内容正文:
课时分层训练(二十七) 图形的旋转
知识点一 旋转的有关概念
1.下列现象中,不属于旋转变换的是( D )
A.钟摆的运动
B.行驶中的汽车车轮
C.方向盘的转动
D.电梯的升降运动
2.下列关于旋转的说法不正确的是( D )
A.旋转中心在旋转过程中保持不动
B.旋转中心可以是图形上的一点,也可以是图形外的一点
C.旋转由旋转中心、旋转方向和旋转角度所决定
D.旋转由旋转中心所决定
3.下列图案中,不能由一个图形通过旋转构成的是( C )
A B C D
知识点二 旋转的性质
4.如图,在正方形网格中,将△ABC绕点A旋转后得到△ADE,则下列旋转方式中,符合题意的是( B )
A.顺时针旋转90°
B.逆时针旋转90°
C.顺时针旋转45°
D.逆时针旋转45°
5.(2026·天津模拟)如图,把△ABC以点A为中心逆时针旋转得到△ADE,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在BC的延长线上,连接BD,则下列结论一定正确的是( A )
A.∠CAE=∠BED
B.AB=AE
C.∠ACE=∠ADE
D.CE=BD
6.如图,在矩形ABCD中,AC=2AB,将矩形ABCD绕点A旋转得到矩形AB′C′D′,使点B的对应点B′落在AC上,B′C′交AD于点E,在B′C′上取点F,使B′F=AB。
(1)求证:AE=C′E;
(2)求∠FBB′的度数。
(1)证明:∵在Rt△ABC中,AC=2AB,
∴∠ACB=∠AC′B′=30°,∠BAC=60°。
由旋转,可得AB′=AB,∠B′AC′=∠BAC=60°,
∴∠EAC′=∠AC′B′=30°,
∴AE=C′E。
(2)解:由(1)得到△ABB′为等边三角形,
∴∠AB′B=60°,AB=BB′=AB′=B′F。
∵∠AB′F=90°,
∴∠FB′B=150°。
∴∠FBB′=(180°-∠FB′B)=15°。
知识点三 平面直角坐标系中的旋转
7.如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为(8,4),连接OB,将OB绕点O逆时针旋转90°,得到OB′,则点B′的坐标为 (-4,8) 。
8.在平面直角坐标系中,△ABC的位置如图所示(每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形)。
(1)将△ABC沿x轴方向向左平移6个单位长度,画出平移后得到的△A1B1C1;
(2)将△ABC绕着点A顺时针旋转90°,画出旋转后得到的△AB2C2,并直接写出点B2,C2的坐标。
解:(1)如图,△A1B1C1即为所求。
(2)如图,△AB2C2即为所求,点B2(4,-2),C2(1,-3)。
9.(2026·无锡模拟)如图,在△ABC中,∠BAC=55°,将△ABC逆时针旋转α(0°<α<55°),得到△ADE,DE交AC于点F。当α=40°时,点D恰好落在BC上,此时∠AFE等于( B )
A.80° B.85°
C.90° D.95°
10.(2026·济南钢城区检测)如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点都在方格线的格点上,将△ABC绕点P旋转90°,得到△A′B′C′,则点P的坐标为( C )
A.(0,4)
B.(1,1)
C.(1,2)
D.(2,1)
11.(2026·宁夏模拟)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,BC=2。点D在BC上,且BD∶CD=1∶3。连接AD,线段AD绕点A顺时针旋转90°得到线段AE,连接BE,DE, 则△BDE的面积是( B )
A.
C.
12.(2026·青岛月考)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 2-2 。
解析:∵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°。
∵∠AA′B′=15°,
∴∠CA′B′=30°。
∵AB=A′B′=4,∠A′CB′=∠ACB=90°,
∴BC=B′C=2,
∴AC=A′C==2,
∴AB′=AC-B′C=2-2。
故答案为2-2。
13.在由边长均为1的小正方形组成的网格中建立如图所示的平面直角坐标系,已知点A,B,C的坐标分别为(1,0),(4,2),(2,4)。
(1)将△ABC沿着x轴向左平移5个单位长度后得到△A1B1C1,请在图中画出平移后的△A1B1C1;
(2)将△ABC绕着点O顺时针旋转90°后得到△A2B2C2,请在图中画出旋转后的△A2B2C2;
(3)将线段AB绕着某个定点Q旋转180°后得到B1A1(其中点A的对应点为点B1,点B的对应点为点A1),则定点Q的坐标是 (0,1) 。
解:(1)如图,△A1B1C1即为所求。
(2)如图,△A2B2C2即为所求。
【创新运用】
14.(2026·甘孜州模拟)如图,在Rt△ABC中,AC=BC=3,点D在边AB上,连接CD,将CD绕点C逆时针旋转90°得到CE,连接BE,DE。
(1)求证:△CAD≌△CBE。
(2)若AD=2,求CE的长。
(3)当点D在AB上运动时,试探究AD2+BD2的值是否存在最小值。如果存在,求出这个最小值;如果不存在,请说明理由。
(1)证明:由题意,可知∠ACB=∠DCE=90°,CA=CB,CD=CE。
∴∠ACB-∠DCB=∠DCE-∠DCB,
即∠ACD=∠BCE。
在△CAD和△CBE中,
∴△CAD≌△CBE(SAS)。
(2)解:∵在Rt△ABC中,AC=BC=3,
∴∠CAB=∠CBA=45°,AB=AC=6,
∴BD=AB-AD=6-2=4。
由(1)知△CAD≌△CBE,
∴BE=AD=2,∠CBE=∠CAD=45°,
∴∠ABE=∠ABC+∠CBE=90°,
∴DE==2,
∴在Rt△CDE 中,CE=CD==。
(3)解:存在。
由(2)可知,AD2+BD2=BE2+BD2=DE2=2CD2,
∴当CD最小时,AD2+BD2 的值最小,此时 CD⊥AB。
∵△ABC 为等腰直角三角形,
∴CD=AB=×6=3,
∴AD2+BD2=2CD2≥2×32=18。
即 AD2+BD2存在最小值,最小值为18。
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