内容正文:
2024-2025学年北师大版数学八年级下学期期末复习专题讲练(易错题培优篇)
专题03 图形的平移与旋转
(思维导图+知识梳理+易错点拨+易错真题汇编培优卷)
同学你好,本套讲义结合最新版本课本内容设定制作,贴合书本内容。讲义包含:思维导图,知识点梳理,易错考点点拨,优选期末常考易错真题汇编卷等四大部分!题目新颖,题量充沛,精选名校真题,模拟题等最新题目,汇编成百分卷,解析思路清晰,难度中上,非常适合培优拔尖的同学使用,讲义可作为章节复习,期末强化巩固学习使用。相信本套讲义资料可以帮助到你!
知识点梳理01:平移变换
1. 平移的概念:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移,平移不改变图形的形状和大小.
【易错点剖析】
(1)平移是运动的一种形式,是图形变换的一种,本讲的平移是指平面图形在同一平面内的变换;
(2)图形的平移有两个要素:一是图形平移的方向,二是图形平移的距离;
(3)图形的平移是指图形整体的平移,经过平移后的图形,与原图形相比,只改变了位置,而不改变图形的形状和大小.
2.平移的基本性质:一个图形和它经过平移所得的图形中,对应点所连的线段平行(或在一条直线上)且相等;对应线段平行(或在一条直线上)且相等,对应角相等.
【易错点剖析】
(1)要注意正确找出“对应线段,对应角”,从而正确表达基本性质的特征;
(2)“对应点所连的线段平行(或在一条直线上)且相等”,这个基本性质既可作为平移图形之间的性质,又可作为平移作图的依据.
3. 平移与坐标变换:
(1)点的平移
点的平移引起坐标的变化规律:在平面直角坐标中,将点(x,y)向右(或左)平移a个单位长度,可以得到对应点(x+a,y)(或(x-a,y));将点(x,y)向上(或下)平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y+b)(或(x,y-b)).
【易错点剖析】上述结论反之亦成立,即点的坐标的变化引起的点相应的平移变换.
(2)图形的平移
平移是图形的整体运动.在平面直角坐标系内,一个图形进行了平移变化,则它上面的所有点的坐标都发生了同样的变化,其变化规律遵循:“右加左减,纵不变;上加下减,横不变”.
【易错点剖析】
(1)上述结论反之亦成立,即如果把一个图形各个点的横坐标都加(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.
(2)一个图形依次沿x轴方向、y轴方向平移后所得图形,可以看成是由原来的图形经过一次平移得到的.
知识点梳理02:旋转变换
1.旋转概念:在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转.这个定点称为旋转中心,转动的角称为旋转角.
【易错点剖析】
(1)旋转后的图形与原图形的形状、大小都相同,但形状、大小都相同的两个图形不一定能通过旋转得到.
(2)旋转的角度一般小于360°.
(3)旋转的三个要素:旋转中心、旋转角度和旋转方向(即顺时针或逆时针方向)
2.旋转变换的性质:
一个图形和它经过旋转所得的图形中,对应点到旋转中心的距离相等,任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角都等于旋转角;对应线段相等,对应角相等.
3.旋转作图步骤:
①分析题目要求,找出旋转中心,确定旋转角.
②分析所作图形,找出构成图形的关键点.
③沿一定的方向,按一定的角度、旋转各顶点和旋转中心所连线段,从而作出图形中各关键点的对应点.
④ 按原图形连结方式顺次连结各对应点.
知识点梳理03:中心对称与图案设计
1.中心对称:
把一个图形绕着某一点旋转180°,它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做它们的对称中心,这两个图形称为成中心对称的.
【易错点剖析】中心对称的性质:
成中心对称的两个图形中,对应点所连线段经过对称中心,且被对称中心平分.
2. 中心对称图形:
把一个图形绕着某点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做它的对称中心.
【易错点剖析】中心对称作图步骤:
① 连结决定已知图形的形状、大小的各关键点与对称中心,并且延长至2倍,得到各点的对称点.
② 按原图形的连结方式顺次连结对称点即得所作图形.
3.图形变换与图案设计的基本步骤
①确定图案的设计主题及要求;
②分析设计图案所给定的基本图案;
③利用平移、旋转、轴对称对基本图案进行变换,实现由基本图案到各部分图案的有机组合;
④对图案进行修饰,完成图案.
4.平移、轴对称、旋转三种变换的关系:
图形经过平移、旋转或轴对称的变换后,虽然对应位置改变了,但大小和形状没有改变,即两个图形是全等的.
易错知识点01:图形的平移易错知识点
1. 平移方向与距离的理解错误:
错误理解:学生可能错误地认为平移只能沿坐标轴方向(即水平或垂直方向)进行,或者混淆平移的方向和距离。
正确理解:平移可以是任意方向的直线移动,距离是图形上每一点沿平移方向移动的相同长度。
2. 平移后图形性质的误解:
错误理解:学生可能错误地认为平移会改变图形的形状、大小或方向。
正确理解:平移是一种刚性变换,它只改变图形的位置,不改变图形的形状、大小和方向。
3. 平移作图错误:
错误作图:在平移图形时,学生可能错误地移动图形的某些部分,而不是整体移动,或者没有保持图形内部各点间的相对位置不变。
正确作图:平移图形时,应确保图形上每一点都沿同一方向移动相同距离,保持图形内部各点间的相对位置不变。
易错知识点02:图形的旋转易错知识点
1. 旋转中心与角度的确定错误:
错误确定:学生可能错误地确定旋转中心,或者混淆旋转的角度(如顺时针和逆时针)。
正确确定:旋转中心是图形旋转时固定不动的点,旋转角度是图形绕旋转中心旋转的度数,应明确是顺时针还是逆时针旋转。
2. 旋转后图形性质的误解:
错误理解:学生可能错误地认为旋转会改变图形的形状或大小。
正确理解:旋转是一种刚性变换,它只改变图形的方向,不改变图形的形状和大小。
3. 旋转作图错误:
错误作图:在旋转图形时,学生可能错误地旋转图形的某些部分,而不是整体旋转,或者没有保持图形上每一点到旋转中心的距离不变。
正确作图:旋转图形时,应确保图形上每一点都绕旋转中心旋转相同角度,保持图形上每一点到旋转中心的距离不变。
易错知识点03:图形的平移与旋转综合应用易错知识点
1. 变换顺序的混淆:
错误混淆:在进行平移和旋转的综合变换时,学生可能混淆变换的顺序,导致最终图形位置或方向错误。
正确顺序:在进行综合变换时,应明确每种变换的顺序,因为不同的顺序可能导致不同的结果。
2. 忽视图形变换的限制条件:
错误忽视:在进行图形变换时,学生可能忽视题目中的限制条件(如只能在网格线上平移、旋转角度必须是90倍数等)。
正确注意:在进行图形变换时,应仔细阅读题目,注意题目中的限制条件,确保变换后的图形符合题目要求。
3. 变换后图形位置的确定错误:
错误确定:在进行平移和旋转的综合变换后,学生可能错误地确定变换后图形的位置。
正确确定:在进行综合变换后,应通过作图或计算等方法准确确定变换后图形的位置。
试题满分:100分 难度系数:0.43(难度较大)
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)(2024春•新余期末)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.(2分)(2024春•台江区校级期末)如图,在△ABC中,AB=6,将△ABC 绕点B按逆时针方向旋转 30° 后得到△A1BC1,则阴影部分的面积为( )
A.6 B. C. D.9
3.(2分)(2024春•织金县期末)如图,在△ABC中,将△ABC绕点A顺时针旋转68°,B和C旋转后的对应点分别是B′和C′,连接BB′,则∠ABB′的度数是( )
A.57° B.54° C.55° D.56°
4.(2分)(2024春•大祥区期末)如图所示,△A′B′C′是由△ABC平移得到的,若A(﹣3,0),B(﹣4,﹣2),C(0,﹣2),A′(m,3.5),B′(0,n),则m+n的值为( )
A.2.5 B.3 C.3.5 D.4
5.(2分)(2024春•永寿县期末)如图,BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上一点,BE=BA,过点E作EF⊥AB于点F,连接EC、EA,则其中所有正确的结论是( )
①△EBC可由△ABD绕点B旋转而得到;②∠BCE+∠BCD=180°;③BA+BC=2BF.
A.①③ B.①② C.②③ D.①②③
6.(2分)(2024春•路南区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,P是BC边上一动点,连接AP,把线段AP绕点A逆时针旋转60°到线段AQ,连接CQ,则线段CQ的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
7.(2分)(2024春•历城区期末)如图,正方形ABCD边长为,E从B出发沿对角线BD向D运动,连接CE,将线段CE绕C点顺时针旋转90°得到CF,连接DF,EF,设BE=m,下列说法:①△DEF是直角三角形;②当m=4时,;③有且只有一个实数m,使得S△DEF=12.5;④取EF中点G,连接BG,CG,△BCG的面积随着m的增大而增大.正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
8.(2分)(2024春•济南期末)如图,直角△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,点E是边AC上一点,将BE绕点B顺时针旋转60°到点F,则CF长的最小值是( )
A. B.2 C. D.
9.(2分)(2020春•重庆期末)如图,△ABC中,∠A=30°,∠ACB=90°,BC=2,D是AB上的动点,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接BE,则BE的最小值是( )
A.1 B. C. D.2
10.(2分)(2024春•淮阳区期末)如图,把Rt△ABC绕点A逆时针旋转40°得到Rt△AB′C′,点C′恰好落在斜边AB上,则∠AB′C′的度数为( )
A.40° B.50° C.70° D.20°
二.填空题(共10小题,满分20分,每小题2分)
11.(2分)(2024秋•莱州市期末)如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,连接AA′,若AB=4,∠AA′B′=15°,则AB′的长度为 .
12.(2分)(2024春•秦淮区期末)如图,在方格纸中,线段AB绕某个点旋转一定角度得到线段CD,其中点A的对应点是点C,则旋转中心是点 .
13.(2分)(2023秋•青羊区校级期末)如图,在等腰△ABC中,AB=AC,∠A=45°,D、E两点分别是边AC、AB上的动点,且BE=2AD,将线段DE绕点D顺时针旋转45°得到线段DF,连接BF,若BC=6,则线段BF长度的最小值为 .
14.(2分)(2023春•安达市校级期末)如图,A,B的坐标为(1,0),(0,2),若将线段AB平移至A1B1,则a﹣b的值为 .
15.(2分)(2024秋•广阳区期末)一副三角板按图1方式拼接在一起,其中边OA,OC与直线EF重合,∠AOB=45°,∠COD=60°,保持三角板COD不动,将三角板AOB绕着点O顺时针旋转一个角度α,(如图2),在转动过程中两块三角板都在直线EF的上方,当OB平分由OA,OC,OD其中任意两边组成的角时,α的值为 .
16.(2分)(2023秋•临邑县期末)如图,∠AOB=120°,点P为∠AOB的平分线上的一个定点,且∠MPN与∠AOB互补,若∠MPN在绕点P旋转的过程中,其两边分别与OA、OB相交于M、N两点,则以下结论:①PM=PN;②OM+ON=OP;③四边形PMON的面积保持不变;④△PMN的周长保持不变.其中说法正确的是 (填序号).
17.(2分)(2024春•大东区期末)如图,在△ABC中,∠BAC=45°,∠ACB是锐角,将△ABC沿着射线BC方向平移得到△DEF(平移后点A,B,C的对应点分别是点D,E,F),连接CD,若在整个平移过程中,∠ACD和∠CDE的度数之间存在2倍关系,则∠ACD= .
18.(2分)(2024秋•济南期末)如图,已知△ABC为等边三角形,AB=2,D为AB中点,E为直线BC上一点,以DE为边在DE右侧作等边△DEF,连接AF,则AF的最小值为 .
19.(2分)(2022秋•乌鲁木齐期末)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,把△ABC绕BC边的中点O旋转后得△DEF,若直角顶点E恰好落在AC边上,且DF边交AC边于点G,则△FCG的面积为 .
20.(2分)(2023秋•龙口市期末)如图,在△ABC中,AB=8,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A1BC1,则阴影部分面积为 .
三.解答题(共8小题,满分60分)
21.(6分)(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.
22.(6分)(2024秋•明水县期末)如图,在等边△ABC中,AB=5,点D为边AB上一点,点E为边AC上一点,连接DE.
(1)如图1,过点E作EF∥BC交AB于点F,延长ED交CB延长线于点G,若AE=BG=1,求DB的长;
(2)如图2,将DE绕点D逆时针旋转60°得到DH,连接AH,请猜想CE、AH、BD的数量关系并证明.
23.(8分)(2023秋•高青县期末)阅读下面材料,并解决问题:
(1)如图①等边△ABC内有一点P,若点P到顶点A、B、C的距离分别为3,4,5,求∠APB的度数.
为了解决本题,我们可以将△ABP绕顶点A旋转到△ACP′处,此时△ACP′≌△ABP,这样就可以利用旋转变换,将三条线段PA、PB、PC转化到一个三角形中,从而求出∠APB= ;
(2)基本运用
请你利用第(1)题的解答思想方法,解答下面问题
已知如图②,△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、F为BC上的点且∠EAF=45°,求证:EF2=BE2+FC2;
(3)能力提升
如图③,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,∠ABC=30°,点O为Rt△ABC内一点,连接AO,BO,CO,且∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,求OA+OB+OC的值.
24.(8分)(2024春•清苑区期末)如图,在小正方形组成的网格中,△ABC和△DEF的顶点都在格点上,根据图形解答下列问题:
(1)将△ABC向左平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度,画出平移后的△A1B1C1.
(2)将△DEF绕D点逆时针旋转 90° 画出旋转后的△DE1F1.
(3)判定△A1B1C1与△DE1F1 是否关于某点成中心对称;若是,画出对称中心M.
25.(8分)(2024春•修水县期末)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的三个顶点分别是A(﹣4,1),B(﹣2,4),C(﹣2,1).
(1)将△ABC以点O为旋转中心旋转180°,画出旋转后对应的△A1B1C1,写出顶点C1的坐标;
(2)平移△ABC,若点A的对应点A2的坐标为(0,2),画出平移后对应的△A2B2C2,写出顶点C2的坐标;
(3)在x轴上有一点P,使得PA+PA2的值最小,请作图,直接写点P的坐标.
26.(8分)(2024春•巨野县期末)如图,△ABC中,AB=BC,点O是△ABC内一点,将△ABO旋转后能与△BCD重合
(1)旋转中心是点 ;
(2)若∠ACB=70°,旋转角是 度;
(3)若∠ACB=60°,请判断△BOD的形状并说明理由.
27.(8分)(2024春•双流区期末)如图,在锐角△ABC中,∠A=60°,点D,E分别是边AB,AC上一动点,连接BE交直线CD于点F.
(1)如图1,若AB>AC,且BD=CE,∠BCD=∠CBE,求∠CFE的度数;
(2)如图2,若AB=AC,且BD=AE,在平面内将线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM,连接MF,点N是MF的中点,连接CN.在点D,E运动过程中,猜想线段BF,CF,CN之间存在的数量关系,并证明你的猜想.
28.(8分)(2022秋•西乡塘区校级期末)我们可以通过类比联想,引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的,下面是一个案例,请补充完整
原题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,试说明理由.
(1)思路梳理
∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合.
∵∠ADC=∠B=90°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线.
根据 ,易证△AFE≌ ,得EF=BE+DF.
(2)类比引申
如图2,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°.若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系 时,仍有EF=BE+DF.
(3)联想拓展
如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.猜想BD、DE、EC应满足的等量关系,并写出推理过程.
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2024-2025学年北师大版数学八年级下学期期末复习专题讲练(易错题培优篇)
专题03 图形的平移与旋转
(思维导图+知识梳理+易错点拨+易错真题汇编培优卷)
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知识点梳理01:平移变换
1. 平移的概念:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移,平移不改变图形的形状和大小.
【易错点剖析】
(1)平移是运动的一种形式,是图形变换的一种,本讲的平移是指平面图形在同一平面内的变换;
(2)图形的平移有两个要素:一是图形平移的方向,二是图形平移的距离;
(3)图形的平移是指图形整体的平移,经过平移后的图形,与原图形相比,只改变了位置,而不改变图形的形状和大小.
2.平移的基本性质:一个图形和它经过平移所得的图形中,对应点所连的线段平行(或在一条直线上)且相等;对应线段平行(或在一条直线上)且相等,对应角相等.
【易错点剖析】
(1)要注意正确找出“对应线段,对应角”,从而正确表达基本性质的特征;
(2)“对应点所连的线段平行(或在一条直线上)且相等”,这个基本性质既可作为平移图形之间的性质,又可作为平移作图的依据.
3. 平移与坐标变换:
(1)点的平移
点的平移引起坐标的变化规律:在平面直角坐标中,将点(x,y)向右(或左)平移a个单位长度,可以得到对应点(x+a,y)(或(x-a,y));将点(x,y)向上(或下)平移b个单位长度,可以得到对应点(x,y+b)(或(x,y-b)).
【易错点剖析】上述结论反之亦成立,即点的坐标的变化引起的点相应的平移变换.
(2)图形的平移
平移是图形的整体运动.在平面直角坐标系内,一个图形进行了平移变化,则它上面的所有点的坐标都发生了同样的变化,其变化规律遵循:“右加左减,纵不变;上加下减,横不变”.
【易错点剖析】
(1)上述结论反之亦成立,即如果把一个图形各个点的横坐标都加(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个正数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.
(2)一个图形依次沿x轴方向、y轴方向平移后所得图形,可以看成是由原来的图形经过一次平移得到的.
知识点梳理02:旋转变换
1.旋转概念:在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转.这个定点称为旋转中心,转动的角称为旋转角.
【易错点剖析】
(1)旋转后的图形与原图形的形状、大小都相同,但形状、大小都相同的两个图形不一定能通过旋转得到.
(2)旋转的角度一般小于360°.
(3)旋转的三个要素:旋转中心、旋转角度和旋转方向(即顺时针或逆时针方向)
2.旋转变换的性质:
一个图形和它经过旋转所得的图形中,对应点到旋转中心的距离相等,任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角都等于旋转角;对应线段相等,对应角相等.
3.旋转作图步骤:
①分析题目要求,找出旋转中心,确定旋转角.
②分析所作图形,找出构成图形的关键点.
③沿一定的方向,按一定的角度、旋转各顶点和旋转中心所连线段,从而作出图形中各关键点的对应点.
④ 按原图形连结方式顺次连结各对应点.
知识点梳理03:中心对称与图案设计
1.中心对称:
把一个图形绕着某一点旋转180°,它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做它们的对称中心,这两个图形称为成中心对称的.
【易错点剖析】中心对称的性质:
成中心对称的两个图形中,对应点所连线段经过对称中心,且被对称中心平分.
2. 中心对称图形:
把一个图形绕着某点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做它的对称中心.
【易错点剖析】中心对称作图步骤:
① 连结决定已知图形的形状、大小的各关键点与对称中心,并且延长至2倍,得到各点的对称点.
② 按原图形的连结方式顺次连结对称点即得所作图形.
3.图形变换与图案设计的基本步骤
①确定图案的设计主题及要求;
②分析设计图案所给定的基本图案;
③利用平移、旋转、轴对称对基本图案进行变换,实现由基本图案到各部分图案的有机组合;
④对图案进行修饰,完成图案.
4.平移、轴对称、旋转三种变换的关系:
图形经过平移、旋转或轴对称的变换后,虽然对应位置改变了,但大小和形状没有改变,即两个图形是全等的.
易错知识点01:图形的平移易错知识点
1. 平移方向与距离的理解错误:
错误理解:学生可能错误地认为平移只能沿坐标轴方向(即水平或垂直方向)进行,或者混淆平移的方向和距离。
正确理解:平移可以是任意方向的直线移动,距离是图形上每一点沿平移方向移动的相同长度。
2. 平移后图形性质的误解:
错误理解:学生可能错误地认为平移会改变图形的形状、大小或方向。
正确理解:平移是一种刚性变换,它只改变图形的位置,不改变图形的形状、大小和方向。
3. 平移作图错误:
错误作图:在平移图形时,学生可能错误地移动图形的某些部分,而不是整体移动,或者没有保持图形内部各点间的相对位置不变。
正确作图:平移图形时,应确保图形上每一点都沿同一方向移动相同距离,保持图形内部各点间的相对位置不变。
易错知识点02:图形的旋转易错知识点
1. 旋转中心与角度的确定错误:
错误确定:学生可能错误地确定旋转中心,或者混淆旋转的角度(如顺时针和逆时针)。
正确确定:旋转中心是图形旋转时固定不动的点,旋转角度是图形绕旋转中心旋转的度数,应明确是顺时针还是逆时针旋转。
2. 旋转后图形性质的误解:
错误理解:学生可能错误地认为旋转会改变图形的形状或大小。
正确理解:旋转是一种刚性变换,它只改变图形的方向,不改变图形的形状和大小。
3. 旋转作图错误:
错误作图:在旋转图形时,学生可能错误地旋转图形的某些部分,而不是整体旋转,或者没有保持图形上每一点到旋转中心的距离不变。
正确作图:旋转图形时,应确保图形上每一点都绕旋转中心旋转相同角度,保持图形上每一点到旋转中心的距离不变。
易错知识点03:图形的平移与旋转综合应用易错知识点
1. 变换顺序的混淆:
错误混淆:在进行平移和旋转的综合变换时,学生可能混淆变换的顺序,导致最终图形位置或方向错误。
正确顺序:在进行综合变换时,应明确每种变换的顺序,因为不同的顺序可能导致不同的结果。
2. 忽视图形变换的限制条件:
错误忽视:在进行图形变换时,学生可能忽视题目中的限制条件(如只能在网格线上平移、旋转角度必须是90倍数等)。
正确注意:在进行图形变换时,应仔细阅读题目,注意题目中的限制条件,确保变换后的图形符合题目要求。
3. 变换后图形位置的确定错误:
错误确定:在进行平移和旋转的综合变换后,学生可能错误地确定变换后图形的位置。
正确确定:在进行综合变换后,应通过作图或计算等方法准确确定变换后图形的位置。
试题满分:100分 难度系数:0.43(难度较大)
一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)
1.(2分)(2024春•新余期末)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.
解:A、不是轴对称图形但是中心对称图形,故不符合题意;
B、是轴对称图形但不是中心对称图形,故不符合题意;
C、既不是轴对称图形也不是中心对称图形,故不符合题意;
D、既是轴对称图形也是中心对称图形,故符合题意;
故选:D.
2.(2分)(2024春•台江区校级期末)如图,在△ABC中,AB=6,将△ABC 绕点B按逆时针方向旋转 30° 后得到△A1BC1,则阴影部分的面积为( )
A.6 B. C. D.9
解:在△ABC中,AB=6,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A1BC1,
∴△ABC≌△A1BC1,
∴A1B=AB=6,
∴△A1BA是等腰三角形,∠A1BA=30°,
如图,过A1作A1D⊥AB于D,则A1DA1B=3,
∴S△A1BA6×3=9,
又∵S阴影=S△A1BA+S△A1BC1﹣S△ABC,
S△A1BC1=S△ABC,
∴S阴影=S△A1BA=9.
故选:D.
3.(2分)(2024春•织金县期末)如图,在△ABC中,将△ABC绕点A顺时针旋转68°,B和C旋转后的对应点分别是B′和C′,连接BB′,则∠ABB′的度数是( )
A.57° B.54° C.55° D.56°
解:由旋转可得,AB=AB',∠BAB'=68°,
∴∠ABB'=∠AB'B(180°﹣∠BAB′)=56°.
故选:D.
4.(2分)(2024春•大祥区期末)如图所示,△A′B′C′是由△ABC平移得到的,若A(﹣3,0),B(﹣4,﹣2),C(0,﹣2),A′(m,3.5),B′(0,n),则m+n的值为( )
A.2.5 B.3 C.3.5 D.4
解:由平移变换的性质可知A′(1,3.5),B′(0,1.5),
∴m=1,n=1.5,
∴m+n=2.5.
故选:A.
5.(2分)(2024春•永寿县期末)如图,BD为△ABC的角平分线,且BD=BC,E为BD延长线上一点,BE=BA,过点E作EF⊥AB于点F,连接EC、EA,则其中所有正确的结论是( )
①△EBC可由△ABD绕点B旋转而得到;②∠BCE+∠BCD=180°;③BA+BC=2BF.
A.①③ B.①② C.②③ D.①②③
解:∵BD为△ABC的角平分线,
∴∠ABD=∠DBC,
∵BD=BC,BE=BA,
∴△ABD≌△EBC(SAS),
∴△EBC可由△ABD绕点B旋转而得到,故①符合题意,
∴∠BCE=∠BDA,
∵BD=BC,
∴∠BDC=∠BCD,
∵∠BDC=∠ADE,
∴∠BCD=∠ADE,
∵∠BDA+∠ADE=180°,
∴∠BCE+∠BCD=180°,故②符合题意,
过E作EM⊥BC,交BC延长线于点M,
,
∵E是BD上的点,
∴EF=EM,
在Rt△BEM和Rt△BEF中,
,
∴Rt△BEM≌Rt△BEF(HL),
∴BM=BF,
在Rt△CEM和Rt△AFE中,
,
∴Rt△CEM≌Rt△AFE(HL),
∴AF=CM,
∴BA+BC=BF+FA+BM﹣CM=BF+BM=2BF,故③符合题意,
故选:D.
6.(2分)(2024春•路南区期末)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30°,AC=2,P是BC边上一动点,连接AP,把线段AP绕点A逆时针旋转60°到线段AQ,连接CQ,则线段CQ的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.
解:如图,在AB上取一点E,使AE=AC=2,连接PE,过点E作EF⊥BC于F,
由旋转知,AQ=AP,∠PAQ=60°,
∵∠ABC=30°,
∴∠EAC=60°,
∴∠PAQ=∠EAC,
∴∠CAQ=∠EAP,
∴△CAQ≌△EAP(SAS),
∴CQ=EP,
要使CQ最小,则有EP最小,而点E是定点,点P是BC上的动点,
∴当EF⊥BC(点P和点F重合)时,EP最小,
即:点P与点F重合,CQ最小,最小值为EP,
在Rt△ACB中,∠ACB=30°,AC=2,
∴AB=4,
∵AE=AC=2,
∴BE=AB﹣AE=2,
在Rt△BFE中,∠EBF=30°,BE=2,
∴EFBE,
故线段CQ长度最小值是,
故选:D.
7.(2分)(2024春•历城区期末)如图,正方形ABCD边长为,E从B出发沿对角线BD向D运动,连接CE,将线段CE绕C点顺时针旋转90°得到CF,连接DF,EF,设BE=m,下列说法:①△DEF是直角三角形;②当m=4时,;③有且只有一个实数m,使得S△DEF=12.5;④取EF中点G,连接BG,CG,△BCG的面积随着m的增大而增大.正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:∵四边形ABCD是边长为5的正方形,
∴BC=DC=5,∠BCD=90°,
∴∠CBE=∠CDE=45°,
∵将线段CE绕C点顺时针旋转90°得到CF,
∴CE=CF,∠ECF=90°,
∴∠BCE=∠DCF=90°﹣∠DCE,
在△BCE和△DCF中,
,
∴△BCE≌△DCF(SAS),
∴∠CBE=∠CDF=45°,BE=DF=m,
∴∠EDF=∠CDE+∠CDF=45°+45°=90°,
∴△DEF是直角三角形,
故①正确;
∵BDBC510,BE=DF=m=4,
∴DE=BD﹣BE=10﹣4=6,
∴EF2,
故②正确;
∵DF•DE=S△DEF,且DF=m,DE=10﹣m,S△DEF=12.5,
∴m(10﹣m)=12.5,
解得m=5,
∴有且只有一个实数m,使得S△DEF=12.5,
故③正确;
连接DG,作GH⊥CD于点H,则∠GHD=∠BCD=90°,
∴GH∥BC,
∴CH与△BCG的边BC上的高相等,
∵∠EDF=∠ECF=90°,点G为EF的中点,
∴DG=CGEF,
∴CH=DHDC5,
∴S△BCGBC•CH5,
∴△BCG的面积不随着m的增大而增大,
故④错误,
故选:C.
8.(2分)(2024春•济南期末)如图,直角△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,点E是边AC上一点,将BE绕点B顺时针旋转60°到点F,则CF长的最小值是( )
A. B.2 C. D.
解:取AB的中点为点D,连接DE,过点D作DH⊥AC,垂足为H,
∴∠AHD=90°,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=4,
∴AB=2BC=8,∠ABC=90°﹣∠A=60°,
∵点D是AB的中点,
∴AD=BDAB=4,
∴DHAD=2,
由旋转得:BE=BF,∠EBF=60°,
∴∠EBF=∠ABC=60°,
∴∠EBF﹣∠EBC=∠ABC﹣∠EBC,
∴∠ABE=∠CBF,
∵BD=BC=4,
∴△BDE≌△BCF(SAS),
∴DE=CF,
当DE⊥AC时,即当点E和点H重合时,DE有最小值,且最小值为2,
∴CF长的最小值是2,
故选:B.
9.(2分)(2020春•重庆期末)如图,△ABC中,∠A=30°,∠ACB=90°,BC=2,D是AB上的动点,将线段CD绕点C逆时针旋转90°,得到线段CE,连接BE,则BE的最小值是( )
A.1 B. C. D.2
解:如图,过点C作CK⊥AB于K,将线段CK绕点C逆时针旋转90°得到CH,连接HE,延长HE交AB的延长线于J.
∵∠DCE=∠KCH=90°,
∴∠DCK=∠ECH,
∵CD=CE,CK=CH,
∴△CKD≌△CHE(SAS),
∴∠CKD=∠H=90°,
∵∠CKJ=∠KCH=∠H=90°,
∴四边形CKJH是矩形,
∵CK=CH,
∴四边形CKJH是正方形,
∴点E在直线HJ上运动,当点E与J重合时,BE的值最小,
在Rt△CBK中,∵BC=2,∠ABC=60°,
∴CK=BC•sin60°,BK=BC•cos60°=1,
∴KJ=CK
∴BJ=KJ﹣BK1,
∴BE的最小值为1,
补充方法:AC上截取CF=2,得三角形CFD全等于三角形CBE,DF在DF垂直AB时最小.
故选:A.
10.(2分)(2024春•淮阳区期末)如图,把Rt△ABC绕点A逆时针旋转40°得到Rt△AB′C′,点C′恰好落在斜边AB上,则∠AB′C′的度数为( )
A.40° B.50° C.70° D.20°
解:∵把Rt△ABC绕点A逆时针旋转40°,得到Rt△AB′C′,点C′恰好落在边AB上,
∴∠BAB′=40°,∠ACB'=90°,
∴∠AB′C′=90°﹣∠BAB′=90°﹣40°=50°,
故选:B.
二.填空题(共10小题,满分20分,每小题2分)
11.(2分)(2024秋•莱州市期末)如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,连接AA′,若AB=4,∠AA′B′=15°,则AB′的长度为 22 .
解:∵将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C连接AA′,
∴AC=CA',∠BAC=∠CA'B',
∴∠CAA'=∠CA'A=45°,且∠AA′B′=15°,
∴∠CA'B'=30°,
∵AB=A'B'=4,∠A'CB'=∠ACB=90°,
∴BC=2,
∴AC=A'C2,
∴AB′=AC﹣B'C=22,
故答案为:22.
12.(2分)(2024春•秦淮区期末)如图,在方格纸中,线段AB绕某个点旋转一定角度得到线段CD,其中点A的对应点是点C,则旋转中心是点 H .
解:作出线段AC和线段BD的垂直平分线,如图所示,
所以旋转中心是点H.
故答案为:H.
13.(2分)(2023秋•青羊区校级期末)如图,在等腰△ABC中,AB=AC,∠A=45°,D、E两点分别是边AC、AB上的动点,且BE=2AD,将线段DE绕点D顺时针旋转45°得到线段DF,连接BF,若BC=6,则线段BF长度的最小值为 3 .
解:在CD上截取DM=AE,连接FM,作点B关于CF的对称点N,连接CN,BN,如图:
∵∠A=45°,∠EDF=45°,∠A+∠AED=∠EDM=∠EDF+∠FDM,
∴∠AED=∠FDM,
∵DF=DE,
∴△ADE≌△MFD(SAS),
∴AD=FM,∠A=∠DMF=45°,
∵AB=AC,
∴AE+BE=AD+CD,
∵BE=2AD,
∴CD=AE+AD,
∵CD=DM+CM,
∴CM=AD,
∴FM=CM,
∴∠MCF=∠MFC,
∵∠DMF=45°,
∴∠FCM=∠MFC=22.5°,
∴F点在射线CF上运动,
∵点B与点N的关于CF对称,
∴BF=NF,CN=BC=6,
∴BF+FN=2BF≥BN,
∴当B、F、N三点共线时,BF+NF=2BF的值最小,最小值为BN,
∵∠A=45°,AB=BC,
∴∠ACB=67.5°,
∴∠BCF=∠ACB﹣∠FCM=45°,
由对称性可知,∠NCF=∠BCF=45°,
∴∠BCN=90°,
∴△BCN为等腰直角三角形,
BN6,
∴BFBN=3,
∴线段BF长度的最小值为3.
故答案为:3.
14.(2分)(2023春•安达市校级期末)如图,A,B的坐标为(1,0),(0,2),若将线段AB平移至A1B1,则a﹣b的值为 0 .
解:由B点平移前后的纵坐标分别为2、4,可得B点向上平移了2个单位,
由A点平移前后的横坐标分别是为1、3,可得A点向右平移了2个单位,
由此得线段AB的平移的过程是:向上平移2个单位,再向右平移2个单位,
所以点A、B均按此规律平移,
由此可得a=0+2=2,b=0+2=2,
∴a﹣b=0,
故答案为:0.
15.(2分)(2024秋•广阳区期末)一副三角板按图1方式拼接在一起,其中边OA,OC与直线EF重合,∠AOB=45°,∠COD=60°,保持三角板COD不动,将三角板AOB绕着点O顺时针旋转一个角度α,(如图2),在转动过程中两块三角板都在直线EF的上方,当OB平分由OA,OC,OD其中任意两边组成的角时,α的值为 30°或90°或105° .
解:当OB平分∠AOD时,
∵∠AOE=α,∠COD=60°,
∴∠AOD=180°﹣∠AOE﹣∠COD=120°﹣α,
∴∠AOB∠AOD=60°α=45°,
∴α=30°,
当OB平分∠AOC时,
∵∠AOC=180°﹣α,
∴∠AOB=90°α=45°,
∴α=90°;
当OB平分∠DOC时,
∵∠DOC=60°,
∴∠BOC=30°,
∴α=180°﹣45°﹣30°=105°,
综上所述,旋转角度α的值为30°或90°或105°;
故答案为:30°或90°或105°.
16.(2分)(2023秋•临邑县期末)如图,∠AOB=120°,点P为∠AOB的平分线上的一个定点,且∠MPN与∠AOB互补,若∠MPN在绕点P旋转的过程中,其两边分别与OA、OB相交于M、N两点,则以下结论:①PM=PN;②OM+ON=OP;③四边形PMON的面积保持不变;④△PMN的周长保持不变.其中说法正确的是 ①②③ (填序号).
解:过点P作PE⊥OA,垂足为E,过点P作PF⊥OB,垂足为F,
∴∠PEO=90°,∠PFO=90°,
∵∠AOB=120°,
∴∠EPF=360°﹣∠AOB﹣∠PEO﹣∠PFO=60°,
∵∠MPN+∠AOB=180°,
∴∠MPN=180°﹣∠AOB=60°,
∴∠MPN﹣∠EPN=∠EPF﹣∠EPN,
∴∠MPE=∠NPF,
∵OP平分∠AOB,PE⊥OA,PF⊥OB,
∴PE=PF,
∵∠MEP=∠NFP=90°,
∴△MEP≌△NFP(ASA),
∴PM=PN,ME=NF,
故①正确;
∵OP=OP,
∴Rt△PEO≌Rt△PFO(HL),
∴OE=OF,
∴OM+ON=OE+ME+OF﹣NF=2OE,
∵OP平分∠AOB,
∴∠EOP∠AOB=60°,
∴∠EPO=90°﹣∠EOP=30°,
∴PO=2OE,
∴OM+ON=OP,
故②正确;
∵△MEP≌△NFP,
∴四边形PMON的面积=四边形PEOF的面积,
∴四边形PMON的面积保持不变,
故③正确;
∵PM=PN,∠MPN=60°,
∴△PMN是等边三角形,
∵MN的长度是变化的,
∴△PMN的周长是变化的,
故④错误;
所以,说法正确的是:①②③,
故答案为:①②③.
17.(2分)(2024春•大东区期末)如图,在△ABC中,∠BAC=45°,∠ACB是锐角,将△ABC沿着射线BC方向平移得到△DEF(平移后点A,B,C的对应点分别是点D,E,F),连接CD,若在整个平移过程中,∠ACD和∠CDE的度数之间存在2倍关系,则∠ACD= 15°或30°或90° .
解:第一种情况:如图,当点E在BC上时,过点C作CG∥AB,
∵△DEF由△ABC平移得到,
∴AB∥DE,
∵CG∥AB,AB∥DE,
∴CG∥DE,
①当∠ACD=2∠CDE时,
∴设∠CDE=x,则∠ACD=2x,
∴∠ACG=∠BAC=45°,∠DCG=∠CDE=x,
∵∠ACD=∠ACD+∠DCG,
∴2x+x=45°,
解得:x=15°,
∴∠ACD=2x=30°,
②当∠CDE=2∠ACD时,
∴设∠CDE=x,则∠ACDx,
∴∠ACG=∠BAC=45°,∠DCG=∠CDE=x,
∵∠ACD=∠ACD+∠DCG,
∴2xx=45°,
解得:x=30°,
∴∠ACDx=15°,
第二种情况:当点E在△ABC外时,过点C作CG∥AB
∵△DEF由△ABC平移得到,
∴AB∥DE,
∵CG∥AB,AB∥DE,
∴CG∥DE,
①当∠ACD=2∠CDE时,
设∠CDE=x,则∠ACD=2x,
∴∠ACG=∠BAC=45°,∠DCG=∠CDE=x,
∵∠ACD=∠ACG+∠DCG,
∴2x=x+45°,
解得:x=45°,
∴∠ACD=2x=90°,
②当∠CDE=2∠ACD时,由图可知,∠CDE<∠ACD,故不存在这种情况,
故答案为:15°或30°或90°.
18.(2分)(2024秋•济南期末)如图,已知△ABC为等边三角形,AB=2,D为AB中点,E为直线BC上一点,以DE为边在DE右侧作等边△DEF,连接AF,则AF的最小值为 .
解:过点D作DM⊥BC于点M,过点F作FN⊥AB于点N,
∵△ABC为等边三角形,
∴∠ABC=60°
又∵DM⊥BC,
∴∠BDM=30°
又∵AB=2,D为AB中点,
∴,
∴
∴
∵△DEF为等边三角形,
∴∠EDF=60°,DE=DF,
①当点N在点D下方时,作图如下:(两图情况略有不同,但证明过程完全一致)
∵∠BDM=30°,∠EDF=60°,
∴∠EDF+∠BDM=∠EDM+∠NDF=90°,
又∵DM⊥BC,
∴∠EDM+∠MED=90°
∴∠NDF=∠MED,
∵∠DNF=∠EMD=90°,∠NDF=∠MED,DE=DF,
∴△DNF≌△EMD(AAS);
∴,
∴此时,点F在直线AB的右侧,且与AB距离为的直线上,这条直线与AB平行;
②当点N在点D上方时,作图如下:
∵∠BDM=30°,∠EDF=60°,
∴∠EDF+∠BDM=90°,
∴∠EDM+∠NDF=180°﹣(∠EDF+∠BDM)=90°,
又∵DM⊥BC,
∴∠EDM+∠MED=90°,
∴∠NDF=∠MED,
∵∠DNF=∠EMD=90°,∠NDF=∠MED,DE=DF,
∴△DNF≌△EMD(AAS),
∴,
∴此时,点F在直线AB的右侧,且与AB距 离为的直线上,这条直线与AB平行;
③当点D与点N重合时,作图如下:
由图可知:,
∴此时,点F在直线AB的右侧,且与AB距 离为 的直线上,这条直线与AB平行;
综上所述:点F在直线AB的右侧,且与AB距离为的直线上,这条直线与AB平行.根据垂线段最短可知:当点N与点A重合时,AF最小,即.
故答案为:.
19.(2分)(2022秋•乌鲁木齐期末)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,把△ABC绕BC边的中点O旋转后得△DEF,若直角顶点E恰好落在AC边上,且DF边交AC边于点G,则△FCG的面积为 .
解:∵在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,
∴AC=5,
∵点O是BC边的中点,
∴OC=OBBC=2,
∵把△ABC绕BC边的中点O旋转后得△DEF,若直角顶点E恰好落在AC边上,
∴CO=FO=BO=OE=2,∠DFE=∠ACB,∠ABC=∠DEF,AC=DF,
∴CO=OE,
∴∠ACB=∠OEC,
∴∠DFE=∠CEF,
∴FG=EG,
如图,连接BE,
∵∠DFE+∠D=∠FEG+∠GED=90°,∠COF=∠BOE,
∴∠D=∠DEG,△COF≌△BOE(SAS),
∴EG=DG,BE=CF,∠FCO=∠OBE,
∴EGDF,
∵CO=BO=OEBC,
∴∠BEC=90°,
∴BE,
∴CE,CF,
∴CG=CE﹣EG,
∵∠BEC=90°,
∴∠OBE+∠BCE=90°,
∴∠FCO+∠ACB=90°,即∠FCG=90°.
∴S△FCG•FC•CG.
故答案为:.
20.(2分)(2023秋•龙口市期末)如图,在△ABC中,AB=8,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A1BC1,则阴影部分面积为 16 .
解:过A作AD⊥A1B于D,如图:
在△ABC中,AB=8,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到△A1BC1,
∴△ABC≌△A1BC1,
∴A1B=AB=8,
∴△A1BA是等腰三角形,∠A1BA=30°,
∵AD⊥A1B,
∴ADAB=4,
∴S△A1BA8×4=16,
又∵S阴影=S△A1BA+S△A1BC1﹣S△ABC,且S△A1BC1=S△ABC,
∴S阴影=S△A1BA=16,
故答案为:16.
三.解答题(共8小题,满分60分)
21.(6分)(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).
22.(6分)(2024秋•明水县期末)如图,在等边△ABC中,AB=5,点D为边AB上一点,点E为边AC上一点,连接DE.
(1)如图1,过点E作EF∥BC交AB于点F,延长ED交CB延长线于点G,若AE=BG=1,求DB的长;
(2)如图2,将DE绕点D逆时针旋转60°得到DH,连接AH,请猜想CE、AH、BD的数量关系并证明.
解:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠ABC=∠C=60°,
∵EF∥BC,
∴∠FED=∠G,∠AFE=∠ABC=60°,∠AEF=∠C=60°,
∴△AEF是等边三角形,
∴AE=EF=AF,
∵AE=BG=1,
∴EF=GB=1,
又∵∠EDF=∠GDB,
∴△EFD≌△GBD(AAS),
∴DF=DB,
∵AB=5,
∴BF=AB﹣AF=4,
∴;
(2)CE=AH+BD,证明如下:
过点E作EM∥BC,交AB于点M,
由(1)可知△AME是等边三角形,
∴AE=ME,∠AEM=60°,
由旋转可知,DE=DH,
∵∠HDE=60°,
∴△DEH是等边三角形,
∴HE=DE,∠HED=60°,
∴∠AEH+∠HEM=∠HEM+∠DEM=60°,
∴∠DEM=∠AEH,
∴△AEH≌△MED(SAS),
∴AH=MD,
∴BM=BD+AH,
∵AM=AE,AB=AC,
∴BM=CE,
∴CE=AH+BD.
23.(8分)(2023秋•高青县期末)阅读下面材料,并解决问题:
(1)如图①等边△ABC内有一点P,若点P到顶点A、B、C的距离分别为3,4,5,求∠APB的度数.
为了解决本题,我们可以将△ABP绕顶点A旋转到△ACP′处,此时△ACP′≌△ABP,这样就可以利用旋转变换,将三条线段PA、PB、PC转化到一个三角形中,从而求出∠APB= 150° ;
(2)基本运用
请你利用第(1)题的解答思想方法,解答下面问题
已知如图②,△ABC中,∠CAB=90°,AB=AC,E、F为BC上的点且∠EAF=45°,求证:EF2=BE2+FC2;
(3)能力提升
如图③,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=1,∠ABC=30°,点O为Rt△ABC内一点,连接AO,BO,CO,且∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,求OA+OB+OC的值.
解:(1)∵△ACP′≌△ABP,
∴AP′=AP=3、CP′=BP=4、∠AP′C=∠APB,
由题意知旋转角∠PA P′=60°,
∴△AP P′为等边三角形,
P P′=AP=3,∠A P′P=60°,
易证△P P′C为直角三角形,且∠P P′C=90°,
∴∠APB=∠AP′C=∠A P′P+∠P P′C=60°+90°=150°;
故答案为:150°;
(2)如图2,把△ABE绕点A逆时针旋转90°得到△ACE′,
由旋转的性质得,AE′=AE,CE′=BE,∠CAE′=∠BAE,∠ACE′=∠B,∠EAE′=90°,
∵∠EAF=45°,
∴∠E′AF=∠CAE′+∠CAF=∠BAE+∠CAF=∠BAC﹣∠EAF=90°﹣45°=45°,
∴∠EAF=∠E′AF,
在△EAF和△E′AF中,
∴△EAF≌△E′AF(SAS),
∴E′F=EF,
∵∠CAB=90°,AB=AC,
∴∠B=∠ACB=45°,
∴∠E′CF=45°+45°=90°,
由勾股定理得,E′F2=CE′2+FC2,
即EF2=BE2+FC2.
(3)如图3,将△AOB绕点B顺时针旋转60°至△A′O′B处,连接OO′,
∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2,
∴BC,
∵△AOB绕点B顺时针方向旋转60°,
∴△A′O′B如图所示;
∠A′BC=∠ABC+60°=30°+60°=90°,
∵∠C=90°,AC=1,∠ABC=30°,
∴AB=2AC=2,
∵△AOB绕点B顺时针方向旋转60°,得到△A′O′B,
∴A′B=AB=2,BO=BO′,A′O′=AO,
∴△BOO′是等边三角形,
∴BO=OO′,∠BOO′=∠BO′O=60°,
∵∠AOC=∠COB=∠BOA=120°,
∴∠COB+∠BOO′=∠BO′A′+∠BOO′=120°+60°=180°,
∴C、O、A′、O′四点共线,
在Rt△A′BC中,A′C,
∴OA+OB+OC=A′O′+OO′+OC=A′C.
24.(8分)(2024春•清苑区期末)如图,在小正方形组成的网格中,△ABC和△DEF的顶点都在格点上,根据图形解答下列问题:
(1)将△ABC向左平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度,画出平移后的△A1B1C1.
(2)将△DEF绕D点逆时针旋转 90° 画出旋转后的△DE1F1.
(3)判定△A1B1C1与△DE1F1 是否关于某点成中心对称;若是,画出对称中心M.
解:(1)如图所示,△A1B1C1即为所求;
(2)如图所示,△DE1F1即为所求;
(3)如图所示,点M即为所求.
25.(8分)(2024春•修水县期末)如图,在平面直角坐标系中,Rt△ABC的三个顶点分别是A(﹣4,1),B(﹣2,4),C(﹣2,1).
(1)将△ABC以点O为旋转中心旋转180°,画出旋转后对应的△A1B1C1,写出顶点C1的坐标;
(2)平移△ABC,若点A的对应点A2的坐标为(0,2),画出平移后对应的△A2B2C2,写出顶点C2的坐标;
(3)在x轴上有一点P,使得PA+PA2的值最小,请作图,直接写点P的坐标.
解:(1)如图,△A1B1C1即为所求,点C1的坐标(2,﹣1);
(2)如图,△A2B2C2即为所求,点C2的坐标(2,2);
(3)如图,作点A关于x轴的对称点A′,连接A′A2交x轴于点P,点P即为所求.
∵直线A′A2的解析式为yx+2,
∴P(,0).
26.(8分)(2024春•巨野县期末)如图,△ABC中,AB=BC,点O是△ABC内一点,将△ABO旋转后能与△BCD重合
(1)旋转中心是点 B ;
(2)若∠ACB=70°,旋转角是 40 度;
(3)若∠ACB=60°,请判断△BOD的形状并说明理由.
解:(1)旋转中心是点B,
故答案为:B;
(2)∵AB=BC,
∴∠BAC=∠ACB=70°,
∴∠ABC=180°﹣∠BAC﹣∠ACB=40°,
∵将△ABO旋转后能与△BCD重合,
∴∠ABO=∠CBD,
∴∠OBC+∠ABO=∠OBC+∠CBD=∠ABC=40°,
∵旋转角是40度,
故答案为:40;
(3)△BOD是等边三角形,
∵AB=BC,∠ACB=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵将△ABO旋转后能与△BCD重合,
∴BD=BO,
∵∠OBD=∠ABC=60°,
∴△BOD是等边三角形.
27.(8分)(2024春•双流区期末)如图,在锐角△ABC中,∠A=60°,点D,E分别是边AB,AC上一动点,连接BE交直线CD于点F.
(1)如图1,若AB>AC,且BD=CE,∠BCD=∠CBE,求∠CFE的度数;
(2)如图2,若AB=AC,且BD=AE,在平面内将线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM,连接MF,点N是MF的中点,连接CN.在点D,E运动过程中,猜想线段BF,CF,CN之间存在的数量关系,并证明你的猜想.
解:(1)如图1中,在射线CD上取一点K,使得CK=BE,
在△BCE和△CBK中,
,
∴△BCE≌△CBK(SAS),
∴BK=CE,∠BEC=∠BKD,
∵CE=BD,
∴BD=BK,
∴∠BKD=∠BDK=∠ADC=∠CEB,
∵∠BEC+∠AEF=180°,
∴∠ADF+∠AEF=180°,
∴∠A+∠EFD=180°,
∵∠A=60°,
∴∠EFD=120°,
∴∠CFE=180°﹣120°=60°;
(2)结论:BF+CF=2CN.
理由:如图2中,∵AB=AC,∠A=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=CB,∠A=∠CBD=60°,
∵AE=BD,
∴△ABE≌△BCD(SAS),
∴∠BCF=∠ABE,
∴∠FBC+∠BCF=60°,
∴∠BFC=120°,
如图2中,延长CN到Q,使得NQ=CN,连接FQ,
∵NM=NF,∠CNM=∠FNQ,CN=NQ,
∴△CNM≌△QNF(SAS),
∴FQ=CM=BC,
延长CF到P,使得PF=BF,则△PBF是等边三角形,
∴∠PBC+∠PCB=∠PCB+∠FCM=120°,
∴∠PFQ=∠FCM=∠PBC,
∵PB=PF,
∴△PFQ≌△PBC(SAS),
∴PQ=PC,∠CPB=∠QPF=60°,
∴△PCQ是等边三角形,
∴BF+CF=PC=QC=2CN.
28.(8分)(2022秋•西乡塘区校级期末)我们可以通过类比联想,引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的,下面是一个案例,请补充完整
原题:如图1,点E、F分别在正方形ABCD的边BC、CD上,∠EAF=45°,连接EF,则EF=BE+DF,试说明理由.
(1)思路梳理
∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合.
∵∠ADC=∠B=90°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线.
根据 SAS ,易证△AFE≌ △AFG ,得EF=BE+DF.
(2)类比引申
如图2,四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在边BC、CD上,∠EAF=45°.若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系 ∠B+∠ADC=180° 时,仍有EF=BE+DF.
(3)联想拓展
如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.猜想BD、DE、EC应满足的等量关系,并写出推理过程.
解:(1)思路梳理
∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,如图1,
∵∠ADC=∠B=90°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线,
则∠DAG=∠BAE,AE=AG,BE=DG,
∠FAG=∠FAD+∠GAD=∠FAD+∠BAE=90°﹣45°=45°=∠EAF,
即∠EAF=∠FAG,
在△EAF和△GAF中,,
∴△AFG≌△AFE(SAS),
∴EF=FG=DG+DF=BE+DF;
故答案为:SAS;△AFG;
(2)类比引申
∠B+∠ADC=180°时,EF=BE+DF;理由如下:
∵AB=AD,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,可使AB与AD重合,如图2所示:
∴∠BAE=∠DAG,BE=DG,
∵∠BAD=90°,∠EAF=45°,
∴∠BAE+∠DAF=45°,
∴∠EAF=∠FAG,
∵∠ADC+∠B=180°,
∴∠FDG=180°,点F、D、G共线,
在△AFE和△AFG中,,
∴△AFE≌△AFG(SAS),
∴EF=FG,
∵FG=DG+DF,
∴EF=BE+DF,
故答案为:∠B+∠ADC=180°;
(3)联想拓展
猜想:DE2=BD2+EC2.理由如下:
把△ACE绕点A逆时针旋转90°到△ABF的位置,连接DF,如图3所示:
则△ABF≌△ACE,∠FAE=90°,
∴∠FAB=∠CAE.BF=CE,∠ABF=∠C,
∴∠FAE=∠BAC=90°,
∵∠DAE=45°,
∴∠FAD=90°﹣45°=45°,
∴∠FAD=∠DAE=45°,
在△ADF和△ADE中,,
∴△ADF≌△ADE(SAS),
∴DF=DE,
∵∠BAC=90°,AB=AC,
∴∠ABC=∠C=45°,
∴∠C=∠ABF=45°,
∴∠DBF=∠ABF+∠ABC=90°,
∴△BDF是直角三角形,
∴BD2+BF2=DF2,
∴BD2+EC2=DE2.
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