内容正文:
24.1 旋转
学习目标
1.理解旋转及旋转对称图形的概念,会判断一个图形是否为旋转对称图形。
2.理解中心对称和中心对称图形的概念,会判断一个图形是否为中心对称图形。
3.探索并理解旋转的基本性质,能够运用这些基本性质解决旋转前后对应点的坐标变化问题。
知识点01 旋转的概念
概念:在平面内,一个图形绕着一个定点,旋转一定的角度,得到另一个图形的变换,叫做旋转。
【即学即练1】下列运动属于数学上的旋转的是( )
A.乘坐升降电梯 B.地球绕太阳转动
C.钟表上的时针运动 D.将等腰三角形沿着底边上的高对折
知识点02 旋转的性质
对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等;
【即学即练2】如图是中国共产主义青年团团旗上的图案(图案本身没有字母),则至少旋转( )度后能与原来图形重合.
A.36 B.54 C.72 D.108
【即学即练3】如图,在中,,,,将绕点顺时针旋转得到,当点的对应点恰好落在边上时,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【即学即练4】(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在中,,,将绕点逆时针旋转角度()得到,若,则的值为( )
A. B. C. D.
知识点03 中心对称的概念及性质
·中心对称的概念:一个图形绕一个定点旋转 180°,得到另一个图形,这时,这两个图形关于这个定点的对称叫做中心对称,这个定点就是対称中心。
·中心对称的性质:成中心对称的两个图形,对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分.
【即学即练5】若两个图形成中心对称,则下列说法:①对应点的连线必经过对称中心;②这两个图形的形状和大小完全相同;③这两个图形的对应线段一定相等;④将一个图形绕对称中心旋转后必与另一个图形重合.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
知识点04 作一个图形关于某一点成中心对称(旋转180°)的图形
【即学即练6】(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,的顶点均在格点上,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)将向右平移6个单位长度,得到,请画出.
(2)画出关于原点O成中心对称的图形.
知识点05 中心对称图形
把一个图形绕某一个定点旋转180°,如果旋转后的图形能和原来图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个定点就是对称中心.
【即学即练7】下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
模型总结——图形的旋转&辅助线构造全等
·旋转中的半角模型
半角模型概念:过多边形一个顶点作两条射线,使这两条射线夹角等于该顶角一半
思想方法
通过旋转构造全等三角形,实现线段的转化
基本模型
正方形含半角(结合正方形性质解题)
等腰直角三角形含半角
·旋转中的对角互补模型
对角互补模型概念:四边形或构成的几何图形中,相对的角互补。
方法
辅助线:旋转构造全等三角形和过顶点作两边的垂线
基本模型
90° 夹角
60°(120°)夹角
·共点旋转模型(手拉手全等模型)
共点旋转模型概念: 两个具有公共顶点的相似多边形,在绕着公共顶点旋转的过程中,产生伴随的全等或相似三角形,这样的图形称作共点旋转模型;为了更加直观,我们形象的称其为“手拉手”模型。
思想方法:通过旋转构造全等三角形,实现线段的转化
基本模型
双等边类型
双等腰直角类型
【题型一:求旋转中心(坐标)】
例1.如图,在平面直角坐标系中,绕某点逆时针旋转得到,则旋转中心是点( )
A. B. C. D.无法确定
变式1.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)阅读理解:我们知道,任意两点关于它们所连线段的中点成中心对称.
观察应用:
(1)如图,若点,的对称中心是点,则点的坐标为 .
(2)在(1)的基础上另取两点,.有一电子青蛙从点处开始依次关于点,,作循环对称跳动,即第一次跳到点关于点的对称点处,接着跳到点关于点的对称点处,第三次再跳到点关于点的对称点处,第四次再跳到点关于点的对称点处,…
①则点,,的坐标分别为 , , .
②点的坐标为 .
【题型二:求旋转后的点坐标】
例2.(23-24九年级上·安徽亳州·期末)平面直角坐标系中,点绕坐标原点逆时针方向旋转得到的点的坐标是 .
变式2.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)如图将绕点旋转得到,设点的坐标为,则A的坐标为 .
【方法技巧与总结】
对称中心是对应点连线的中点,在坐标系中找到两个对应点,利用中点公式求解。
【题型三:根据旋转角和旋转性质求其他角】
例3.(23-24九年级下·安徽合肥·期中)如图,将菱形绕点逆时针旋转得到菱形,若经过点与相交于,,则( )
A. B. C. D.
变式3.(23-24九年级上·安徽阜阳·期中)如图,将菱形绕点A按逆时针方向旋转得到菱形,当平分时,则与之间的数量关系是( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】①正确找出旋转角;②灵活运用三角形的相关性质进行角度等量代换。
【题型四:在坐标系中根据旋转变换作图】
例4.(23-24九年级上·安徽亳州·期末)如图,在每个小正方形的边长为1个单位的网格中,已知格点(顶点是网格线的交点)和格点.
(1)以点为位似中心,在和点的另一侧画出,使与位似,且位似比为;
(2)将(1)中的绕点逆时针旋转得到,画出.
变式4-1.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为.
(1)以为旋转中心,将顺时针旋转得到,并写出点的坐标;
(2)以为位似中心,在第一象限内作出的位似图形,且与的位似比为.
变式4-2.(23-24九年级上·安徽蚌埠·期末)如图,三个顶点的坐标分别为,,,请你分别完成下面的作图.
(1)以O为位似中心,在第三象限内作出,使与 的位似比为;
(2)以O为旋转中心,将沿顺时针方向旋转得到.
【题型五:旋转与全等三角形】
例5.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)如图,是等边内的一点,连接,,,将绕点顺时针旋转得,连接,若,则的度数为 .
变式5-1.(22-23九年级上·安徽·期末)如图,在四边形中,是对角线,是等边三角形,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
变式5-2.如图,点分别在正方形的边上,且.把绕点顺时针旋转得到.
(1)求证:.
(2)若,求正方形的边长.
【题型六:旋转的性质与图形综合——面积问题】
例6.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图,在平面直角坐标系中,其中是直角,点A坐标为,将绕O点顺时针旋转得到,B点的对应点恰好落在y轴上,求的面积.
【题型七:旋转的性质与图形性质综合】
例7.(22-23九年级上·安徽合肥·期末)已知:如图,是的边上的中线,是的中点,绕点按顺时针方向旋转,得到,连结.求证:.
【题型八:旋转的性质与图形综合——辅助线】
·作垂线
例8.(23-24九年级上·安徽淮北·期末)如图1,把两个完全相同且有一个角为的直角三角板重合在一起,将固定,将绕直角顶点C顺时针方向旋转.
(1)如图2,当B,D,E三点在同一条直线上时,求旋转角α的度数;
(2)在(1)的条件下,连接,请判断和的面积的数量关系,并说明理由.
变式8.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图,抛物线与轴交于两点且,与轴交于点.
(1)求抛物线的对称轴和解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一点,连接,以为旋转中心顺时针旋转后,点的对应点恰好落在抛物线上,求点坐标.
·利用旋转构造全等三角形(半角模型、手拉手模型等)例9.(23-24九年级上·安徽六安·期末)如图1,若内一点P满足,则点P为的布洛卡点,三角形的布洛卡点是法国数学教育家克洛尔于1816年首次发现,但他的发现并未被当时的人们所注意,1875年,布洛卡点被一个数学爱好者法国军官布洛卡重新发现,并用他的名字命名.问题:如图2,已知在等腰直角三角形中,,若点Q为的布洛卡点,即,,则 .
变式9.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图,正方形中,,O是边的中点,点E是正方形内一动点,,连接,将线段绕点D逆时针旋转得,连接,则线段长的最小值为 .
【题型九:旋转与动角问题】
例10.(2023九年级上·全国·专题练习)将一副直角三角板如图1,摆放在直线MN上(直角三角板和直角三角板,,,,),保持三角板不动,将三角板绕点以每秒的速度顺时针旋转,旋转时间为秒,当与射线重合时停止旋转.
(1)如图2,当为的角平分线时,求此时t的值;
(2)当旋转至的内部时,求与的数量关系;
(3)在旋转过程中,当三角板的其中一边平行于三角板的某一边时,求此时t等于 (直接写出答案即可).
【方法技巧与总结】①根据题意进行分类讨论;②分析几何关系,用含t的式子表示相关角度的大小。
一、选择题
1.下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)如图,中,,将绕点C顺时针旋转得到,使点B的对应点D恰好落在边上,交于点F,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在中,,,将绕点A逆时针旋转,得到,连接,若,则线段的长为( )
A. B.4 C. D.
4.已知坐标原点为O,点,将绕原点O顺时针旋转后的坐标是( )
A. B. C. D.
5.(22-23九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在中,,若M是边上任意一点,将绕点A逆时针旋转得到,点M的对应点为点N,连接,则下列结论不一定成立的是( )
A. B.
C.平分 D.若,则M是的中点
二、填空题
6.已知点A的坐标为,则点A关于原点对称的点的坐标为
7.(2023·福建龙岩·九年级校考期中)在平面直角坐标系中,点关于原点对称的点的坐标是 .
8.(2023·宁夏石嘴山·九年级校考期中)若点关于坐标原点的对称点是,则点的坐标为 .
三、解答题
9.(23-24九年级上·安徽六安·期末)如图,在等边中,D是边上的一点,连接,将绕点B逆时针旋转得到,连接.若,求的周长.
10.(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点(顶点在网格线的交点上)的顶点的坐标分别为
(1)在网格所在的平面内,请画出平面直角坐标系;
(2)将绕着原点顺时针旋转得,画出.
11.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建立如图所示的平面直角坐标系,在坐标系中的位置如图所示.
(1)将向右平移8个单位长度后得到,请画出.
(2)请画出关于原点O的中心对称图形.
(3)若将绕某一点旋转可得,则旋转中心的坐标为______.
12.如图,已知矩形的两个顶点A,B都在反比例函数的图象上,经过原点O,对角线垂直于x轴.垂足为E,已知点A的坐标为.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)求矩形的面积.
1.(22-23九年级上·安徽合肥·期中)正方形中,,点为边上一动点(不与点重合),将绕点逆时针旋转得到,过作交于点.则的最小值为( )
A. B.4 C. D.5
2.如图,边长为的正方形绕点逆时针旋转得到正方形,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
3.如图, 中,,,点M,N在底边上,若,,那么线段与之间的数量关系为 .
4.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图,中,,,将绕点逆时针旋转后得到,其中,点、B、三点在同一条直线上.
(1) ;(2) .
5.如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若和关于原点O成中心对称图形,画出图形并写出的各顶点的坐标;
(2)将绕着点O按顺时针方向旋转得到,画出图形并写出的各顶点的坐标;
(3)在轴上找一点,使得的值最小,请直接写出点的坐标.
1.(23-24九年级上·安徽黄山·期末)阅读与理解:
如图是腰长不同的两个等腰直角三角形纸片叠放在一起的图形(和重合),其中且.
操作与证明:
(1)如图,连结,点是的中点,连接,解决下列问题:
①证明:;
②判断与的数量关系和位置关系,并证明你的结论;
猜想与探索:
(2)如图,固定不动,与此同时将绕点顺时针旋转角,其中,即,点是的中点,其他条件不变.判断与的关系是否不变?若不变,请说明理由;若改变,请求出相应的正确结论.
2.(22-23八年级下·四川成都·期末)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线分别与x轴,y轴交于点,,过点作x轴的垂线,与直线交于点D.
(1)求点D的坐标;
(2)点E是线段上一动点,直线与x轴交于点F.
(i)若的面积为8,求点F的坐标;
(ii)如图2,当点F在x轴正半轴上时,将直线绕点B逆时针旋转后的直线与线段交于点M,连接,若,求线段的长.
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24.1 旋转
学习目标
1.理解旋转及旋转对称图形的概念,会判断一个图形是否为旋转对称图形。
2.理解中心对称和中心对称图形的概念,会判断一个图形是否为中心对称图形。
3.探索并理解旋转的基本性质,能够运用这些基本性质解决旋转前后对应点的坐标变化问题。
知识点01 旋转的概念
概念:在平面内,一个图形绕着一个定点,旋转一定的角度,得到另一个图形的变换,叫做旋转。
【即学即练1】下列运动属于数学上的旋转的是( )
A.乘坐升降电梯 B.地球绕太阳转动
C.钟表上的时针运动 D.将等腰三角形沿着底边上的高对折
【答案】C
【分析】此题主要考查了生活中的旋转现象,根据旋转的定义,在平面内,把一个图形绕着某一个点旋转一个角度的图形变换叫做旋转,进而分别判断得出答案,正确把握定义是解题的关键.
【详解】、乘坐升降电梯属于平移,不符合题意;
、地球绕太阳转动不属于旋转,不符合题意;
、钟表上的时针运动属于旋转,符合题意;
、将等腰三角形沿着底边上的高对折属于轴对称,不符合题意;
故选:.
知识点02 旋转的性质
对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等;
【即学即练2】如图是中国共产主义青年团团旗上的图案(图案本身没有字母),则至少旋转( )度后能与原来图形重合.
A.36 B.54 C.72 D.108
【答案】C
【分析】本题考查了图形的旋转,根据旋转角及旋转对称图形的定义结合图形特点作答.
【详解】解:∵,
∴该图形绕中心至少旋转度后能和原来的图案互相重合.
故选C.
【即学即练3】如图,在中,,,,将绕点顺时针旋转得到,当点的对应点恰好落在边上时,则的长为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质和等边三角形的判定与性质,熟练掌握相关性质及定理是解题的关键.由旋转的性质及,可得是等边三角形,从而,则由.计算即可得出答案.
【详解】解:∵将绕点A按顺时针旋转一定角度得到,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,,
∴.
故选:B.
【即学即练4】(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在中,,,将绕点逆时针旋转角度()得到,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题考查了旋转的性质,平行线的性质,根据旋转的性质可得,再由平行线的性质可得,从而可得,求得的值,熟练掌握其性质是解题的关键.
【详解】由旋转的性质可得,,
∵,
∴,
∴,
故选:A.
知识点03 中心对称的概念及性质
·中心对称的概念:一个图形绕一个定点旋转 180°,得到另一个图形,这时,这两个图形关于这个定点的对称叫做中心对称,这个定点就是対称中心。
·中心对称的性质:成中心对称的两个图形,对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分.
【即学即练5】若两个图形成中心对称,则下列说法:①对应点的连线必经过对称中心;②这两个图形的形状和大小完全相同;③这两个图形的对应线段一定相等;④将一个图形绕对称中心旋转后必与另一个图形重合.其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】根据中心对称的性质对各小题分析判断即可得解.
【详解】解:∵两个图形成中心对称,
∴①对应点的连线必经过对称中心,正确;
②这两个图形的形状和大小完全相同,正确;
③这两个图形的对应线段一定相等,正确;
④将一个图形绕对称中心旋转后必与另一个图形重合,正确.
综上所述:正确共4个,故D正确.
故选:D.
知识点04 作一个图形关于某一点成中心对称(旋转180°)的图形
【即学即练6】(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,的顶点均在格点上,点A的坐标为,点B的坐标为,点C的坐标为.
(1)将向右平移6个单位长度,得到,请画出.
(2)画出关于原点O成中心对称的图形.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要是考查了利用中心对称和平移的性质作图,解题的关键是熟练掌握中心对称和平移的性质.
(1)分别确定A,B,C三点向右平移6个单位长度的坐标,然后顺次连接三点,从而得到正确的图形;
(2)分别确定A,B,C三点关于原点O的中心对称点的坐标,然后顺次连接三点,从而得到正确的图形;
【详解】(1)如图所示,即为所求;
(2)如图所示,即为所求;
知识点05 中心对称图形
把一个图形绕某一个定点旋转180°,如果旋转后的图形能和原来图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形,这个定点就是对称中心.
【即学即练7】下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称图形、中心对称图形的识别.熟练掌握:平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形是轴对称图形;如果把一个图形绕某一点旋转后能与自身重合,这个图形是中心对称图形是解题的关键.
根据轴对称图形、中心对称图形的定义进行判断即可.
【详解】解:A中既是轴对称图形,又是中心对称图形,故符合要求;
B中不是轴对称图形,是中心对称图形,故不符合要求;
C中是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合要求;
D中是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合要求;
故选:A.
模型总结——图形的旋转&辅助线构造全等
·旋转中的半角模型
半角模型概念:过多边形一个顶点作两条射线,使这两条射线夹角等于该顶角一半
思想方法
通过旋转构造全等三角形,实现线段的转化
基本模型
正方形含半角(结合正方形性质解题)
等腰直角三角形含半角
·旋转中的对角互补模型
对角互补模型概念:四边形或构成的几何图形中,相对的角互补。
方法
辅助线:旋转构造全等三角形和过顶点作两边的垂线
基本模型
90° 夹角
60°(120°)夹角
·共点旋转模型(手拉手全等模型)
共点旋转模型概念: 两个具有公共顶点的相似多边形,在绕着公共顶点旋转的过程中,产生伴随的全等或相似三角形,这样的图形称作共点旋转模型;为了更加直观,我们形象的称其为“手拉手”模型。
思想方法:通过旋转构造全等三角形,实现线段的转化
基本模型
双等边类型
双等腰直角类型
【题型一:求旋转中心(坐标)】
例1.如图,在平面直角坐标系中,绕某点逆时针旋转得到,则旋转中心是点( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查了坐标与图形变化-旋转:理解旋转中心为对应点的垂直平分线的交点是解决问题的关键.作和的垂直平分线,它们的交点为O点,从而可判断旋转中心为点O.
【详解】解:如图,绕O点逆时针旋转得到.
故选:A.
变式1.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)阅读理解:我们知道,任意两点关于它们所连线段的中点成中心对称.
观察应用:
(1)如图,若点,的对称中心是点,则点的坐标为 .
(2)在(1)的基础上另取两点,.有一电子青蛙从点处开始依次关于点,,作循环对称跳动,即第一次跳到点关于点的对称点处,接着跳到点关于点的对称点处,第三次再跳到点关于点的对称点处,第四次再跳到点关于点的对称点处,…
①则点,,的坐标分别为 , , .
②点的坐标为 .
【答案】(1)
(2)①;;;②
【分析】本题考查了作图-旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.
(1)设,利用中点坐标公式分别计算出x和y的值即可;
(2)①利用中心对称的性质画图可得到点,从而得到它们的坐标.
②观察点坐标的递变规律,可得出点与点的坐标相同.
【详解】(1)设,
∵点的对称中心是点A,
∴A点坐标为,
故答案为:;
(2)①点的坐标分别为.(见下图)
故答案为:.
②点关于点C的对称点,与点重合,依次类推,点与点重合,点与点重合……,
探索规律可知:设n为正整数,则点与点重合,点与点重合,点与点重合,
∵,
∴点与点的坐标相同,即,
故答案为:
【题型二:求旋转后的点坐标】
例2.(23-24九年级上·安徽亳州·期末)平面直角坐标系中,点绕坐标原点逆时针方向旋转得到的点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查全等三角形的性质与判定及点的坐标,熟练掌握全等三角形的性质与判定是解题的关键;如图,由题意易得,然后可证,进而问题可求解.
【详解】解:如图,过A作轴于C,过B作轴于D,则,,
由点绕坐标原点逆时针方向旋转得到点可知:,
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为.
变式2.(22-23八年级下·江苏南通·阶段练习)如图将绕点旋转得到,设点的坐标为,则A的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了利用旋转进行坐标与图形的变化,根据旋转的性质得出点、关于点成中心对称是解题的关键,还需注意中点公式的利用,也是容易出错的地方.设点的坐标是,根据旋转变换的对应点关于旋转中心对称,再根据中点公式列式求解即可.
【详解】解:根据题意,点、关于点对称,
设点的坐标是,
则,,
解得,,
点的坐标是.
故答案为:.
【方法技巧与总结】
对称中心是对应点连线的中点,在坐标系中找到两个对应点,利用中点公式求解。
【题型三:根据旋转角和旋转性质求其他角】
例3.(23-24九年级下·安徽合肥·期中)如图,将菱形绕点逆时针旋转得到菱形,若经过点与相交于,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查菱形的性质,旋转的性质,三角形外角定理,掌握相关定理与性质是解题的关键.
【详解】解:四边形为菱形,,
,
菱形绕点逆时针旋转得到菱形,
,
.
故选:B.
变式3.(23-24九年级上·安徽阜阳·期中)如图,将菱形绕点A按逆时针方向旋转得到菱形,当平分时,则与之间的数量关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质及菱形的性质,根据菱形代入性质可得,根据等腰三角形的性质可得,根据旋转的性质可得,根据平分,可得,即可得到答案,熟练掌握相关性质并正确找出旋转角是解题的关键.
【详解】解:∵是菱形,
∴,
∴,
∵菱形绕点A按逆时针方向旋转得到菱形,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
根据三角形内角和定理可得:,
即,
故选:D.
【方法技巧与总结】①正确找出旋转角;②灵活运用三角形的相关性质进行角度等量代换。
【题型四:在坐标系中根据旋转变换作图】
例4.(23-24九年级上·安徽亳州·期末)如图,在每个小正方形的边长为1个单位的网格中,已知格点(顶点是网格线的交点)和格点.
(1)以点为位似中心,在和点的另一侧画出,使与位似,且位似比为;
(2)将(1)中的绕点逆时针旋转得到,画出.
【答案】(1)图见详解
(2)图见详解
【分析】本题主要考查位似图形及旋转的性质,熟练掌握位似图形的性质是解题的关键;
(1)根据位似可进行作图;
(2)由(1)及旋转的性质可进行求解.
【详解】(1)解:所作如图所示;
(2)解:所作如图所示;
变式4-1.(23-24九年级上·安徽合肥·期末)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点的坐标分别为.
(1)以为旋转中心,将顺时针旋转得到,并写出点的坐标;
(2)以为位似中心,在第一象限内作出的位似图形,且与的位似比为.
【答案】(1)作图见解析,
(2)作图见解析
【分析】本题考查了作旋转图形,旋转的性质,作位似图形.熟练掌握作旋转图形,旋转的性质,作位似图形是解题的关键.
(1)根据旋转的性质作图求解即可;
(2)根据位似的性质作图即可.
【详解】(1)解:如图1,即为所求,由旋转的性质可得,点的坐标为;
(2)解:如图1,即为所求.
变式4-2.(23-24九年级上·安徽蚌埠·期末)如图,三个顶点的坐标分别为,,,请你分别完成下面的作图.
(1)以O为位似中心,在第三象限内作出,使与 的位似比为;
(2)以O为旋转中心,将沿顺时针方向旋转得到.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查画位似图象、画旋转图形:
(1)利用位似图形的性质以及位似比得出对应点坐标画出图形即可;
(2)利用旋转的性质得出对应点、、的坐标进而得出答案.
【详解】(1)解:即为所求三角形;
(2)即为所求三角形
【题型五:旋转与全等三角形】
例5.(23-24九年级上·安徽阜阳·期末)如图,是等边内的一点,连接,,,将绕点顺时针旋转得,连接,若,则的度数为 .
【答案】/度
【分析】由旋转的性质和全等三角形的性质可得,,,,可证是等边三角形,可得,,由勾股定理的逆定理可求,即可求解.
【详解】解:∵将绕点B顺时针旋转得,
∴,,
∴,,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的性质,等边三角形的判定与性质,勾股定理的逆定理,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
变式5-1.(22-23九年级上·安徽·期末)如图,在四边形中,是对角线,是等边三角形,将线段绕点C顺时针旋转得到线段,连接.
(1)求证:;
(2)若,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)8
【分析】(1)根据旋转的性质得到,利用等边三角形的性质得到.则,即可得到结论;
(2)证明.则.证明是等边三角形.进一步得到.在中,由勾股定理即可得到的长.
【详解】(1)证明:由旋转的性质,知.
∵是等边三角形,
∴.
∴.
∴,
即.
(2)解:在和中,
∴.
∴.
∵,
∴是等边三角形.
∴.
∵,
∴.
在中,
【点睛】此题考查了旋转的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、等边三角形的判定和性质等知识,熟练掌握旋转的性质、全等三角形的判定和性质是解题的关键.
变式5-2.如图,点分别在正方形的边上,且.把绕点顺时针旋转得到.
(1)求证:.
(2)若,求正方形的边长.
【答案】(1)见解析
(2)6
【分析】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定与性质、旋转的性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)证明,根据证明三角形全等即可.
(2)设,则,在中,利用勾股定理构建方程即可解决问题.
【详解】(1)证明:由旋转的性质得,,
,
,
∴点三点共线,
,
,
,
,
;
(2)解:设,则,
,
,
,
,
,
,
,
解得,或(舍弃),
∴正方形的边长为6.
【题型六:旋转的性质与图形综合——面积问题】
例6.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图,在平面直角坐标系中,其中是直角,点A坐标为,将绕O点顺时针旋转得到,B点的对应点恰好落在y轴上,求的面积.
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形,旋转的性质,根据是直角,点A坐标为,得到,且的高为,再利用旋转的性质得到,最后利用三角形面积公式求解,即可解题.
【详解】解:是直角,点A坐标为,
,且的高为,
由旋转的性质可知,,
的面积为:.
【题型七:旋转的性质与图形性质综合】
例7.(22-23九年级上·安徽合肥·期末)已知:如图,是的边上的中线,是的中点,绕点按顺时针方向旋转,得到,连结.求证:.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了平时四边形的判定以及性质,旋转的性质, 以及全等三角形的性质,根据旋转的性质得出,由全等三角形的性质可得出,则可得出四边形是平行四边形,由平行四边形的性质可得出,,由已知条件可得出,进一步证明四边形是平行四边形,由平行四边形的性质可得证.
【详解】证明:∵是绕点M按顺时针方向旋转得到的,
∴,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵是的边上的中线,
∴
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴.
【题型八:旋转的性质与图形综合——辅助线】
·作垂线
例8.(23-24九年级上·安徽淮北·期末)如图1,把两个完全相同且有一个角为的直角三角板重合在一起,将固定,将绕直角顶点C顺时针方向旋转.
(1)如图2,当B,D,E三点在同一条直线上时,求旋转角α的度数;
(2)在(1)的条件下,连接,请判断和的面积的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见详解
【分析】本题主要考查旋转的性质、等边对等角以及全等三角形的判定和性质,
(1)由题意得,由旋转得,可得.即可求得旋转角;
(2)过点D作于点M,延长交于点N,由旋转得和.进一步求得和,可证,则有,结合面积公式即可求得相等.
【详解】(1)解:由旋转的性质可得,.
∴.
∵点B,D,E在同一条直线上,
∴,
∴旋转角.
(2).
理由:过点D作于点M,延长交于点N,如图,
∵是由绕点C旋转得到,
∴,.
由(1)可得,
∴,
.
∵,
∴,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴.
∵,,,
∴.
变式8.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图,抛物线与轴交于两点且,与轴交于点.
(1)求抛物线的对称轴和解析式;
(2)抛物线的对称轴上有一点,连接,以为旋转中心顺时针旋转后,点的对应点恰好落在抛物线上,求点坐标.
【答案】(1)抛物线的对称轴为,抛物线的解析式为;
(2)点坐标为或.
【分析】(1)根据点C的坐标得到 c的值,再求出对称轴和点A和点B的坐标,求出a的值,即可得到函数解析式;
(2)设,过作轴于,过作于,求出点的横坐标为,纵坐标为,得到,把代入中求出m的值,即可得到答案;
此题考查二次函数的图象和性质、全等三角形的判定和性质、旋转的性质等知识,数形结合是解题的关键.
【详解】(1)解:
,
抛物线的对称轴为,
把代入得:,解得:,
抛物线的解析式为;
(2)解:设,
如图,过作轴于,过作于,
又连接,以为旋转中心顺时针旋转后,点的对应点恰好落在抛物线上,
,
,
在和中,
,
点的横坐标为,纵坐标为,
,
把代入中,
得:,
解得:,
点坐标为或.
·利用旋转构造全等三角形(半角模型、手拉手模型等)
例9.(23-24九年级上·安徽六安·期末)如图1,若内一点P满足,则点P为的布洛卡点,三角形的布洛卡点是法国数学教育家克洛尔于1816年首次发现,但他的发现并未被当时的人们所注意,1875年,布洛卡点被一个数学爱好者法国军官布洛卡重新发现,并用他的名字命名.问题:如图2,已知在等腰直角三角形中,,若点Q为的布洛卡点,即,,则 .
【答案】
【分析】将绕点D顺时针旋转得,根据全等三角形的性质得到,由,推出,得到是等腰直角三角形,求得,由勾股定理得到,于是得到结论.
【详解】解:将绕点D顺时针旋转得,如图:
,
∴,
,
∵,
,
∴,
,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
由勾股定理,得,
又∵,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确作出辅助线.
变式9.(23-24九年级上·四川达州·期末)如图,正方形中,,O是边的中点,点E是正方形内一动点,,连接,将线段绕点D逆时针旋转得,连接,则线段长的最小值为 .
【答案】
【分析】连接,将线段绕点D逆时针旋转得,连接,证明,可得,由条件可得,根据,即可得出的最小值.
【详解】解:连接,将线段绕点D逆时针旋转得,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵正方形中,,O是边的中点,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴线段OF长的最小值为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,勾股定理,以及三角形三条边的关系.解题的关键是掌握图形旋转的性质.
【题型九:旋转与动角问题】
例10.(2023九年级上·全国·专题练习)将一副直角三角板如图1,摆放在直线MN上(直角三角板和直角三角板,,,,),保持三角板不动,将三角板绕点以每秒的速度顺时针旋转,旋转时间为秒,当与射线重合时停止旋转.
(1)如图2,当为的角平分线时,求此时t的值;
(2)当旋转至的内部时,求与的数量关系;
(3)在旋转过程中,当三角板的其中一边平行于三角板的某一边时,求此时t等于 (直接写出答案即可).
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】(1)先计算的度数,再根据角平分线的定义和旋转的速度可得的值;
(2)分别表示与的度数,相减可得数量关系;
(3)分四种情况讨论:分别和三边平行,还有,计算旋转角并根据速度列方程可得结论.
【详解】(1)解:如图2,,,
,
平分,
,
,
答:此时的值是;
(2)当旋转至的内部时,如图3,与的数量关系是:;
理由是:由旋转得:,
,,
;
(3)分四种情况:
①当时,如图4,,
;
②当时,如图5,则,
,
;
③当时,如图6,则,
,
;
④当时,如图7,
,
,
;
综上,的值是或或或.
故答案为:或或或.
【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,是典型的实际操作问题,将两个三角板按照题意进行摆放,旋转,清楚每一时刻各个角的度数是多少和各角之间的关系.
【方法技巧与总结】①根据题意进行分类讨论;②分析几何关系,用含t的式子表示相关角度的大小。
一、选择题
1.下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了轴对称图形和中心对称图形的识别.如果一个平面图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形就叫做轴对称图形;把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.根据轴对称图形和中心对称图形的定义,即可解答.
【详解】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、是中心对称图形,不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
C、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意.
故选:C.
2.(2024·黑龙江哈尔滨·一模)如图,中,,将绕点C顺时针旋转得到,使点B的对应点D恰好落在边上,交于点F,若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据旋转性质得,结合,得到,,,结合旋转性质,三角形内角和定理计算即可,本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握旋转性质,三角形内角和定理是解题的关键.
【详解】根据旋转性质得,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故选C.
3.(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在中,,,将绕点A逆时针旋转,得到,连接,若,则线段的长为( )
A. B.4 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查旋转的性质,含角直角三角形性质及勾股定理;由旋转的性质得;由含角直角三角形性质得,再由勾股定理即可求得结果.
【详解】解:由旋转的性质得;
∵,,
∴,
∴;
在中,由勾股定理得:.
故选:C.
4.已知坐标原点为O,点,将绕原点O顺时针旋转后的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】过A作轴于C,过作轴于D,根据旋转求出,证,推出即可.本题考查了点的坐标与旋转变换、全等三角形的判定和性质等,根据条件画出相应的图形、适当添加辅助线是解题的关键.
【详解】解:过A作轴于C,过作轴于D.
∵,
∴,
∴,
在和中
∵,
∴,
,
∴的坐标是.
故选:C.
5.(22-23九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在中,,若M是边上任意一点,将绕点A逆时针旋转得到,点M的对应点为点N,连接,则下列结论不一定成立的是( )
A. B.
C.平分 D.若,则M是的中点
【答案】C
【分析】此题考查了等腰三角形的判定和性质、旋转的性质、三角形内角和定理等知识,设交于点O, 证明,由,得到,即,即可判断A,利用等量代换和等边对等角得到,即,即可判断B,由得到,即可判断C,证明是等腰三角形, 则,得到,由得到是等腰三角形,即可判断D.
【详解】解:设交于点O,
∵将绕点A逆时针旋转得到,
∴,
∴,,
∴
∵,
∴,
∴,
∵,
∴
即,
故选项A正确,不符合题意;
∵将绕点A逆时针旋转得到,
∴,
∵
∴
∵,
∴,
即,
故选项B正确,不符合题意;
∵
∴,
∴不平分,
故选项C错误,符合题意;
若,
∵,
∴是等腰三角形,
∴
∵
∴,
∵,
∴是等腰三角形,
∴, ,
即M是的中点
故选项D正确,不符合题意;
故选:C.
二、填空题
6.已知点A的坐标为,则点A关于原点对称的点的坐标为
【答案】
【分析】本题考查关于原点对称的点的坐标,利用平面内两点关于原点对称,横坐标与纵坐标都互为相反数即可求得.
【详解】解:∵点A的坐标是,
∴它关于原点对称的点的坐标是
故答案为:.
7.(2023·福建龙岩·九年级校考期中)在平面直角坐标系中,点关于原点对称的点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题考查了中心对称,关于原点对称的两点,其横、纵坐标均互为相反数,熟记相关结论即可.
【详解】解:由题意得:点关于原点对称的点的坐标是,
故答案为:
8.(2023·宁夏石嘴山·九年级校考期中)若点关于坐标原点的对称点是,则点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了在平面直角坐标系中,点关于原点对称时横纵坐标的符号,关于原点对称时,横纵坐标都为相反数,即可解答本题.
【详解】解:∵点关于坐标原点的对称,
∴点的坐标为,
故答案为:.
三、解答题
9.(23-24九年级上·安徽六安·期末)如图,在等边中,D是边上的一点,连接,将绕点B逆时针旋转得到,连接.若,求的周长.
【答案】13
【分析】本题主要考查了旋转的性质、等边三角形的判定与性质等知识点,灵活运用旋转的性质成为解题的关键.
根据旋转的性质得,可判断为等边三角形,则有,所以的周长,再根据等边三角形的性质得,最后根据三角形的周长公式即可解答.
【详解】解:∵将绕点B逆时针旋转得到,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∴的周长,
∵为等边三角形,
∴,
∴的周长=.
10.(23-24九年级上·安徽芜湖·期中)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长为1,格点(顶点在网格线的交点上)的顶点的坐标分别为
(1)在网格所在的平面内,请画出平面直角坐标系;
(2)将绕着原点顺时针旋转得,画出.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题考查建立平面直角坐标系和作旋转图形.
(1)由 A和C点的坐标即可确定原点的位置,从而建立坐标系;
(2)先根据旋转的性质求出每个点绕原点顺时针旋转之后的对应点,再顺次连接即可.
【详解】(1)解:坐标系如图:
(2)
解:如图:
11.(23-24八年级下·安徽宿州·期末)如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,在方格纸中建立如图所示的平面直角坐标系,在坐标系中的位置如图所示.
(1)将向右平移8个单位长度后得到,请画出.
(2)请画出关于原点O的中心对称图形.
(3)若将绕某一点旋转可得,则旋转中心的坐标为______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了利用平移、中心对称作图,求旋转中心的坐标,利用平移变换作图时要先找到图形的关键点,分别把这几个关键点按照平移的方向和距离确定对应点后,再顺次连接对应点即可得到平移后的图形.
(1)根据平移的性质分别作出A、B、C的对应点、、,再顺次连接、、,即可;
(2)根据中心对称的定义分别作出点、、的对应点、、,再顺次连接、、即可;
(3)连接,,,根据对应点连线的交点即为旋转中心,进而写出旋转中心的坐标.
【详解】(1)解:所作如图所示:
(2)解:所作如图所示:
(3)解:连接,,如图所示:
这三条线段的交点即是旋转中心,
旋转中心的坐标为.
12.如图,已知矩形的两个顶点A,B都在反比例函数的图象上,经过原点O,对角线垂直于x轴.垂足为E,已知点A的坐标为.
(1)求反比例函数的解析式;
(2)求矩形的面积.
【答案】(1)
(2)10
【分析】(1)把代入,即可求解;
(2)根据中心对称的性质得,根据勾股定理得到,根据相似三角形的性质和矩形的面积公式即可得到结论.
【详解】(1)解:把代入得,
,
反比例函数的解析式为;
(2)解:点的坐标为,
根据中心对称可得,
,
对角线垂直于轴,
∴,
∵,
,
,
,
,
矩形的面积为.
【点睛】本题考查了待定系数法求函数的解析式,矩形的面积的计算,中心对称图形的性质,相似三角形的判定与性质,正确地求出函数的解析式是解题的关键.
1.(22-23九年级上·安徽合肥·期中)正方形中,,点为边上一动点(不与点重合),将绕点逆时针旋转得到,过作交于点.则的最小值为( )
A. B.4 C. D.5
【答案】C
【分析】通过证明,可得,由二次函数的性质可求的最大值,即可求解.
【详解】解:∵将绕点逆时针旋转得到,
∵,
,
,
,
,
,
,
∴,
,
,即,
当时,有最大值,
∴的最小值为,
故选:C.
【点睛】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,相似三角形的判定和性质,二次函数的性质,证明三角形相似是解题的关键.
2.如图,边长为的正方形绕点逆时针旋转得到正方形,图中阴影部分的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查旋转与正方形的相关知识,根据旋转的性质以及正方形的性质可得到的度数,根据三角函数求得的长,则的面积即可求得,然后利用正方形的面积减去和的面积即可求解,熟练掌握旋转的性质与正方形的性质是解题的关键.
【详解】解:如图,将与的交点记为,连接,
解:在和中,,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
故选:.
3.如图, 中,,,点M,N在底边上,若,,那么线段与之间的数量关系为 .
【答案】
【分析】本题考查了三角形全等的性质、含角的直角三角形、等腰三角形的性质、三角形内角和定理的应用,先根据已知条件求出各个角度,然后构造全等三角形,找到边长之间的关系,其中构造出全等三角形是解答本题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
如图,将绕点A顺时针旋转,得到,
,
∴,,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
4.(23-24九年级上·安徽安庆·期末)如图,中,,,将绕点逆时针旋转后得到,其中,点、B、三点在同一条直线上.
(1) ;(2) .
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质、等腰三角形的判定及性质、含的直角三角形的性质、勾股定理,解题关键是掌握相关概念与性质并能够灵活应用.
(1)由旋转可知,,,由、、在同一条直线上,可得,再利用三角形内角和定理求得,即可求解;
(2)由旋转的性质及含的直角三角形的性质可知,结合(1)中,,可知,得,利用含的直角三角形的性质可知,延长交于点,则,,进而可知,利用含的直角三角形的性质可知,则,,在中,,即可求解.
【详解】解:(1)由旋转知,,,,
∵、、在同一条直线上,,
∴,
∴,
即:绕点逆时针旋转后得到,
故答案为:120;
(2)由旋转可知,由旋转知,,,,,
则,
由(1)可知,,,则,
∴,
∴,
∵,
∴,则,
延长交于点,则,,
又∵,则,
∴,
∴,则,
∴,
在中,,
∴,
故答案为:.
5.如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若和关于原点O成中心对称图形,画出图形并写出的各顶点的坐标;
(2)将绕着点O按顺时针方向旋转得到,画出图形并写出的各顶点的坐标;
(3)在轴上找一点,使得的值最小,请直接写出点的坐标.
【答案】(1)图形见解析,,,
(2)图形见解析,,,
(3)画图见解析,
【分析】本题主要考查图形的旋转以及图形的中心对称,求一次函数解析式,
(1)利用中心对称的性质分别作出A,B,C的对应点,,即可.
(2)利用旋转变换的性质分别作出A,B,C的对应点,,即可.
(3)过点A作y的对称点,连接交y轴于点P,即为所求,然后求出所在直线的表达式为,将代入求解即可.
掌握图形的旋转以及图形的中心对称是解决本题的关键,
【详解】(1)
∵的三个顶点的坐标分别为,,,
∴的各顶点的坐标为:,,
(2)作绕着点O顺时针方向旋转得到的的图形如下图所示:
∵的三个顶点的坐标分别为,,,
∴的三个顶点的坐标分别为:,,
(3)如图所示,过点A作y的对称点,与y轴的交点P即为所求;
∵
∴
∴当点,P,B三点共线时,有最小值,即的长度.
∵,
∴
∵
∴设所在直线的表达式为
∴
解得
∴所在直线的表达式为,
∴当时,,
∴.
1.(23-24九年级上·安徽黄山·期末)阅读与理解:
如图是腰长不同的两个等腰直角三角形纸片叠放在一起的图形(和重合),其中且.
操作与证明:
(1)如图,连结,点是的中点,连接,解决下列问题:
①证明:;
②判断与的数量关系和位置关系,并证明你的结论;
猜想与探索:
(2)如图,固定不动,与此同时将绕点顺时针旋转角,其中,即,点是的中点,其他条件不变.判断与的关系是否不变?若不变,请说明理由;若改变,请求出相应的正确结论.
【答案】(1)详见解析;
(2)依然成立,理由见解析
【分析】本题主要考查了全等三角形,旋转等.熟练掌握全等三角形的判定和性质,旋转的性质,是解题的关键.
(1)①根据,,,可证得 ;②根据①结论得到,根据 F为的中点,得到,根据,,得到 ,得到,即得.
(2)延长,得到四边形为平行四边形,得到,,根据,,得到 ,得到,,得到,得到,即得.
【详解】(1)证明:∵和都是等腰直角三角形,
, ,,
在与中,
,
;
结论:,,
理由:,
,,
F为的中点,
,
,
,
,
∴.
(2)旋转一个锐角后,关系依然成立.
理由:如图,延长,
又,四边形AMEC为平行四边形,
, ,
∵,
∴,
与中,
,
,
,,
,
,
即.
2.(22-23八年级下·四川成都·期末)如图1,在平面直角坐标系xOy中,直线分别与x轴,y轴交于点,,过点作x轴的垂线,与直线交于点D.
(1)求点D的坐标;
(2)点E是线段上一动点,直线与x轴交于点F.
(i)若的面积为8,求点F的坐标;
(ii)如图2,当点F在x轴正半轴上时,将直线绕点B逆时针旋转后的直线与线段交于点M,连接,若,求线段的长.
【答案】(1)
(2)(i)或;(ii)
【分析】(1)将,代入求出解析式即可;
(2)(i)设点,分类讨论当点在x轴的正半轴和负半轴的情况,根据即可求解;(ii)作轴,交轴于点,证、即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:
解得:
∴
当时,
∴
(2)解:设点
(i)①当点在x轴的正半轴时,如图所示:
,
∴,
解得:
∴
②当点在x轴的负半轴时,如图所示:
,
∴,
解得:
∴
综上所述:或
(ii)作轴,交轴于点,如图所示:
∵轴
∴
,
∵将直线绕点B逆时针旋转后的直线与线段交于点M,
∴
设,则
在中,
∴
解得:,
∴
【点睛】本题考查了一次函数与几何综合问题.正确作出辅助线,掌握分类讨论的数学思想是解题关键.
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