内容正文:
专题特训 旋转在解题中的应用
类型一 利用“旋转”求角的度数
1. 如图,在△ABC中,点E在边BC上,AE=AB,将线段AC绕点A旋转到线段AF的位置,使得∠CAF=∠BAE,连接EF交AC于点G.
(1) 求证:EF=BC.
1
2
3
4
5
6
(第1题)
解:(1) ∵ ∠CAF=∠BAE,∴ ∠CAF+∠EAC=∠BAE+∠EAC,即∠EAF=∠BAC.∵ 将线段AC绕点A旋转到线段AF的位置,∴ AF=AC.在△AEF和△ABC
中,∴ △AEF≌△ABC.∴ EF=BC.
(第1题)
1
2
3
4
5
6
(2) 若∠ABC=65°,∠ACB=28°,求∠FGC的度数.
解:(2) ∵ AB=AE,∠ABC=65°,∴ ∠ABE=∠AEB=65°.∴ ∠BAE=180°-65°×2=50°.∴ ∠FAG=∠BAE=50°.∵ △AEF≌△ABC,∴ ∠AFE=∠ACB=28°.∴ ∠FGC=∠FAG+∠AFE=50°+28°=78°.
(第1题)
1
2
3
4
5
6
2. 已知点O在直线AB上,OC⊥AB.在Rt△ODE中,∠ODE=90°,∠DOE=30°,先将△ODE的一边OE与OC重合(如图①),然后将△ODE绕点O按顺时针方向旋转(如图②),当OE与OB重合时停止旋转.
(1) 当∠AOD=80°时,∠COE的度数为 20° .
20°
1
2
3
4
5
6
(2) 当OD在OC与OB之间时,求∠AOD-∠COE的度数.
解:(2) ∠AOD-∠COE=(∠AOC+∠COD)-(∠COD+∠DOE)=∠AOC+∠COD-∠COD-∠DOE=∠AOC-∠DOE=90°-30°=60°.
1
2
3
4
5
6
(3) 在△ODE的旋转过程中,当∠AOE=4∠COD时,求∠COE的度数.
解:(3) 设∠COE=x.当OD在OA与OC之间时,∠AOE=∠AOC+∠COE=90°+x,∠COD=30°-x.∵ ∠AOE=4∠COD,∴ 90°+x=4(30°-x),解得x=6°.当OD在OC与OB之间时,∠AOE=∠AOC+∠COE=90°+x,∠COD=x-30°.∵ ∠AOE=4∠COD,∴ 90°+x=4(x-30°),解得x=70°.综上所述,当∠AOE=4∠COD时,∠COE的度数为6°或70°.
1
2
3
4
5
6
类型二 利用“旋转”求线段的长
3. (2023·滁州二模)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,M是CA上的一点,过点M作MN∥AB交CB于点N,将△CMN绕点C按逆时针方向旋转α(0°<α<180°)得到△CDE,连接AD,BE.
(1) 若AD=,求BE的长.
(第3题)
1
2
3
4
5
6
解:(1) ∵ ∠ACB=90°,CA=CB,∴ ∠CAB=45°. ∵ 将△CMN绕点C按逆时针方向旋转α(0°<α<180°)得到△CDE,∴ CM=CD,CN=CE,∠MCN=∠DCE=90°.又∵ MN∥AB,∴ ∠CMN=∠CAB=45°. ∴ △CMN是等腰直角三角形.∴ CM=CD=CN=CE.∵ ∠MCN=∠MCD+∠DCN,∠DCE=∠DCN+∠BCE,∴ ∠ACD=∠BCE.在△ACD和△BCE中,
∴ △ACD≌△BCE.∴ BE=AD.
又∵ AD=,∴ BE=.
(第3题)
1
2
3
4
5
6
(2) 若CA=2,M是CA的中点,且点A,D,E在同一条直线上,求BE的长.
解:(2) 由(1)可得CD=CE,∠DCE=90°,
∴ ∠CDE=∠CED=45°.∵ 点A,D,E在同一条直线上,∴ ∠ADC=180°-45°=135°.∵ △ACD≌△BCE,∴ ∠ADC=∠BEC=135°,BE=AD.∴ ∠BEA=135°-45°=90°.∵ CA=BC=2,∴ AB==4.∵ M是CA的中点,
(第3题)
1
2
3
4
5
6
∴ MC=CD=CE=AC=.
∴ DE==2.
在Rt△AEB中,AB2=AE2+BE2,
即42=(BE+2)2+BE2,
解得BE=-1或BE=--1(不合题意,舍去).
(第3题)
1
2
3
4
5
6
类型三 利用“旋转”求点的坐标
4. 在平面直角坐标系中,O为原点,A(1,0),B(0,).把△ABO绕点O按顺时针方向旋转,得到△A'B'O,记旋转角为α.
(1) 如图①,当α=30°时,设A'B'与x轴交于点C,求点B'的坐标.
1
2
3
4
5
6
解:(1) 当α=30°时,由题意,得OA=1,OB=,∴ tan∠ABO==.∴ ∠ABO=30°.∵ △A'B'O是由△ABO旋转得到的,∴ OB'=OB=,∠A'B'O=∠ABO=30°.∵ ∠BOB'=30°,∴ ∠B'OA=