内容正文:
2026年中考数学提升专题训练:旋转
一、单选题
1.如图,在中,,将绕点A逆时针旋转到的位置,使得,则的度数是( )
A. B. C. D.
2.如图,中,,,将绕点A顺时针旋转得到,点B,点C的对应点分别为点D,点E,连接,点D恰好落在线段上,则的长为( )
A. B.4 C. D.6
3.如图,风力发电机的叶片在风的吹动下转动,使风能转化为电能.图中的三个叶片组成的图形绕着它的中心旋转角后,能够与它本身重合,则角的大小可以为( )
A. B. C. D.
4.在平面直角坐标系中,点的坐标为,将线段绕着点逆时针旋转得线段,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,,,将绕点逆时针旋转得到.当落在上时,的度数为( )
A. B. C. D.
6.如图,在中,.将绕点O顺时针旋转,得到,与相交于点D,则的长为( )
A. B. C. D.
7.如图,在中,,将绕点顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为的延长线与边相交于点,连接.若,则线段的长为( )
A. B. C.4 D.
8.如图,将绕点A顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为点D,E,连接,点D恰好落在线段上,若,,则的长为( )
A. B. C.2 D.
9.如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为,延长交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
10.如图,在平面直角坐标系中,轴,垂足为点,将绕点逆时针旋转到的位置,使点的对应点落在直线上,再将绕点逆时针旋转到的位置,使点的对应点也落在直线上,如此下去,……,若点的坐标为,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
二、填空题
11.如图,在和中,,,将绕点A顺时针旋转一定角度,当时,的度数是______.
12.如图,在边长为4的等边三角形中,是中线,将绕点顺时针旋转得到,连接,则____________.
13.如图,直线与轴、轴分别相交于点,,将绕点逆时针方向旋转得到,则点的坐标为______.
14.如图,在直角坐标系中,等边三角形ABC的顶点的坐标为,点均在轴上.将绕顶点逆时针旋转得到,则点的坐标为______.
15.如图,在中,,,点是的中点,连接,将绕点旋转,得到.连接,当时,________.
16.如图,在菱形中,,,连接,点P是上的一个动点,连接,,则的最小值是_________.
三、解答题
17.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为.
(1)将向上平移5个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到,画出两次平移后的,并写出点的坐标;
(2)画出绕原点O逆时针旋转后得到的,并写出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,求点旋转到点的过程中,所经过的路径长(结果保留π).
18.已知,点,分别在射线,上,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作的垂线交射线于点.
(1)如图1,当点在射线上时,求证:是的中点;
(2)如图2,当点在内部时,作,交射线于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明。
19.在中,,,点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段(点不在直线上),过点作,交直线于点.
(1)如图1,,点与点重合,求证:;
(2)如图2,点,都在的延长线上,用等式表示与的数量关系,并证明.
20.如图1,D为等边△ABC内一点,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到AE,连接CE,BD的延长线与AC交于点G,与CE交于点F.
(1)求证:BD=CE;
(2)如图2,连接FA,小颖对该图形进行探究,得出结论:∠BFC=∠AFB=∠AFE.小颖的结论是否正确?若正确,请给出证明;若不正确,请说明理由.
21.已知,四边形是正方形,绕点旋转(),,,连接,.
(1)如图,求证:≌;
(2)直线与相交于点.
如图,于点,于点,求证:四边形是正方形;
如图,连接,若,,直接写出在旋转的过程中,线段长度的最小值.
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2026年中考数学提升专题训练:旋转
一、单选题
1.如图,在中,,将绕点A逆时针旋转到的位置,使得,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质:旋转前后两图形全等;对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角.也考查了平行线的性质.根据旋转的性质得,,再根据等腰三角形的性质得,然后根据平行线的性质由得,则,再根据三角形内角和计算出,所以.
【详解】解:∵绕点A逆时针旋转到的位置,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
2.如图,中,,,将绕点A顺时针旋转得到,点B,点C的对应点分别为点D,点E,连接,点D恰好落在线段上,则的长为( )
A. B.4 C. D.6
【答案】B
【分析】本题主要考查等腰三角形的性质,直角三角形的性质以及旋转的性质,由等腰三角形的性质得;再由旋转的性质得,从而得,故可得,从而可求出结论.
【详解】解:在中,,
∴;
由旋转可知,
∴,
由旋转得:,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
3.如图,风力发电机的叶片在风的吹动下转动,使风能转化为电能.图中的三个叶片组成的图形绕着它的中心旋转角后,能够与它本身重合,则角的大小可以为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了求旋转角,把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角,据此求解即可.
【详解】解:由题意得,整个图形由三个叶片组成,则相邻叶片之间的夹角为,
∴该叶片图案绕中心至少旋转后能与原来的图案重合,
∴角的大小可以为,
故选:B.
4.在平面直角坐标系中,点的坐标为,将线段绕着点逆时针旋转得线段,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,同角的余角相等,过作轴于点,过作轴于点,则,然后通过同角的余角相等得出,证明,故有,,然后根据坐标特点即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,过作轴于点,过作轴于点,则,
由旋转性质可知,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∵点的坐标为,
∴,,
∴,,
∴点的坐标为,
故选:.
5.如图,在中,,,将绕点逆时针旋转得到.当落在上时,的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了旋转的性质,三角形内角和定理,由旋转的性质可得,
由三角形内角和定理可得出,最后根据角的和差关系即可得出答案.
【详解】解:由旋转的性质可得出,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
6.如图,在中,.将绕点O顺时针旋转,得到,与相交于点D,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的判断和性质,勾股定理,掌握旋转的性质是解题的关键.由旋转的性质可得,,,证明为等腰直角三角形,根据勾股定理得出,最后求出结果即可.
【详解】解:将绕点O顺时针旋转,得到,
,,,
∴,,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,负值舍去.
故选:B.
7.如图,在中,,将绕点顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为的延长线与边相交于点,连接.若,则线段的长为( )
A. B. C.4 D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质、线段垂直平分线的判定、旋转的性质、勾股定理等知识,熟练掌握旋转的性质是解题关键.连接,交于点,先证出,根据全等三角形的性质可得,再证出垂直平分,则可得,,然后利用勾股定理和三角形的面积公式求出的长,由此即可得.
【详解】解:如图,连接,交于点,
由旋转的性质得:,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故选:D.
8.如图,将绕点A顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为点D,E,连接,点D恰好落在线段上,若,,则的长为( )
A. B. C.2 D.
【答案】A
【分析】此题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,由旋转得,,,推出是等腰直角三角形,,过点A作于点H,得到,利用勾股定理求出的长.
【详解】解:由旋转得,,
∴,,,
∴是等腰直角三角形,,
过点A作于点H,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
9.如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为,延长交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转性质以及两个锐角互余的三角形是直角三角形,平行线的判定,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先根据旋转性质得,结合,即可得证,再根据同旁内角互补证明两直线平行,来分析不一定成立;根据图形性质以及角的运算或线段的运算得出A和C选项是错误的.
【详解】解:记与相交于一点H,如图所示:
∵中,将绕点顺时针旋转得到,
∴
∵
∴在中,
∴
故D选项是正确的,符合题意;
设
∴
∵
∴
∴
∵不一定等于
∴不一定等于
∴不一定成立,
故B选项不正确,不符合题意;
∵不一定等于
∴不一定成立,
故A选项不正确,不符合题意;
∵将绕点顺时针旋转得到,
∴
∴
故C选项不正确,不符合题意;
故选:D
10.如图,在平面直角坐标系中,轴,垂足为点,将绕点逆时针旋转到的位置,使点的对应点落在直线上,再将绕点逆时针旋转到的位置,使点的对应点也落在直线上,如此下去,……,若点的坐标为,则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平面直角坐标系、一次函数、旋转的性质、勾股定理等知识点.找出点的坐标规律以及旋转过程中线段长度的关系是解题的关键.
通过求出点的坐标,、、的长度,再根据旋转的特点逐步推导出后续点的位置和坐标,然后结合图形求解即可.
【详解】轴,点的坐标为,
,则点的纵坐标为3,代入,
得:,则点的坐标为.
,,
,
由旋转可知,,,,
,,
,
.
设点的坐标为,
则,
解得或(舍去),则,
点的坐标为.
故选C.
二、填空题
11.如图,在和中,,,将绕点A顺时针旋转一定角度,当时,的度数是______.
【答案】或
【分析】本题考查的是等腰三角形的性质,旋转的性质,分两种情况分别画出图形,再结合等腰三角形的性质与角的和差运算可得答案;
【详解】解:如图,当时,延长交于,
∵,,
∴,
∴;
如图,当时,延长交于,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:或
12.如图,在边长为4的等边三角形中,是中线,将绕点顺时针旋转得到,连接,则____________.
【答案】
【分析】过点E作交延长线于点H,由等边三角形的性质得到,继而由三线合一得到,,由勾股定理得到,旋转得到,,则,继而,即可求解面积.
【详解】解:过点E作交延长线于点H,
∵为等边三角形
∴,
∵是中线,
∴,,
∴由勾股定理得:,
由旋转得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,勾股定理,角直角三角形的性质,旋转的性质,正确构造辅助线是解题的关键.
13.如图,直线与轴、轴分别相交于点,,将绕点逆时针方向旋转得到,则点的坐标为______.
【答案】
【分析】本题考查一次函数图象与坐标轴的交点,旋转的性质,正方形的判定和性质等,延长交y轴于点E,先求出点A和点B的坐标,再根据旋转的性质证明四边形是正方形,进而求出和的长度即可求解.
【详解】解:如图,延长交y轴于点E,
中,令,则,令,解得,
,,
,,
绕点逆时针方向旋转得到,
,,,
四边形是正方形.
,
,
点的坐标为.
故答案为:.
14.如图,在直角坐标系中,等边三角形ABC的顶点的坐标为,点均在轴上.将绕顶点逆时针旋转得到,则点的坐标为______.
【答案】
【分析】本题主要考查旋转的性质,三角函数的计算,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.作,求出,的值即可得到答案.
【详解】解:作,交y轴于点F,
由题可得:,
是等边三角形,,
∴是的角平分线,
,
,
在中,,
即,
解得,
,
,
,
,
故答案为:.
15.如图,在中,,,点是的中点,连接,将绕点旋转,得到.连接,当时,________.
【答案】或
【分析】本题主要考查等腰直角三角形的性质,勾股定理,平行线的性质,全等三角形的性质的综合,掌握等腰直角三角形的性质,勾股定理,旋转的性质是解题的关键.
根据等腰直角三角形的性质可得的值,作,根据平行线的性质可得是等腰直角三角形,可求出的长,在直角中,根据勾股定理可求出的长度,由此即可求解.
【详解】解:∵在中,,,
∴,,
∵点是的中点,
∴,
∴在中,,
∵将绕点旋转得到,
∴,
∴,,,
分情况讨论:
①如图所示,过点B作,垂足为点,
∵∥,
∴,
∴是等腰直角三角形,且,
∴,
在中,,
∴,
②如图所示,当点D运动到点F′时,此时,
同理可得,,
∴
故答案为:或.
16.如图,在菱形中,,,连接,点P是上的一个动点,连接,,则的最小值是_________.
【答案】
【分析】本题考查了旋转-最短路线问题,三角形全等的判定,菱形的性质以及等边三角形的性质.通过将绕点A顺时针方向旋转的点,此时证明和全等后找到对应的线段,的最小值即为点B,,P,D四点共线时,线段的长度即为所求.
【详解】如图,将线段绕点A顺时针方向旋转,得到线段,连接,,,
由题意知,在菱形中,,,
∴和为等边三角形,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,即点B,,P,D四点共线时,的最小,
此时最小值的长度为.
故答案为:.
三、解答题
17.如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为.
(1)将向上平移5个单位长度,再向右平移1个单位长度,得到,画出两次平移后的,并写出点的坐标;
(2)画出绕原点O逆时针旋转后得到的,并写出点的坐标;
(3)在(2)的条件下,求点旋转到点的过程中,所经过的路径长(结果保留π).
【答案】(1)作图见解析,
(2)作图见解析,
(3)
【分析】本题考查了平移作图,旋转作图,弧长公式,勾股定理等知识点,熟练掌握各知识点并灵活运用是解题的关键.
(1)分别描出平移后的点,再顺次连接即可得到,根据点的平移方式即可求解;
(2)将点分别绕原点O逆时针旋转得到点,再顺次连接即可,即可写出点的坐标;
(3)先由勾股定理求出,再由弧长公式求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求:
∵,
∴向上平移5个单位长度,再向右平移1个单位长度得到,即;
(2)解:如图,即为所求,;
(3)解:,
∴点旋转到点的过程中,所经过的路径长为
18.已知,点,分别在射线,上,将线段绕点顺时针旋转得到线段,过点作的垂线交射线于点.
(1)如图1,当点在射线上时,求证:是的中点;
(2)如图2,当点在内部时,作,交射线于点,用等式表示线段与的数量关系,并证明。
【答案】(1)见详解
(2),理由见详解
【分析】(1)先根据等腰三角形的性质以及三角形内角和定理求得,则,故,再根据等角的余角相等即可得到,故,最后等量代换出,即点是的中点;
(2)在射线上取点H,使得,取的中点G,连接,可证明,则,,则,根据平行线的性质以及等腰三角形的性质得到,则,而,故可等量代换出.
【详解】(1)证明:连接,
由题意得:,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点是的中点;
(2)解:,
在射线上取点H,使得,取的中点G,连接,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,,
∵是的中点,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的内角和,外角定理,平行线的性质,直角三角形的性质,熟练掌握这些知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
19.在中,,,点在射线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段(点不在直线上),过点作,交直线于点.
(1)如图1,,点与点重合,求证:;
(2)如图2,点,都在的延长线上,用等式表示与的数量关系,并证明.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查了旋转的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,三角形内角和定理的应用,平行四边形的性质与判定,熟练掌握旋转的性质是解题的关键;
(1)根据,得出,根据旋转可得,,进而证明四边形是平行四边形,得出,;即可得证;
(2)在上取一点,使得,证明得出,,进而根据三角形内角和定理得出,根据平行线的性质得出,进而得出,根据等角对等边可得,则,根据三线合一可得,进而根据,即可得证.
【详解】(1)证明:∵,
∴
∵线段绕点逆时针旋转得到线段,点与点重合
∴,,
∴,
∴
∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴;
(2),
证明:如图,在上取一点,使得
∵
∴
∴,
∴
∵将线段绕点逆时针旋转得到线段,
∴
∴
∴
∴
∴,
又∵
∴
∵,
∴
∴
∴
∴
∵,
∴
∴
20.如图1,D为等边△ABC内一点,将线段AD绕点A逆时针旋转60°得到AE,连接CE,BD的延长线与AC交于点G,与CE交于点F.
(1)求证:BD=CE;
(2)如图2,连接FA,小颖对该图形进行探究,得出结论:∠BFC=∠AFB=∠AFE.小颖的结论是否正确?若正确,请给出证明;若不正确,请说明理由.
【答案】(1)见解析;(3)正确,见解析
【分析】(1)根据旋转的性质可得AD=AE,∠DAE=60°,结合已知条件可得∠BAC=∠DAE,进而证明△ABD≌△ACE,即可证明BD=CE;
(2)过A作BD,CF的垂线段分别交于点M,N,△ABD≌△ACE,BD=CE,由面积相等可得AM=AN,证明Rt△AFM≌Rt△AFN,进而证明∠BFC=∠AFB=∠AFE=60°
【详解】解:证明:(1)如图1,∵线段AD绕点A逆时针旋转60°得到AE,
∴AD=AE,∠DAE=60°,
∵∠BAC=60°,
∴∠BAC=∠DAE,
∴∠BAD=∠CAE,
在△ABD和△ACE中,
,
∴△ABD≌△ACE(SAS),
∴BD=CE,
(2)由(1)可知△ABD≌△ACE
则∠ABD=∠ACE,
又∵∠AGB=∠CGF,
∴∠BFC=∠BAC=60°,
∴∠BFE=120°,
过A作BD,CF的垂线段分别交于点M,N,
又∵△ABD≌△ACE,BD=CE,
∴由面积相等可得AM=AN,
在Rt△AFM和Rt△AFN中,
,
∴Rt△AFM≌Rt△AFN(HL),
∴∠AFM=∠AFN,
∴∠BFC=∠AFB=∠AFE=60°.
【点睛】本题考查了三角形全等的性质与判定,旋转的性质,正确的添加辅助线找到全等三角形并证明是解题的关键.
21.已知,四边形是正方形,绕点旋转(),,,连接,.
(1)如图,求证:≌;
(2)直线与相交于点.
如图,于点,于点,求证:四边形是正方形;
如图,连接,若,,直接写出在旋转的过程中,线段长度的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)①见解析②
【分析】根据证明三角形全等即可;
根据邻边相等的矩形是正方形证明即可;
作交于点,作于点,证明是等腰直角三角形,求出的最小值,可得结论.
【详解】(1)证明:四边形是正方形,
,.
,.
,
,
在和中,
≌;
(2)证明:如图中,设与相交于点.
,
.
≌,
.
,
.
,
,,
四边形是矩形,
.
四边形是正方形,
,.
.
又,
≌.
.
矩形是正方形;
解:作交于点,作于点,
∵
∴≌.
.
,,
最大时,最小,.
.
由可知,是等腰直角三角形,
.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,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,属于中考压轴题.
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