和菱形有公共顶点A,点,分别落在边,上,连接,.
(1)求证:;(2)将菱形绕点A按逆时针方向旋转.设旋转角,且,,.①如图②,当时,则线段的长度是多少?
②连接,当为直角三角形时,则旋转角的度数为多少度?
4)综合证明型
例1.(2023·天津·二模)如图,将菱形绕点A顺时针旋转得到菱形,使点落在对角线上,连接,,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C.是等边三角形