内容正文:
人教版数学九年级上册期末专题突破:图形的旋转专题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题:本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,点,,,,都在方格纸上,若是由绕点按逆时针方向旋转而得,则旋转的角度为( )
A. B. C. D.
2.如图,将正方形中的阴影三角形绕点顺时针旋转后,得到的图形为( )
A. B. C. D.
3.小明将图案绕某点连续旋转若干次,每次旋转相同角度,设计出一个外轮廓为正六边形的图案如图,则可以为( )
A. B. C. D.
4.如图,将钝角绕点按逆时针方向旋转,得到,连接,若,则的大小为( )
A. B. C. D.
5.如图,将其中,绕点按顺时针方向旋转到的位置,使得点、、在同一条直线上,那么旋转角等于( )
A.
B.
C.
D.
6.如图,将绕点按逆时针方向旋转后得到,若,则的度数是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图,将绕点顺时针旋转得到,使点的对应点恰好落在边上,点的对应点为,连接,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图,平面直角坐标系中,点在第一象限,点在轴的正半轴上,,,将绕点逆时针旋转,点的对应点的坐标是 .
A. B. C. D.
9.如图,等腰直角三角形中,,,将绕点顺时针旋转,得到,连结,过点作交的延长线于点,连结,则的度数( )
A. 随着的增大而增大 B. 随着的增大而减小
C. 不变 D. 随着的增大,先增大后减小
10.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. B. C. D.
11.如图,在中,,将绕点顺时针旋转得到,使点的对应点恰好落在边上,点的对应点为,延长交于点,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
12.如图,在中,,,,是的中点,两边、分别交、于点、,当在内绕顶点旋转时点不与、重合,现给出以下四个结论:;是等腰直角三角形;;,其中所有正确结论的序号为( )
A. B. C. D.
二、填空题:本题共7小题,每小题3分,共21分。
13.如图,是绕点顺时针方向旋转后所得的图形,点恰好在上,则的度数是 .
第13题 第14题
14.如图,矩形中,,,将矩形绕顶点顺时针旋转,得到矩形,连接,取的中点,连接,则 .
15.如图,将绕点按逆时针方向旋转后得到,若,则的度数是 .
16.一副三角板如图放置,将三角板绕点逆时针旋转,使得三角板的一边所在的直线与垂直,则的度数为 .
17.如图,边长为的正方形的对角线交于点,以为半径的扇形的圆心角则图中阴影部分面积是 .
18.如图,矩形的两边、分别在轴、轴上,点与原点重合,点,将矩形沿轴向右翻滚,经过一次翻滚点对应点记为,经过第二次翻滚点对应点记为依此类推,经过次翻滚后点对应点的坐标为 .
19. 如图,在矩形中,,,点是上的动点,连接,将绕点顺时针旋转得到线段,连结.从点向点运动过程中,的最小值为
三、解答题:本题共6小题,共48分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
20.本小题分
如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为个单位长度,的三个顶点的坐标分别为,,.
画出将向上平移个单位长度,再向右平移个单位长度后得到的;
画出将绕原点顺时针方向旋转得到;
在轴上存在一点,满足点到与点距离之和最小,请直接写出点的坐标.
20. 本小题分
如图,在矩形中,对角线的中点为,点,在对角线上,,直线绕点逆时针旋转角,与边、分别相交于点、点不与点、重合.
求证:四边形是平行四边形;
若,,,求的长.
22.本小题分
在的网格中建立如图的平面直角坐标系,四边形的顶点坐标分别为,,,仅用无刻度的直尺在给定网格中按下列步骤完成画图,并回答问题:
将线段绕点逆时针旋转,画出对应线段;
在线段上画点,使保留画图过程的痕迹;
连接,画点关于直线的对称点,并简要说明画法.
23.本小题分
如图,在正方形中,,将一块足够大的正方形纸板的直角顶点放在对角线的中点处,将纸板绕点旋转,纸板的两边分别交,于,两点.
当与不垂直时,求证:
若,两点分别在线段和上移动,设的长为,的面积为,求与之间的函数关系式.
24.本小题分
如图,中,点在边上,,将线段绕点逆时针旋转到的位置,使得,连接,与交于点.
求证:.
25.本小题分
已知和都是等腰直角三角形,.
如图:连,,求证:≌;
若将绕点顺时针旋转,
如图,当点恰好在边上时,求证:;
当点,,在同一条直线上时,若,,请直接写出线段的长.
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了旋转的性质,是由绕点按逆时针方向旋转而得,由图可知,为旋转角,即可解答.
【解答】
解:观察题图结合网格特点可知,
为旋转角,为,
故选:.
2.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了旋转的性质,正方形的性质,正确的识别图形是解题的关键.
根据旋转的性质即可得到结论.
【解答】
解:由旋转的性质得,将正方形中的阴影三角形绕点顺时针旋转后,得到的图形为,
故选:.
3.【答案】
【解析】解:如图,由题意知:经过一次旋转后点旋转至点的位置上,则旋转中心为点,
此时,
故选:.
根据旋转的定义确定两个对应点的位置,求得其与点连线的夹角即可求得旋转角.
本题考查的是利用旋转设计图案,解题的关键是能够找到一对对应点确定旋转角,从而确定旋转角的度数,难度不大.
4.【答案】
【解析】【分析】
本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理,平行线的性质,熟知旋转的性质是解题的关键.
由旋转的性质可得,,由此即可求出,由平行线的性质求出,即可得到答案.
【解答】
解:由旋转的性质可得,,
,
,
,
,故A正确.
故选:.
5.【答案】
【解析】【分析】
根据直角三角形两锐角互余求出,然后求出,再根据旋转角的概念求出旋转角即可.
本题考查了旋转的性质,直角三角形两锐角互余的性质,熟练掌握旋转的性质,掌握旋转角的概念是解题的关键.
【解答】
解:,,
,
点、、在同一条直线上,
,
旋转角等于.
故选:.
6.【答案】
【解析】【分析】
本题考查旋转的知识,对旋转特征的掌握是解本题的关键.
根据旋转的性质,旋转前后图形全等以及对应边的夹角等于旋转角,进而得出答案.
【解答】
解:将绕点按逆时针方向旋转后得到,
,,
故选B.
7.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,正确的识别图形是解题的关键.
根据旋转的性质判断,C错误,得到,根据等腰三角形的性质及三角形的内角和分析可得,故D正确;由于不一定等于,于是得到不一定等于,故B错误.
【解答】
解:将绕点顺时针旋转得到,
,,,故A错误,C错误;
,
,,
,故D正确;
不一定等于,
不一定等于,故B错误.
故选:.
8.【答案】
【解析】【分析】
本题考查坐标与图形变化旋转,旋转的性质,含角的直角三角形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
如图,作轴于由含角的直角三角形的性质求出,由勾股定理求出,进而得出即可得出答案.
【解答】
解:如图,作轴于.
由题意得:,,
,,
,
,,
,
,
故选B.
9.【答案】
【解析】解:将绕点顺时针旋转,得到,
,
,,
,,,
,
,
,
的度数是定值,
故选:.
由旋转的性质可得,由等腰三角形的性质和三角形内角和定理可求,由外角的性质可求,即可求解.
本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形的外角性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
10.【答案】
【解析】【分析】
本题考查的是旋转变换的性质、等边三角形的判定和性质,掌握旋转前、后的图形全等是解题的关键.
根据旋转变换的性质得到,再证明为等边三角形,最后根据等边三角形的性质解答即可.
【解答】
解:由旋转的性质可知,,
,,
为等边三角形,
,
,
故选:.
11.【答案】
【解析】解:由旋转可得,≌,
,故A选项错误,
,故B选项错误,
,故C选项错误,
,
又,
,
,
,即,故D选项正确,
故选:.
依据旋转可得,≌,再根据全等三角形的性质,即可得出结论.
本题主要考查了旋转的性质,解题时注意:旋转前、后的图形全等.
12.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了等腰直角三角形的性质,三角形三边关系定理,全等三角形的性质和判定的应用,主要考查学生综合运用性质进行推理的能力.根据等腰直角三角形的性质得出,,,求出,证明≌,推出,,推出,求出,求出,即可得出答案.
【解答】
解:中,,,是的中点,
,,,
,
,
在和中,
≌,
,,
是等腰直角三角形,
正确;正确;
≌,
,
,
正确;
是等腰直角三角形,是的中点,
,
不是的中位线,
,
,
故错误;
即正确的有,
故选:.
13.【答案】
【解析】【分析】
本题考查了旋转的性质: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.
先根据旋转的性质得,,则根据等腰三角形的性质和三角形内角和定理可计算出
【解答】
解:是绕点顺时针方向旋转后所得的图形,点恰好在上,
,,
,
,
,
故答案为:.
14.【答案】
【解析】解:如图,延长,交于,
将矩形绕顶点顺时针旋转,得到矩形,
,,
,
,
,
点是的中点,
,
在和中,
≌,
,,
,
,
故答案为:.
由“”可证≌,可得,,由勾股定理可求的长,即可求解.
本题考查了旋转的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,证明三角形全等是解题的关键.
15.【答案】
【解析】解:如图,由题意及旋转变换的性质得:,
,
,
故答案为:.
如图,首先运用旋转变换的性质求出的度数,结合,即可解决问题.
该题主要考查了旋转变换的性质及其应用问题;牢固掌握旋转变换的性质是灵活运用、解题的关键.
16.【答案】或
【解析】解:分两种情况讨论:
如图,当时,
,
,
,
,
;
如图,当时,
,
,
,
,
综上,或.
故答案为或.
17.【答案】
【解析】略
18.【答案】
【解析】解:如图所示:
的坐标为,
观察图形可得经过次翻滚后点对应点一循环,
,
点,长方形的周长为:,
经过次翻滚后点对应点的坐标为,即.
故答案为:.
观察图形即可得到经过次翻滚后点对应点一循环,先求出的商,从而解答本题.
本题考查坐标与图形变化旋转,规律型点的坐标等知识,解题的关键是学会探究规律的方法.
19.【答案】
【解析】【分析】
本题考查矩形中的翻折问题,解题的关键是作辅助线,构造全等三角形,利用配方法解决问题.
过作于,根据四边形是矩形和绕点顺时针旋转得到线段,证明≌,可得,,设,则,有,利用配方法可得答案.
【解答】
解:过作于,如图:
四边形是矩形,
,
绕点顺时针旋转得到线段,
,,
,
≌,
,,
,
,
设,则,
在中,
,
当时,取最小值,最小值为,
最小值是,
故答案为.
20.【答案】解:如图,即为所求;
如图,即为所求;
如图,点即为所求,点的坐标,
【解析】【分析】
本题考查作图平移变换,旋转变换,轴对称最短问题等知识,解题的关键是掌握轴对称变换的性质.
利用平移变换的性质分别作出,,的对应点,,即可;
利用旋转变换的性质分别作出,的对应点,即可;
作点关于轴的对应点,连接交轴于点,点即为所求.
【解答】
解:
见答案;
作关于轴的对称点,连接,与轴的交点即为点,
点,
,
设,
,解得:
,
令,则,解得,
点.
故答案为:点.
21.【答案】证明:对角线的中点为
,且
四边形是矩形
,,
,且,
≌
,且
四边形是平行四边形;
如图,连接
,
,且
是的垂直平分线,
,
在中,,
,
【解析】本题考查了旋转的性质,矩形的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定,勾股定理,熟练运用这些性质进行推理是本题的关键.
由“”可证≌,可得,且,可证四边形是平行四边形;
由题意可得垂直平分,可得,由勾股定理可求的长.
22.【答案】解:如图所示:线段即为所求;
如图所示:即为所求;
连接并延长,点关于的对称点为,连接,与交点即为点,如图所示:
【解析】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.也考查了轴对称变换.
利用网格特点和旋转的性质画出点的对称点即可;
作出为边的正方形,找到以点为一个顶点的对角线与的交点即为所求;
利用网格特点,作出点关于直线的对称点,连接,与的交点即为所求.
23.【答案】【小题】
证明:连接,,,是等腰直角三角形,点是的中点,,,,,即.,,,.
【小题】
解:由知,,由题意知是等腰直角三角形,,,,即
【解析】 略
略
24.【答案】证明:,
,
将线段绕点旋转到的位置,
,
在与中,
,
≌,
.
【解析】由旋转的性质可得,由“”证明≌,可得.
本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,证明≌是解题的关键.
25.【答案】解:证明:如图中,
和都是等腰直角三角形,
,,,
,
即,
在和中,
≌;
证明:如图中,连接.
同法可证≌,
,,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
;
的长度为或.
【解析】【分析】
本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于常考题型.
根据证明三角形全等即可.
连接,证明,,利用勾股定理解决问题即可.
分两种情形分别画出图形求解即可.
【解答】
解:见答案;
见答案;
的长度为或;
理由如下:
如图中,设交于,过点作于.
≌,
,,
,
,
,,,
,,
,
.
如图中,同法可证.
综上,的长度为或.
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