内容正文:
图形的旋转压轴题十种模型全攻略
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目录
【考点一 生活中的旋转现象】 1
【考点二 图形的旋转】 2
【考点三 确定旋转中心】 3
【考点四 旋转角度】 4
【考点五 最值问题】 5
【考点六 旋转对称图形】 6
【考点七 绕某点旋转90°后点的坐标】 7
【考点八 作图—旋转变换】 8
【考点九 旋转与找规律问题】 10
【考点十 综合问题】 11
【考点一 生活中的旋转现象】
例题:(2024秋•任丘市期末)下列运动不属于旋转的是( )
A.大风车转动
B.火箭升空的运动
C.关上教室门
D.钟表的钟摆的摆动
【变式训练】
1.(2024秋•浦东新区校级期末)下列说法中,正确的是( )
A.“丽丽把教室的门打开”属于平移现象
B.能够互相重合的两个图形成轴对称
C.“小明在荡秋千”属于旋转现象
D.“钟表的钟摆在摆动”属于平移现象
2.(2024秋•建水县校级期中)下列现象:①时针的转动;②摩天轮的转动;③地下水位逐年下降;④传送带上的机器人.其中,属于旋转的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【考点二 图形的旋转】
例题:(2023秋•广元期末)下列右边的四个图形中,不能由图形M在同一平面内经过旋转得到的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【变式训练】
1.(2024秋•静安区期末)俄罗斯方块游戏中出现的图案可进行向左、向右平移,也可以顺时针、逆时针旋转.小海在玩游戏时,想把正在下降的“L”型插入下方空缺部分,目的是消除界面中的三行方块.那么下列操作中,正确的是( )
A.绕点P旋转180°,再向右平移
B.绕点P按逆时针方向旋转90°,再向右平移
C.绕点P按顺时针方向旋转90°,再向右平移
D.直接向右平移
2.(2024秋•上思县期中)如图,将该图按顺时针方向旋转90°后的图形是( )
【考点三 确定旋转中心】
例题:(2024秋•官渡区期末)如图4×4的正方形网格中,其中一个三角形①绕某点旋转一定的角度,得到三角形②,则图中A,B,C,D四个点中是其旋转中心的点是
【变式训练】
1.(2024秋•淮南月考)如图,A点的坐标为(-1,5),B点的坐标为(3,3),C点的坐标为(5,3),D点的坐标为(3,-1),线段AB与线段CD存在一种特殊关系,即其中一条线段绕着某点旋转一个角度可以得到另一条线段.
(1)旋转中心是 ;(2)旋转角为 °.
2.如图,在正三角形网格中,以某点为中心,将△MNP旋转,得到△M1N1P1,则旋转中心是点
【考点四 旋转角度】
例题:(2025•邯山区校级一模)如图,△ABC中,AB=4,BC=6,∠B=60°,将△ABC沿射线BC的方向平移,得到△A'B'C',再将△A'B'C'绕点A'逆时针旋转一定角度后,点B'恰好与点C重合,则平移的距离和旋转角的度数分别为( )
A.4,30° B.2,60° C.1,30° D.3,60°
【变式训练】
1.(2024秋•三门峡期末)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转至△AB'C',使CC'∥AB,若∠CAB=70°,则旋转角的度数是( )
A.35° B.40° C.50° D.70°
故选:B.
2.(2024秋•东莞市校级期末)如图,将Rt△ABC(其中∠BAC=55°,∠C=90°)绕点A按顺时针方向旋转到△AB1C1的位置,使得点C、A、B1在同一条直线上,那么旋转角等于( )
A.55° B.70° C.125° D.145°
【考点五 最值问题】
例题:(2025•管城区模拟)如图,M是等边三角形ABC的边BC的中点,P是平面内一点,连接AP,将线段AP以点A为中心逆时针旋转60°,得到线段AQ,连接MQ.若AB=4,点M,P之间的距离为1,则MQ的最小值为 ,MQ的最大值为 .
【变式训练】
1.(2025•雁塔区校级一模)如图,D是等边三角形ABC外一点,AD=3,CD=2,当BD长最大时,△ABC的面积为
2.(2025•沈丘县校级一模)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(5,0),点P为线段AB外一动点,PA=2,以PB为边作等边三角形PBM.则当线段AM的长取到最大值 时,点P的纵坐标为 .
【考点六 旋转对称图形】
例题:(2023秋•斗门区期末)把图中的五角星图案,绕着它的中心旋转,旋转角至少为 度时,旋转后的五角星能与自身重合.
【变式训练】
1.(2024秋•锦江区校级期中)如图,该图形绕其中心旋转能与其自身完全重合,则其旋转角最小为 度
2.(2024秋•朝阳区校级期中)如图所示的图形绕着中心至少旋转 度后,能与原图形重合.
【考点七 绕某点旋转90°后点的坐标】
例题:(2024秋•忠县校级期中)在平面直角坐标系中,O为原点坐标,点A的坐标是(4,3),OA绕点O逆时针旋转90°后得到线段OB,则点B的坐标是
【变式训练】
1.(2024秋•惠城区期末)春节时人们爱用风车装饰景区.如图,风车由两种等腰直角三角形拼成.等腰RT△OAB的斜边OA=10,点B逆时针旋转90°后的坐标是
2.在平面直角坐标系中,将点P(3,2)绕点Q(5,3)旋转90°后的坐标为
【考点八 作图—旋转变换】
例题:(2025•庐阳区校级一模)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的顶点均为格点(网格线的交点).
(1)将△ABC向右平移2个单位,再向上平移5个单位,得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)以边AC的中点O为旋转中心,将△ABC按顺时针方向旋转90°,得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2.
【变式训练】
1.(2024秋•任城区期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,2),B(-1,4),C(-4,5),请解答下列问题:
(1)若△ABC经过平移后得到△A1B1C1,已知点C1的坐标为(1,0)作出△A1B1C1并写出其余两个顶点的坐标;
(2)将△ABC绕点O按顺时针方向旋转90°得到△A2B2C2,作出△A2B2C2;
(3)若将△A1B1C1绕某一点旋转可得到△A2B2C2,直接写出旋转中心的坐标.
2.(2024秋•柳州期末)如图,△ABC的顶点坐标分别为A(1,1),B(4,2),C(3,4).
(1)请画出△ABC以点A为旋转中心,逆时针旋转90°后得到△AB1C1;
(2)在(1)的条件下,请求出△AB1C1的面积.
【考点九 旋转与找规律问题】
例题:(2023•浠水县校级一模)如图所示,已知点A(-1,2),将长方形ABOC沿x轴正方向连续翻转2022次,点A依次落在点A1,A2,A3,……,A2022的位置,则A2022的坐标是
【变式训练】
1.(2024秋•临淄区期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,,,AC在直线l上,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转到位置①,可得到点P1;将位置①的三角形绕点P1按顺时针方向旋转到位置②,可得到点P2;将位置②的三角形绕点P2按顺时针方向旋转到位置③,可得到点P3…,按此规律继续旋转.则AP2025= .
2.(1)将正方体骰子(相对面上的点数分别为1和6、2和5、3和4)放置于水平桌面上,如图1,在图2中,将骰子向右翻滚90°,然后在桌面上按逆时针方向旋转90°,则完成一次变换.若骰子的初始位置为如图1所示的状态,那么按上述规则连续完成10次变换后,骰子朝上一面的点数是 .
(2)如图3,圆圈内分别标有0,1,2,3,4,…,11这12个数字,电子跳蚤每跳一次,可以从一个圆圈跳到相邻的圆圈,现在,一只电子跳蛋从标有数字“0”的圆圈开始,按逆时针方向跳了2010次后,落在一个圆圈中,该圆圈所标的数字是 .
【考点十 综合问题】
例题:(2024秋•高青县期末)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.
(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,
求证:①△ADC≌△CEB; ②DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,AD=5,BE=2,求线段DE的长.
【变式训练】
1.(2024秋•济宁期末)如图,点O是等边△ABC内一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,将CO绕点C顺时针方向旋转60°得到CD,连接AD,OD.
(1)当α=150°时,求证:△AOD为直角三角形;
(2)求∠DAO的度数;
(3)请你探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形?
2.(2024春•临渭区期中)(1)如图1,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D、E在BC上,∠DAE=45°,为了探究BD、DE、CE之间的等量关系,现将△AEC绕A顺时针旋转90°后成△AFB,连接DF,经探究,你所得到的BD、DE、CE之间的等量关系式是 .(无需证明)
(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC,D、E在BC上,∠DAE=60°、∠ADE=45°,试仿照(1)的方法,利用图形的旋转变换,探究BD、DE、CE之间的等量关系,并证明你的结论.
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图形的旋转压轴题十种模型全攻略
参考答案
【考点一 生活中的旋转现象】
例题:(2024秋•任丘市期末)下列运动不属于旋转的是( )
A.大风车转动
B.火箭升空的运动
C.关上教室门
D.钟表的钟摆的摆动
解:A.大风车转动,是旋转现象,故本选项不符合题意;
B.火箭升空的运动,是平移现象,故本选项符合题意;
C.关上教室门,是旋转现象,故本选项不符合题意;
D.钟表的钟摆的摆动,是旋转现象,故本选项不符合题意.
故选:B.
【变式训练】
1.(2024秋•浦东新区校级期末)下列说法中,正确的是( )
A.“丽丽把教室的门打开”属于平移现象
B.能够互相重合的两个图形成轴对称
C.“小明在荡秋千”属于旋转现象
D.“钟表的钟摆在摆动”属于平移现象
解:A、“丽丽把教室的门打开”属于旋转现象,故A选项错误,不符合题意;
B、能够互相重合的两个图形不一定成轴对称,故B选项错误,不符合题意;
C、“小明在荡秋千”属于旋转现象,故C选项正确,符合题意;
D、“钟表的钟摆在摆动”属于旋转现象,故D选项错误,不符合题意.
故选:C.
2.(2024秋•建水县校级期中)下列现象:①时针的转动;②摩天轮的转动;③地下水位逐年下降;④传送带上的机器人.其中,属于旋转的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
解:①时针的转动;②摩天轮的转动是旋转,故选:A.
【考点二 图形的旋转】
例题:(2023秋•广元期末)下列右边的四个图形中,不能由图形M在同一平面内经过旋转得到的是( )
A.① B.② C.③ D.④
解:①由M顺时针旋转90°得到,故①正确;
②由M逆时针旋转90°得到,故②正确
③由M无法旋转得到,故③错误;
④由M顺时针旋转360°得到,故④正确.
故选:C.
【变式训练】
1.(2024秋•静安区期末)俄罗斯方块游戏中出现的图案可进行向左、向右平移,也可以顺时针、逆时针旋转.小海在玩游戏时,想把正在下降的“L”型插入下方空缺部分,目的是消除界面中的三行方块.那么下列操作中,正确的是( )
A.绕点P旋转180°,再向右平移
B.绕点P按逆时针方向旋转90°,再向右平移
C.绕点P按顺时针方向旋转90°,再向右平移
D.直接向右平移
解:消除界面中的三行方块,需要绕点P按顺时针方向旋转90°,再向右平移.
故选:C.
2.(2024秋•上思县期中)如图,将该图按顺时针方向旋转90°后的图形是( )
解:根据旋转的意义,图片按顺时针方向旋转90°,可得B符合.
故选:B.
【考点三 确定旋转中心】
例题:(2024秋•官渡区期末)如图4×4的正方形网格中,其中一个三角形①绕某点旋转一定的角度,得到三角形②,则图中A,B,C,D四个点中是其旋转中心的点是
解:如图:作出三角形①和三角形②两组对应点所连线段的垂直平分线的交点 B为旋转中心.
故答案为:B.
【变式训练】
1.(2024秋•淮南月考)如图,A点的坐标为(-1,5),B点的坐标为(3,3),C点的坐标为(5,3),D点的坐标为(3,-1),线段AB与线段CD存在一种特殊关系,即其中一条线段绕着某点旋转一个角度可以得到另一条线段.
(1)旋转中心是 ;(2)旋转角为 °.
解:(1)当点A的对应点为点C时,连接AC、BD,分别作线段AC、BD的垂直平分线交于点E,如图1,
∵A(-1,5),B(3,3),
∴E点的坐标为(1,1);
根据网格可得∠BED=90°;
当点A的对应点为点D时,连接AD、BC,分别作线段AD、BC的垂直平分线交于点M,如图2,
∵A(-1,5),B(3,3),
∴M点的坐标为(4,4).
根据网格可得∠BMC=90°
综上所述:这个旋转中心的坐标为(1,1)或(4,4),旋转角为90°,
故答案为:(1,1)或(4,4);(2)由(1)知,旋转角为90°,故答案为:90.
2.如图,在正三角形网格中,以某点为中心,将△MNP旋转,得到△M1N1P1,则旋转中心是点
解:线段NN1,线段PP1的垂直平分线的交点为点B,故点B为旋转中心.
故答案为:B.
【考点四 旋转角度】
例题:(2025•邯山区校级一模)如图,△ABC中,AB=4,BC=6,∠B=60°,将△ABC沿射线BC的方向平移,得到△A'B'C',再将△A'B'C'绕点A'逆时针旋转一定角度后,点B'恰好与点C重合,则平移的距离和旋转角的度数分别为( )
A.4,30° B.2,60° C.1,30° D.3,60°
解:∵∠B=60°,将△ABC沿射线BC的方向平移,得到△A′B′C′,再将△A′B′C′绕点A′逆时针旋转一定角度后,点B′恰好与点C重合,
∴∠A′B′C=60°,AB=A′B′=A′C=4,
∴△A′B′C是等边三角形,
∴B′C=4,∠B′A′C=60°,
∴BB′=6-4=2,
∴平移的距离和旋转角的度数分别为:2,60°.
故选:B.
【变式训练】
1.(2024秋•三门峡期末)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转至△AB'C',使CC'∥AB,若∠CAB=70°,则旋转角的度数是( )
A.35° B.40° C.50° D.70°
解:∵CC'∥AB,
∴∠ACC′=∠CAB=70°,
∵△ABC绕点A逆时针旋转至△AB'C',
∴AC=AC′,∠CAC′等于旋转角,
∴∠AC′C=∠ACC′=70°,
∴∠CAC′=180°-2×70°=40°,
即旋转角的度数是40°.
故选:B.
2.(2024秋•东莞市校级期末)如图,将Rt△ABC(其中∠BAC=55°,∠C=90°)绕点A按顺时针方向旋转到△AB1C1的位置,使得点C、A、B1在同一条直线上,那么旋转角等于( )
A.55° B.70° C.125° D.145°
解:∵∠CAB1=180°,且∠BAC=55°,
∴∠BAB1=180°-∠BAC=125°.
故选:C.
【考点五 最值问题】
例题:(2025•管城区模拟)如图,M是等边三角形ABC的边BC的中点,P是平面内一点,连接AP,将线段AP以点A为中心逆时针旋转60°,得到线段AQ,连接MQ.若AB=4,点M,P之间的距离为1,则MQ的最小值为 ,MQ的最大值为 .
解:如图所示,连接AM,将AM绕点A逆时针旋转60°得到AE,连接PM,ME,QE,
∵点M是等边三角形ABC边BC的中点,
∴,AM⊥BC,
∴,
由旋转的性质可得AM=AE,AP=AQ,∠PAQ=∠MAE=60°,
∴△AME是等边三角形,
∴,
∵∠PAQ-∠MAQ=∠MAE-∠MAQ,
∴∠PAM=∠QAE,
∴△PAM≌△QAE(SAS),
∴QE=PM=1,
∴点Q在以点E为圆心、1为半径的圆上运动,如图,
当点Q在线段ME上时,MQ的值最小,最小值为,
当点Q在射线ME上时,MQ有最大值,最大值为,
故答案为:,.
【变式训练】
1.(2025•雁塔区校级一模)如图,D是等边三角形ABC外一点,AD=3,CD=2,当BD长最大时,△ABC的面积为
解:如图1,以CD为边作等边△DCE,连接AE.
∵BC=AC,CD=CE,∠BCA=∠DCE=60°,
∴∠BCD=∠ACE,
在△BCD和△ACE中,
,
∴△BCD≌△ACE(SAS),
∴BD=AE,
在△ADE中,∵AD=3,DE=CD=2,
∴AE≤AD+DE,
∴AE≤5,
∴AE的最大值为5,
∴BD的最大值为5,此时点D在AE上,如图2,
过点A作AF⊥BD于F,
∵△BCD≌△ACE,
∴∠BDC=∠E=60°,
∴∠ADF=60°,
∵AF⊥BD,
∴∠DAF=30°,
∴,,
∴BF=,
∴AB2=AF2+BF2=19,
∴△ABC的面积,
故答案为:.
2.(2025•沈丘县校级一模)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(5,0),点P为线段AB外一动点,PA=2,以PB为边作等边三角形PBM.则当线段AM的长取到最大值 时,点P的纵坐标为 .
解:以PA的长为边作等边△PAN,
∴PA=PN=AN=2,∠APN=60°,
由条件可知∠BPM=60°,PB=PM,
∴∠APN+∠APB=∠BPM+∠APB,
∴∠NPB=∠APM,
在△NPB和△APM中,
∴△NPB≌△APM(SAS),
∴NB=AM,
∵NB≤AN+AB,
∴当N、A、B三点共线时,NB取得最大值,此时AM取得最大值,如图,
由条件可知,
∴OP=,
由条件可知OB=5,
∴NB=ON+OB=1+5=6,
∴AM取得最大值为6,点P的纵坐标为;
故答案为:6,.
【考点六 旋转对称图形】
例题:(2023秋•斗门区期末)把图中的五角星图案,绕着它的中心旋转,旋转角至少为 度时,旋转后的五角星能与自身重合.
解:该图形被平分成五部分,旋转72度的整数倍,就可以与自身重合,旋转角至少为72°.
故答案为:72.
【变式训练】
1.(2024秋•锦江区校级期中)如图,该图形绕其中心旋转能与其自身完全重合,则其旋转角最小为 度
解:图形可看作由一个基本图形旋转6次所组成,故最小旋转角为60°,
故答案为:60.
2.(2024秋•朝阳区校级期中)如图所示的图形绕着中心至少旋转 度后,能与原图形重合.
解:∵360°÷3=120°,
∴该图形绕中心至少旋转120度后能和原来的图案互相重合.
故答案为:120.
【考点七 绕某点旋转90°后点的坐标】
例题:(2024秋•忠县校级期中)在平面直角坐标系中,O为原点坐标,点A的坐标是(4,3),OA绕点O逆时针旋转90°后得到线段OB,则点B的坐标是
解:如图所示,
‘
分别过点A,B作y轴的垂线,垂足为M和N,则∠AMO=∠ONB=90°.
由旋转可知,∠AOB=90°,OA=OB,
∴∠AOM+∠NOB=∠NOB+∠B=90°,
∴∠AOM=∠B.在△AOM和△OBN中,
,
∴△AOM≌△OBN(AAS),
∴BN=OM,NO=AM.
又∵点A的坐标为(4,3),
∴BN=OM=3,NO=AM=4,
∴点B的坐标为(-3,4).
故答案为:(-3,4).
【变式训练】
1.(2024秋•惠城区期末)春节时人们爱用风车装饰景区.如图,风车由两种等腰直角三角形拼成.等腰RT△OAB的斜边OA=10,点B逆时针旋转90°后的坐标是
解:如图,
作BC⊥OA于点C,则OC=BC=OA=5,
∴OD=BD=5,
∴OE=EB′=5,
∴点B逆时针旋转90°后的坐标是(-5,5).
2.在平面直角坐标系中,将点P(3,2)绕点Q(5,3)旋转90°后的坐标为
解:如图,分顺时针或逆时针方向绕点Q(5.3)旋转90°后作图如下:
观察图象可知,旋转90°后的坐标为(6.1)或(4.5).
故答案为:(6.1)或(4.5).
【考点八 作图—旋转变换】
例题:(2025•庐阳区校级一模)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的顶点均为格点(网格线的交点).
(1)将△ABC向右平移2个单位,再向上平移5个单位,得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)以边AC的中点O为旋转中心,将△ABC按顺时针方向旋转90°,得到△A2B2C2,请画出△A2B2C2.
解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;
(2)如图,△A2B2C2即为所求.
【变式训练】
1.(2024秋•任城区期末)如图,在平面直角坐标系中,已知点A(-2,2),B(-1,4),C(-4,5),请解答下列问题:
(1)若△ABC经过平移后得到△A1B1C1,已知点C1的坐标为(1,0)作出△A1B1C1并写出其余两个顶点的坐标;
(2)将△ABC绕点O按顺时针方向旋转90°得到△A2B2C2,作出△A2B2C2;
(3)若将△A1B1C1绕某一点旋转可得到△A2B2C2,直接写出旋转中心的坐标.
解:(1)△A1B1C1如图所示.
点A1(3,-3),B1(4,-1).
(2)△A2B2C2如图所示.
(3)如图,点P即为所求的旋转中心,
∴旋转中心的坐标为(5,0).
2.(2024秋•柳州期末)如图,△ABC的顶点坐标分别为A(1,1),B(4,2),C(3,4).
(1)请画出△ABC以点A为旋转中心,逆时针旋转90°后得到△AB1C1;
(2)在(1)的条件下,请求出△AB1C1的面积.
解:(1)如图,△AB1C1即为所求;
(2)△AB1C1的面积==9-1.5-1-3=3.5.
【考点九 旋转与找规律问题】
例题:(2023•浠水县校级一模)如图所示,已知点A(-1,2),将长方形ABOC沿x轴正方向连续翻转2022次,点A依次落在点A1,A2,A3,……,A2022的位置,则A2022的坐标是
解:由题意得:从A开始翻转,当旋转到A4,时,A回到矩形的起始位置,所以为一个循环,故坐标变换规律为4次一循环.A1(2,1),A2(3,0),A3(3,0),A4(5,2),A5(8,1),A6(9,0),A7(9,0),A8(11,2),A9(14,1),A10(15,0),A11(15,0),A12(17,2),……,
A4n+1(6n+2,1),A4n+2(6n+3,0),A4n+3(6n+3,0),A4n+4(6n+5,2),
当A2022时,即4n+2=2022,解得n=505,
∴横坐标为6n+3=6×505+3=3033,纵坐标为0,
则A2022的坐标(3033,0),
故答案为:(3033,0).
【变式训练】
1.(2024秋•临淄区期末)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,,,AC在直线l上,将△ABC绕点A按顺时针方向旋转到位置①,可得到点P1;将位置①的三角形绕点P1按顺时针方向旋转到位置②,可得到点P2;将位置②的三角形绕点P2按顺时针方向旋转到位置③,可得到点P3…,按此规律继续旋转.则AP2025= .
解:∵,,
∴BC=2,
由题意知,,
,
,……以此类推,每旋转一次,APn的长度依次增加,2,,且三次一循环,
∵2025÷3=675,
∴,
故答案为:4050.
2.(1)将正方体骰子(相对面上的点数分别为1和6、2和5、3和4)放置于水平桌面上,如图1,在图2中,将骰子向右翻滚90°,然后在桌面上按逆时针方向旋转90°,则完成一次变换.若骰子的初始位置为如图1所示的状态,那么按上述规则连续完成10次变换后,骰子朝上一面的点数是 .
(2)如图3,圆圈内分别标有0,1,2,3,4,…,11这12个数字,电子跳蚤每跳一次,可以从一个圆圈跳到相邻的圆圈,现在,一只电子跳蛋从标有数字“0”的圆圈开始,按逆时针方向跳了2010次后,落在一个圆圈中,该圆圈所标的数字是 .
解:(1)根据题意可知连续3次变换是一循环.所以10÷3=3…1.所以是第1次变换后的图形,即按上述规则连续完成10次变换后,骰子朝上一面的点数是5,
故答案为:5;
(2)根据题意可知是0,1,2,3,4,…,11即12个数是一个循环,因为2010除12余数为6,所以该圆圈所标的数字是6.
故答案为:6.
【考点十 综合问题】
例题:(2024秋•高青县期末)在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC,直线MN经过点C,且AD⊥MN于D,BE⊥MN于E.
(1)当直线MN绕点C旋转到图1的位置时,
求证:①△ADC≌△CEB; ②DE=AD+BE;
(2)当直线MN绕点C旋转到图2的位置时,AD=5,BE=2,求线段DE的长.
(1)①证明:∵AD⊥DE,BE⊥DE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ACD+∠BCE=90°,∠DAC+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠BCE,
在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS);
②证明:由(1)知:△ADC≌△CEB,
∴AD=CE,CD=BE,
∵DC+CE=DE,
∴AD+BE=DE;
(2)证明:∵BE⊥EC,AD⊥CE,
∴∠ADC=∠BEC=90°,
∴∠EBC+∠ECB=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECB+∠ACE=90°,
∴∠ACD=∠EBC,
在△ADC和△CEB中,
,
∴△ADC≌△CEB(AAS),
∴AD=CE,CD=BE,
DE=EC-CD=AD-BE=5-2=3.
【变式训练】
1.(2024秋•济宁期末)如图,点O是等边△ABC内一点,∠AOB=110°,∠BOC=α,将CO绕点C顺时针方向旋转60°得到CD,连接AD,OD.
(1)当α=150°时,求证:△AOD为直角三角形;
(2)求∠DAO的度数;
(3)请你探究:当α为多少度时,△AOD是等腰三角形?
(1)证明:由旋转的性质得:OC=CD,∠DCO=60°,
∴△COD是等边三角形,
∴∠CDO=60°,
∵△ABC是等边三角形,
∴AC=BC,∠ACB=60°,
∴∠ACD=∠BCO,
∴△BOC≌△ADC(SAS),
∴∠ADC=∠BOC=150°,
∴∠ADO=90°,即△AOD是直角三角形;
(2)解:∵△COD是等边三角形,
∴∠COD=60°,
∵∠AOB=110°,∠BOC=α,
∴∠AOD=360°-110°-60°-α=190°-α,
由(1)知:△ADC≌△BOC,
∴∠ADC=∠BOC=α,
∴∠ADO=α-60°,
△ADO中,∠DAO=180°-∠ADO-∠AOD=180°-(α-60°)-(190°-α)=50°;(3)解:分三种情况:①当AO=AD时,∠AOD=∠ADO.
∵∠AOD=360°-∠AOB-∠COD-α=360°-110°-60°-α=190°-α,∠ADO=α-60°,
∴190°-α=α-60°,
∴α=125°;
②当OA=OD时,∠OAD=∠ADO.
∵∠AOD=190°-α,∠ADO=α-60°,
∴∠OAD=180°-(∠AOD+∠ADO)=50°,
∴α-60°=50°,
∴α=110°;
③当OD=AD时,∠OAD=∠AOD.
∵190°-α=50°,
∴α=140°,
综上所述:当α的度数为125°或110°或140°时,△AOD是等腰三角形.
2.(2024春•临渭区期中)(1)如图1,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D、E在BC上,∠DAE=45°,为了探究BD、DE、CE之间的等量关系,现将△AEC绕A顺时针旋转90°后成△AFB,连接DF,经探究,你所得到的BD、DE、CE之间的等量关系式是 .(无需证明)
(2)如图2,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=AC,D、E在BC上,∠DAE=60°、∠ADE=45°,试仿照(1)的方法,利用图形的旋转变换,探究BD、DE、CE之间的等量关系,并证明你的结论.
解:(1)线段BD、DE、CE之间的等量关系式是:BD2+CE2=DE2;
理由:∵△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABD=∠ACE=45°,
由旋转的性质可知,△AEC≌△AFB,
∴∠ABF=∠ACE=45°,FB=CE
∴∠FBD=∠ABF+∠ABD=90°旋转角∠FAE=90°,又∠DAE=45°,
故∠FAD=∠FAE-∠DAE=45°,
易证△AFD≌△AED,故FD=DE,
在Rt△FBD中,由勾股定理得:BD2+BF2=DF2;即:BD2+BF2=DF2.
(2)仿照(1)可证,△AEC≌△AFB,故BF=CE,△AFD≌△AED,故FD=DE,∵∠ADE=45°,
∴∠ADF=45°,故∠BDF=90°,
在Rt△BDF中,由勾股定理,得BF2=BD2+DF2,
∴CE2=BD2+DE2.
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