内容正文:
专题06 旋转
一、选择题(共8小题)
1.(2025秋•东城区校级月考)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.(2025•清原县一模)如图,点E是正方形ABCD的边DC上一点,把△ADE绕点A顺时针旋转90°到△ABF的位置.过点A作AH⊥EF于点H,连接CH,若AD=3,DE=1,则CH的长为( )
A. B. C. D.
3.(2025秋•兴宁区校级月考)在平面直角坐标系中,将点P(4,3)绕原点顺时针旋转90°后,得到对应点Q的坐标是( )
A.(﹣3,4) B.(3,﹣4) C.(﹣4,3) D.(4,﹣3)
4.(2025•济宁校级二模)如图,在平面直角坐标系中,四边形OABC为平行四边形,其中点O(0,0),A(3,4)C(8,0),以点O为圆心,OC的长为半径作弧,交AB于点D,再把线段OD绕点O逆时针旋转90°得到线段OD′,则点D′的坐标为( )
A.(﹣4,4) B.(﹣4,4) C.(4,﹣4) D.(4,﹣4)
5.(2024秋•宜都市期末)已知点P(5,﹣3)与点Q关于原点对称,则点Q的坐标是( )
A.(0,0) B.(5,3) C.(﹣5,3) D.(﹣5,﹣3)
6.(2025春•宜宾期末)如图,在△OAB中,∠B=30°,将△OAB绕着点O逆时针旋转80°后得到△OA′B′.若A′B′∥OA,则∠A′OB′的度数为( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
7.(2025秋•东港区校级月考)如图,平面直角坐标系中,点B在第一象限,点A在x轴的正半轴上,∠AOB=∠B=30°,OA=4.将△AOB绕点O逆时针旋转90°,点B的对应点B′的坐标是( )
A. B. C. D.
8.(2025秋•鼓楼区校级月考)如图,点P为定角∠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,其两边分别与射线OA,OB交于点M,N,则以下结论:①PM=PN恒成立;②OM+ON的值不变;③四边形PMON的面积不变;④MN的长不变;其中正确的为( )
A.①③ B.①②③ C.①②④ D.①②③④
二、填空题(共8小题)
9.(2025秋•信阳校级月考)点(﹣2,﹣3)关于原点的对称点的坐标是 .
10.(2025秋•漳浦县月考)如图,长方形ABCD中,AB=3,BC=4,E为BC上一点,且BE=1,连接EF,将EF绕着点E顺时针旋转45°到EG的位置,则CG的最小值为 .
11.(2024秋•环县期末)已知点A(m﹣1,2)和点B(3,﹣n+1)关于坐标原点对称,则m+n的值为 .
12.(2024秋•老河口市期末)如图,将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AEFG的位置,点G在BC上,延长CB交EF于点H.若AB=3,AD=5,则EH的长为 .
13.(2025秋•南宁月考)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转一定角度后得到△ADE,点D在BC上,∠EAC=40°,则∠BAD的大小为 .
14.(2025秋•上城区校级月考)两块大小相同,斜边长为4,含由30°角的三角板如图水平放置,将△CDE绕点C按逆时针方向旋转,当点E恰好落在AB上时,则△CDE旋转的角度为 .
15.(2025•红花岗区校级一模)在平面直角坐标系中,已知点A(a﹣b,﹣8)与点B(﹣2,a+b)关于原点对称,则a= ,b= .
16.(2025•天津二模)如图,正方形ABCD的边长为6,E是BC上一点,且BE=2.连接AE,将AE绕点E顺时针旋转90°,得到线段EF,连接AF.
(I)线段AF的长为 ;
(Ⅱ)若P是AF的中点,则线段PC的长为 .
三、解答题(共6小题)
17.(2025秋•杏花岭区校级月考)如图,在菱形ABCD中,∠ABC=60°,E为边AD上一点(与点A,D不重合),连接BE,将射线BE绕点B在平面内顺时针旋转60°与射线AC交于点F,求证:AE=CF.
18.(2025秋•长沙月考)如图,在平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,△ABO的三个顶点的坐标分别为A(﹣1,3),B(﹣4,0),O(0,0),解答下列问题.
(1)将△ABO向上平移2个单位长度,再向右平移5个单位长度后得到△A2B2O2,请画出△A2B2O2;
(2)已知△A1B1O1是由△ABO旋转得到的,△A1B1O1的三个顶点的坐标分别为A1(1,﹣1),B1(4,﹣4),O1(4,0),则旋转中心的坐标是 ,旋转角是 度.
19.(2025秋•西城区校级月考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,使点C的对应点E落在AB上,连接BD.
(1)若∠ABC=36°,求∠BDE的度数;
(2)若AC=3,BC=4,求BD的长.
20.(2025秋•菏泽月考)如图,点P是等边△ABC内的一点,分别连接PA、PB、PC,以BP为边作∠PBQ=60°,且BQ=BP连接PQ、QC.
(1)判断PA与QC之间的大小关系,并说明理由.
(2)若PA=3,PB=4,PC=5,求∠BQC的度数.
21.(2025秋•信阳校级月考)在边长为1个单位长度的正方形网格中建立如图所示的平面直角坐标系,△ABC的顶点都在格点上,请解答下列问题:
(1)作出△ABC向左平移4个单位长度后得到的△A1B1C1,并写出点C1的坐标;
(2)作出△ABC关于原点O对称的△A2B2C2,并写出点C2的坐标;△A2B2C2可看作△A1B1C1以点( , )为旋转中心,旋转 °得到的.
(3)已知△ABC关于直线l对称的△A3B3C3的顶点A3的坐标为(﹣2,0),请直接写出直线l的函数解析式.
22.(2025秋•鞍山校级月考)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点都在格点上,点A的坐标为(3,4),点B的坐标为(5,4),点C的坐标为(1,2),请解答下列问题:
(1)画出△ABC关于原点成中心对称的△A1B1C1;
(2)画出△ABC绕原点O顺时针旋转90°的△A2B2C2.
一、选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
A
D
B
A
C
A
C
B
一、选择题(共8小题)
1.【答案】A
【分析】如果一个平面图形沿着一条直线折叠后,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形;在平面内一个图形绕着一点旋转180度,旋转后的图形与原来的图形完全重合,这个图形就叫做中心对称图形.根据定义逐项判断即可.
【解答】解:A.选项中的图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意;
B.选项中的图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不合题意;
C.选项中的图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不合题意;
D.选项中的图形不是轴对称图形,是中心对称图形,不合题意;
故选:A.
2.【答案】D
【分析】由正方形的性质得到∠BCD=90°,CD=BC=AD=3,CE=CD﹣DE=2,由旋转得到AF=AE,BF=DE=1,进而根据“三线合一”得到点H是EF的中点,运用勾股定理在Rt△CEF中,求得,进而根据直角三角形斜边上中线的性质即可解答.
【解答】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BCD=90°,CD=BC=AD=3,
∴CE=CD﹣DE=2,
∵△ABF由△ADE旋转得到,
∴AF=AE,BF=DE=1,
∵AH⊥EF,
∴点H是EF的中点,
∵BC=3,BF=1,
∴CF=BC+BF=4,
∴,
∵点H是EF的中点,
∴.
故选:D.
3.【答案】B
【分析】根据旋转定义作出图形即可找到点Q的坐标.
【解答】解:将点P(4,3)绕原点顺时针旋转90°后,
点Q坐标为(3,﹣4),
故选:B.
4.【答案】A
【分析】如图,延长BA交y轴于点E,过点D′作D′F⊥x轴于点F.证明△ODE≌△OD′F(AAS),推出D′F=DE=4,OF=OE=4可得结论.
【解答】解:如图,延长BA交y轴于点E,过点D′作D′F⊥x轴于点F.
由题意,可知DE⊥y轴,AE=3,OE=4.由旋转的性质,可知OD=OC=8,
∴DE4,
∵OD=OD′,∠DOD′=90°,
∴∠EOD+∠EOD′=90°,
∵∠D′OF+∠EOD′=90°.
∴∠D′OE=∠DOE,
∵∠DEO=∠D′FO=90°,
∴△ODE≌△OD′F(AAS),
∴D′F=DE=4,OF=OE=4.
∴点D′的坐标为(﹣4,4),
故选:A.
5.【答案】C
【分析】根据两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,可以直接得到答案.
【解答】解:∵点P(5,﹣3)与点Q关于原点对称,
∴Q点坐标为(﹣5,3).
故选:C.
6.【答案】A
【分析】利用旋转的性质及平行线的性质求角度即可.
【解答】解:∵将△OAB绕着点O逆时针旋转80°后得到△OA′B′,
∴∠B=∠B′=30°,∠AOA′=80°,
∵A′B′∥OA,
∴∠AOB′=∠B′=30°,
∴∠A′OB′=∠A′OA′﹣∠AOB′=50°,
故选:A.
7.【答案】C
【分析】根据旋转的性质可以得到OA′=OA=4,∠A′OB′=∠AOB=∠A′B′O=∠B=30°,然后过点B′作y轴的垂线,再根据解直角三角形的方法可以求得A′M和B′M的值,从而可以写出点B′的坐标.
【解答】解:由题意可知,
OA′=OA=4,∠A′OB′=∠AOB=∠A′B′O=∠B=30°,
过点B′作y轴的垂线,垂足为M,如下图所示,
∵∠A′OB′=∠B′=30°,OA′=4,
∴A′B′=OA=4,∠B′A′M=60°,
∵B′M⊥y轴,
∴∠B′MA′=90°,
∴∠A′B′M=30°,
∴A′M=2,B′M=2,
∴OM=6,
∴点B′的坐标为(﹣2,6),
故选:C.
8.【答案】B
【分析】如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F.只要证明Rt△POE≌Rt△POF,△PEM≌△PFN,即可一一判断.
【解答】解:如图作PE⊥OA于E,PF⊥OB于F.
∵∠PEO=∠PFO=90°,
∴∠EPF+∠AOB=180°,
∵∠MPN+∠AOB=180°,
∴∠EPF=∠MPN,
∴∠EPM=∠FPN,
∵OP平分∠AOB,PE⊥OA于E,PF⊥OB于F,
∴PE=PF,
在Rt△POE和Rt△POF中,
,
∴Rt△POE≌Rt△POF(HL),
∴OE=OF,
在△PEM和△PFN中,
,
∴△PEM≌△PFN(ASA),
∴EM=NF,PM=PN,故(1)正确,
∴S△PEM=S△PNF,
∴S四边形PMON=S四边形PEOF=定值,故(3)正确,
∵OM+ON=OE+ME+OF﹣NF=2OE=定值,故(2)正确,
∵M,N的位置变化,
∴MN的长度是变化的,故(4)错误,
故选:B.
二、填空题(共8小题)
9.【答案】(2,3).
【分析】若两个点关于原点对称,则它们的横坐标互为相反数,纵坐标也互为相反数,根据这一特点即可求得结果.
【解答】解:根据题意可知,点(﹣2,﹣3)关于原点的对称点的坐标是(2,3).
故答案为:(2,3).
10.【答案】.
【分析】先分析题意,将线段BE绕点E顺时针旋转45°得到线段ET.结合矩形的性质以及旋转的性质得△EBF≌△TEG(SAS),则点G在射线TG上运动,当CG⊥TG时,CG的值最小,再证明四边形ETGJ是矩形,则DE∥GT,GJ=TE=BE=1,运用勾股定理以及等腰三角形的性质得,再代入数值到CG=CJ+GJ进行计算,即可作答.
【解答】解:如图,四边形ABCD是矩形,AB=3,BC=4,E为BC上一点,且BE=1,将线段BE绕点E顺时针旋转45°得到线段ET.CG与DE交于点J,
∴AB=CD=3,∠B=∠BCD=∠ECD=90°,
∵∠BET=∠FEG=45°,
∴∠BET+∠TEF=∠FEG+∠TEF,
∴∠BEF=∠TEG,
由旋转的性质得:EB=ET,EF=EG,
在△BEF和△TEG中,
,
∴△BEF≌△TEG(SAS),
∴∠B=∠ETG=90°,
∴点G在射线TG上运动,
∴当CG⊥TG时,CG的值最小,
∵BC=4,BE=1,
∴CE=4﹣1=3,
∴CE=CD,
∵∠ECD=90°,
∴∠CED=45°,
∵∠CED=∠BET=45°,
∴∠TEJ=180°﹣45°﹣45°=90°=∠ETG=∠JGT=90°,
∴四边形ETGJ是矩形,
∴DE∥GT,GJ=TE=BE=1,
∴CJ⊥DE,
∴JE=JD,
∴,
∴,
∴CG的最小值为.
故答案为:.
11.【答案】1.
【分析】两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P(x,y)关于原点O的对称点是P′(﹣x,﹣y).据此得出m、n的值,将其代入m+n求值即可.
【解答】解:∵点A(m﹣1,2)和点B(3,﹣n+1)关于原点对称,
∴m﹣1=﹣3,﹣n+1=﹣2,
解得:m=﹣2,n=3,
则m+n=﹣2+3=1.
故答案为:1.
12.【答案】1.
【分析】根据矩形得出AB=CD=3,AD=BC=5,∠ABG=∠ABH=∠C=90°,由旋转的性质可得AE=AB=CD=GF=3,AG=EF=BC=5,∠F=∠E=∠C=90°,勾股定理求出BG,连接AH,证明△AEH≌△ABH,得出EH=BH,设EH=BH=x,则GH=x+4,HF=5﹣x,在Rt△FHG中,勾股定理求出x=1,即可求解.
【解答】解:在矩形ABCD中,AB=3,AD=5,
∴AB=CD=3,AD=BC=5,∠ABG=∠ABH=∠C=90°,
∵将矩形ABCD绕点A顺时针旋转到矩形AEFG的位置,
∴AE=AB=CD=GF=3,AG=EF=BC=5,∠F=∠E=∠C=90°,
在直角三角形ABG中,AB=3,AG=5,
由勾股定理得:,
连接AH,
∵∠E=∠ABH=90°,
∴△AEH和△ABH是直角三角形,
在Rt△AEH和Rt△ABH中,
,
∴Rt△AEH≌Rt△ABH(HL),
∴EH=BH,
设EH=BH=x,
则GH=x+4,HF=5﹣x,
在Rt△FHG中,由勾股定理得:HF2+FG2=HG2,
∴(5﹣x)2+32=(x+4)2,
解得:x=1,
∴EH=1,
故答案为:1.
13.【答案】40°.
【分析】直接根据旋转的性质作答即可.
【解答】解:将△ABC绕点A逆时针旋转一定角度后得到△ADE,点D在BC上,∠EAC=40°,
则∠BAD=∠EAC=40°.
故答案为:40°.
14.【答案】30°.
【分析】根据含有30°角的直角三角形的性质可知CE′是△ACB的中线,可得△E′CB是等边三角形,从而得出∠ACE′的度数,从而得出△CDE旋转的度数.
【解答】解:∵三角板是两块大小且含有30°的角,
∴CE′是△ACB的中线,
∴CE′=BC=BE′,
∴△E′CB是等边三角形,
∴∠BCE′=60°,
∴∠ACE′=90°﹣60°=30°,
故答案为:30°.
15.【答案】见试题解答内容
【分析】关于原点对称的两个点的横纵坐标都互为相反数,根据特点列式求出a、b,即可求得答案.
【解答】解:在平面直角坐标系中,已知点A(a﹣b,﹣8)与点B(﹣2,a+b)关于原点对称,
∴a﹣b=2,a+b=8,
解得a=5,b=3,
故答案为:5;3.
16.【答案】(Ⅰ)4;(Ⅱ)2.
【分析】(Ⅰ)利用勾股定理求出AE,再利用等腰直角三角形的性质求解;
(Ⅱ)如图,连接AC,CF,过点F作FK⊥BC交BC的延长线于点K.证明∠ACF=90°,再利用直角三角形斜边中线的性质求解.
【解答】解:(Ⅰ)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠B=90°,
∵AB=6,BE=2,
∴AE=FE2,
∵∠AEF=90°,
∴AFAE=4.
故答案为:4;
(Ⅱ)如图,连接AC,CF,过点F作FK⊥BC交BC的延长线于点K.
∵∠B=∠K=∠AEF=90°,
∴∠AEB+∠BAE=90°,∠AEB+∠FEK=90°,
∴∠BAE=∠FEK,
∵AE=EF,
∴△ABE≌△EKF(AAS),
∴BE=FK,AB=EK,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC=FK,
∴BE=CK=FK,
∴∠FCK=∠ACB=45°,
∴∠ACF=90°,
∵AP=PF,
∴CPAF=2.
故答案为:2.
三、解答题(共6小题)
17.【答案】∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=BC,AD∥BC,
∴∠BAD=180°﹣∠ABC=180°﹣60°=120°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴∠BCF=180°﹣∠ACB=180°﹣60°=120°,
∴∠BAD=∠BCF,
由旋转可得∠EBF=60°,
∴∠EBF=∠ABC,
∴∠ABC﹣∠EBC=∠EBF﹣∠EBC,
∴∠ABE=∠CBF,
在△BAE和△BCF中,
,
∴△BAE≌△BCF(ASA),
∴AE=CF.
【分析】根据菱形的性质可得△ABC是等边三角形,进而可证∠BAD=∠BCF再根据旋转的性质可得∠ABE=∠CBF,根据ASA可证△BAE≌△BCF,即可得证.
【解答】证明:∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,
∴AB=BC,AD∥BC,
∴∠BAD=180°﹣∠ABC=180°﹣60°=120°,
∴△ABC是等边三角形,
∴∠ACB=60°,
∴∠BCF=180°﹣∠ACB=180°﹣60°=120°,
∴∠BAD=∠BCF,
由旋转可得∠EBF=60°,
∴∠EBF=∠ABC,
∴∠ABC﹣∠EBC=∠EBF﹣∠EBC,
∴∠ABE=∠CBF,
在△BAE和△BCF中,
,
∴△BAE≌△BCF(ASA),
∴AE=CF.
18.【答案】(1)
(2)(2,2);90.
【分析】(1)根据平移的性质作图即可.
(2)分别作线段AA1,OO1的垂直平分线,相交于点P(2,2),可知△A1B1O1是由△ABO绕点P(2,2)逆时针旋转90°得到的,即可得出答案.
【解答】解:(1)如图,△A2B2O2即为所求.
(2)分别作线段AA1,OO1的垂直平分线,相交于点P(2,2),
可知△A1B1O1是由△ABO绕点P(2,2)逆时针旋转90°得到的,
∴旋转中心的坐标是(2,2),旋转角为90°.
故答案为:(2,2);90.
19.【答案】(1)27°;
(2).
【分析】(1)先根据旋转的性质得到∠ADE=∠ABC=36°,∠AED=∠C=90°,AB=AD,则可计算出∠DAE=54°,再根据等腰三角形的性质与三角形内角和定理计算出∠ADB=∠ABD=63°,然后计算∠ADB﹣∠ADE即可;
(2)先利用勾股定理计算出AB=5,再根据旋转的性质得到∠AED=∠C=90°,AE=AC=3,DE=BC=4,所以BE=2,然后在Rt△BDE中利用勾股定理可计算出BD的长
【解答】解:(1)∵△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,使点C的对应点E落在AB上,
∴∠ADE=∠ABC=36°,∠AED=∠C=90°,AB=AD,
∴∠DAE=90°﹣36°=54°,
∵AB=AD,
∴,
∴∠BDE=∠ADB﹣∠ADE=63°﹣36°=27°;
(2)在Rt△ABC中,
∵∠C=90°,
∴,
∵△ABC绕点A顺时针旋转得到△ADE,使点C的对应点E落在AB上,
∴∠AED=∠C=90°,AE=AC=3,DE=BC=4,
∴BE=AB﹣AE=5﹣3=2,
在Rt△BDE中,.
20.【答案】(1)PA=CQ,理由见解析;
(2)150°.
【分析】(1)证明△APB≌△CQB,即可得出结论;
(2)根据全等三角形的性质,勾股定理逆定理求出∠PQC=90°,进一步求出∠BQC的度数即可.
【解答】解:(1)PA=CQ,理由如下:
证明:∵△ABC为等边三角形,
∴∠ABC=60°,AB=BC,
∵∠PBQ=60°,
∴∠ABP=∠CBQ=60°﹣∠PBC,
又∵BQ=BP,
∴△APB≌△CQB(SAS),
∴PA=CQ;
(2)∵∠PBQ=60°,且BQ=BP,
∴△PBQ为等边三角形,
∴∠BQP=60°,PQ=PB=4,
由(1)知PA=CQ=3,
∴PQ2+CQ2=PC2,
∴∠PQC=90°,
∴∠BQC=∠BQP+∠PQC=150°.
21.【答案】(1)△ABC向左平移4个单位长度后得到的△A1B1C1,如图1即为所求;
C1(﹣1,2);
(2)△ABC关于原点O对称的△A2B2C2,如图2即为所求;
C2(﹣3,﹣2);﹣2,0,180;
(3)y=﹣x+2.
【分析】(1)利用平移的性质进行画图即可,通过图形和坐标系确定点的坐标;
(2)利用旋转的性质进行画图即可,通过图形和坐标系确定点的坐标,根据旋转的性质确定旋转中心;
(3)根据对称点确定线段中点的坐标,然后利用待定系数法求函数解析式即可.
【解答】解:(1)△ABC向左平移4个单位长度后得到的△A1B1C1,如图1即为所求;
此时,C1(﹣1,2);
(2)△ABC关于原点O对称的△A2B2C2,如图2即为所求;
此时,C2(﹣3,﹣2),
△A2B2C2可看作△A1B1C1以点(﹣2,0)为旋转中心,旋转180°得到的,
故答案为:﹣2,0,180;
(3)直线l的解析式为y=﹣x+2.理由如下:
如图3,
∵A的坐标为(2,4),A3的坐标为(﹣2,0),则线段AA3的中点坐标为(0,2),
∴直线必过点(0,2),且直线l垂直平分线段AA3,
∵AA3可以看作4×4的正方形的对角线,
∴直线l经过点(2,0),
设直线l的解析式为y=kx+b,将(2,0),(0,2)代入得:
,
解得:,
∴直线l的解析式为y=﹣x+2.
22.【答案】(1)
;
(2)
.
【分析】(1)根据关于原点对称的点横纵坐标都互为相反数找到A、B、C对应点A1、B1、C1的位置,再顺次连接即可;
(2)先找到A、B、C对应点A2、B2、C2的位置,再顺次连接即可.
【解答】解:(1)画出△ABC关于原点成中心对称的△A1B1C1,如图所示,
(2)画出△ABC绕原点O顺时针旋转90°的△A2B2C2,如图所示,
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