内容正文:
第12章 图形的平移与旋转 单元测试
1、 选择题
1、下面四个手机应用图标中,属于中心对称图形的是
A. B. C. D.
2、小明读了“子非鱼焉知鱼之乐乎? ”后,兴高采烈地利用电脑画出了几幅鱼的图案,下列选项能够由图中所示的图案平移后得到的是( )
A. B. C. D.
3、如图,线段经过平移得到线段,其中点,的对应点分别为点,,这四个点都在格点上.若线段上有一个点 ,,则点在上的对应点的坐标为
A. B. C. D.
4、如图,△ABC中,∠CAB=63°,在同一平面内,将△ABC绕点A旋转到△AED的位置,使得DC∥AB,则∠BAE等于( )
A.54° B.56° C.64° D.66°
5、如图,在中,,把沿点A到点E方向平移至处,与交于点M.若,图中阴影部分的面积为15,则平移距离为( )
A.2 B.3 C.4.5 D.1
6、如图,将线段AB先向右平移5个单位,再将所得线段绕原点按顺时针方向旋转90°,得到线段A′B′,则点B的对应点B′的坐标是( )
A.(﹣4,1) B.(﹣1,2) C.(4,﹣1) D.(1,﹣2)
7、如图,将△ABC绕点B(0,1)旋转180°得到△A1BC1,设点C的坐标为(m,n),则点C1的坐标为( )
A.(﹣m,﹣n﹣2) B.(﹣m,﹣n﹣1) C.(﹣m,﹣n+1) D.(﹣m,﹣n+2)
8、如图所示,与关于点成中心对称,则下列结论成立的是( )
①点与点关于点对称;②;③;④.
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
9、如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边BC上两点,且∠DAE=45°,将△ABE绕点A顺时针旋转90°后,得到△ACF,连接DF,则下列结论中有( )个是正确的.
①∠DAF=45° ②△ABE≌△ACD ③AD平分∠EDF ④BE2+DC2=DE2
A.4 B.3 C.2 D.1
10、在平面直角坐标系中,一个智能机器人接到的指令是:从原点O出发,按“向上→向右→向下→向右”的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度,其移动路线如图所示,第一次移动到点A1,第二次移动到点A2……第n次移动到点An,则点A2019的坐标是( )
A.(1010,0) B.(1010,1) C.(1009,0) D.(1009,1)
2、 填空题
11、如图,将线段绕点顺时针旋转,得到线段.若,则__________.
12、已知点与关于原点对称,则的值为 .
13、如图,在正方形网格中,格点△ABC绕某点顺时针旋转角α(0<α<180°)得到格点△A1B1C1,点A与点A1,点B与点B1,点C与点C1是对应点,则α= 度.
14、如图,将绕点按顺时针方向旋转90°到的位置,已知斜边, , 设的中点是,连接,则_____.
15、如图1,是一个三节段式伸缩晾衣架,如图2,是其衣架侧面示意图.MN为衣架的墙体固定端,A为固定支点,B为滑动支点,四边形DFGI和四边形EIJH是菱形,且AF=BF=CH=DF=EH.点B在AN上滑动时,衣架外延钢体发生角度形变,其外延长度(点A和点C间的距离)也随之变化,形成衣架伸缩效果.伸缩衣架为初始状态时,衣架外延长度为42cm.当点B向点A移动8cm时,外延长度为90cm.如图3,当外延长度为120cm时,则BD和GE的间距PQ长为 cm.
16、如图的平面直角坐标系中,已知点A(﹣3,0)、B(O,4),将△OAB沿x轴作连续无滑动的翻滚,依次得到三角形①,②,③,④.则第⑯个三角形的直角顶点的坐标是 .
三、解答题
17、如图所示,三个顶点均在平面直角坐标系的格点上.
(1)若把向上平移2个单位长度,再向右平移2个单位长度得到,在图中画出,并直接写出三个顶点坐标;
(2)求的面积;
(3)点P为轴上一点,且的面积是面积的一半,则P点坐标为______.
18、如图,点O为等边三角形ABC内一点,连接OA,OB,OC,将线段BO绕点B顺时针旋转60°到BM,连接CM,OM.
(1)求证:AO=CM;
(2)若OA=8,OC=6,OB=10,判断△OMC的形状并证明.
19、 如图1,点为直线上一点,过点作射线,使将一直角三角板的直角顶点放在点处,一边在射线上,另一边在直线的下方.
(1)将图1中的三角板绕点按每秒的速度沿顺时针方向旋转,使落在上.在旋转的过程中,假如第秒时,、、三条射线构成的角中有两个角相等,求此时的值为多少?
(2)将图1中的三角板绕点顺时针旋转(如图2),使在的内部,请探究:与之间的数量关系,并说明理由.
20、如图1,将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置,其中∠C=90°.若固定△ABC,将△DEC绕点C旋转.
(1)当△DEC统点C旋转到点D恰好落在AB边上时,如图2.
①当∠B=∠E=30°时,此时旋转角的大小为 ;
②当∠B=∠E=α时,此时旋转角的大小为 (用含a的式子表示).
(2)当△DEC绕点C旋转到如图3所示的位置时,小杨同学猜想:△BDC的面积与△AEC的面积相等,试判断小杨同学的猜想是否正确,若正确,请你证明小杨同学的猜想.若不正确,请说明理由.
21、△ABC和△DEC是等腰直角三角形,,,.
(1)【观察猜想】当△ABC和△DEC按如图1所示的位置摆放,连接BD、AE,延长BD交AE于点F,猜想线段BD和AE有怎样的数量关系和位置关系.
(2)【探究证明】如图2,将△DCE绕着点C顺时针旋转一定角度,线段BD和线段AE的数量关系和位置关系是否仍然成立?如果成立,请证明:如果不成立,请说明理由.
(3)【拓展应用】如图3,在△ACD中,,,,将AC绕着点C逆时针旋转90°至BC,连接BD,求BD的长.
22解答下列各题.
(1)特例探究:如图,正方形中,、分别为、上两点,,探究、、之间的数量关系.小明是这么思考的:延长,截取连接,易证,从而得到,再由证明,从而得出结论: ________________________;
(2)一般探究:如图,四边形中,,与互补,、分别是、上两点,且满足,探究、、之间的数量关系;
(3)实际应用:如图,四边形中,,,,直接写出四边形的面积为________.
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第12章 图形的平移与旋转 单元测试
1、 选择题
1、下面四个手机应用图标中,属于中心对称图形的是
A. B. C. D.
【答案】
【解析】解:、图形不是中心对称图形;
、图形是中心对称图形;
、图形不是中心对称图形;
、图形不是中心对称图形,
2、小明读了“子非鱼焉知鱼之乐乎? ”后,兴高采烈地利用电脑画出了几幅鱼的图案,下列选项能够由图中所示的图案平移后得到的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:A、由图中所示的图案通过旋转而成,故本选项错误;
B、由图中所示的图案通过翻折而成,故本选项错误
C、由图中所示的图案通过旋转而成,故本选项错误;
D、由图中所示的图案通过平移而成,故本选项正确.
3、如图,线段经过平移得到线段,其中点,的对应点分别为点,,这四个点都在格点上.若线段上有一个点 ,,则点在上的对应点的坐标为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:由题意可得线段向左平移2个单位,向上平移了3个单位,
则
4、如图,△ABC中,∠CAB=63°,在同一平面内,将△ABC绕点A旋转到△AED的位置,使得DC∥AB,则∠BAE等于( )
A.54° B.56° C.64° D.66°
【答案】A
【解析】解:∵DC∥AB,
∴∠ACD=∠CAB=63°,
由旋转的性质可知,AD=AC,∠DAE=∠CAB=63°,
∴∠ADC=∠CAB=63°,
∴∠CAD=54°,
∴∠CAE=9°,
∴∠BAE=54°,
5、如图,在中,,把沿点A到点E方向平移至处,与交于点M.若,图中阴影部分的面积为15,则平移距离为( )
A.2 B.3 C.4.5 D.1
【答案】A
【详解】解:∵,
∴
∵把沿点A到点E方向平移至处,
∴,
∴,
∴
∴.
∴平移距离为2.
6、如图,将线段AB先向右平移5个单位,再将所得线段绕原点按顺时针方向旋转90°,得到线段A′B′,则点B的对应点B′的坐标是( )
A.(﹣4,1) B.(﹣1,2) C.(4,﹣1) D.(1,﹣2)
【答案】D
【解析】解:将线段AB先向右平移5个单位,点B(2,1),连接OB,顺时针旋转90°,则B'对应坐标为(1,﹣2),
7、如图,将△ABC绕点B(0,1)旋转180°得到△A1BC1,设点C的坐标为(m,n),则点C1的坐标为( )
A.(﹣m,﹣n﹣2) B.(﹣m,﹣n﹣1) C.(﹣m,﹣n+1) D.(﹣m,﹣n+2)
【答案】D
【解析】解:设C1(x,y),
由题意:BC=BC1,
∴=0,=1,
∴x=﹣m,y=2﹣n,
∴C1(﹣m,2﹣n),
8、如图所示,与关于点成中心对称,则下列结论成立的是( )
①点与点关于点对称;②;③;④.
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【答案】A
【详解】解:
与关于点成中心对称,
,点与点关于点对称,,
①②③正确,④错误,
9、如图,在Rt△ABC中,AB=AC,D,E是斜边BC上两点,且∠DAE=45°,将△ABE绕点A顺时针旋转90°后,得到△ACF,连接DF,则下列结论中有( )个是正确的.
①∠DAF=45° ②△ABE≌△ACD ③AD平分∠EDF ④BE2+DC2=DE2
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】:B.
【解析】解:由旋转可知:△BAE≌△CAF,
∴∠BAE=∠CAF,
∴∠EAF=∠BAC=90°,
∵∠EAD=45°,
∴∠EAD=∠FAD=45°,
∴AD平分∠EAF,
∵AD=AD,AE=AF,
∴△DAE≌△DAF(SAS),故①③正确,
∴DE=DF,
∵∠ACF∠B=∠ACB=45°,
∴∠DCF=90°,
∴DF2=CD2+CF2,
∵DF=DE,BE=CF,
∴BE2+CD2=DE2,故④正确,
无法判断△ABE≌△ACD,故②错误.
10、在平面直角坐标系中,一个智能机器人接到的指令是:从原点O出发,按“向上→向右→向下→向右”的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度,其移动路线如图所示,第一次移动到点A1,第二次移动到点A2……第n次移动到点An,则点A2019的坐标是( )
A.(1010,0) B.(1010,1) C.(1009,0) D.(1009,1)
【答案】:C.
【解析】
解:A1(0,1),A2(1,1),A3(1,0),A4(2,0),A5(2,1),A6(3,1),…,
2019÷4=504…3,
所以A2019的坐标为(504×2+1,0),
则A2019的坐标是(1009,0).
2、 填空题
11、如图,将线段绕点顺时针旋转,得到线段.若,则__________.
【答案】
【解析】
由旋转性质可得:∠BOD=∠AOC=60°,
∴∠BOD+∠AOC=120°,
即:∠BOA+∠AOD+∠DOC+∠AOD=120°,
∵∠BOC=∠BOA+∠AOD+∠DOC=105°,
∴∠AOD=120°−105°=15°,
故答案为:15°.
12、已知点与关于原点对称,则的值为 .
【答案】
【详解】∵点与关于原点对称,
∴,,
∴,
∴,
13、如图,在正方形网格中,格点△ABC绕某点顺时针旋转角α(0<α<180°)得到格点△A1B1C1,点A与点A1,点B与点B1,点C与点C1是对应点,则α= 度.
【答案】90
【解析】解:如图,连接CC1,AA1,作CC1,AA1的垂直平分线交于点E,连接AE,A1E
∵CC1,AA1的垂直平分线交于点E,
∴点E是旋转中心,
∵∠AEA1=90°
∴旋转角α=90°
14、如图,将绕点按顺时针方向旋转90°到的位置,已知斜边, , 设的中点是,连接,则_____.
【答案】
【解析】作MH⊥AC于H,
因为M为A′B′的中点,故HM=A′C,
又因为A′C=AC==8,则HM=A′C=×8=4,B′H=3,
又因为AB′=8-6=2,所以AH=3+2=5,
AM=cm.
15、如图1,是一个三节段式伸缩晾衣架,如图2,是其衣架侧面示意图.MN为衣架的墙体固定端,A为固定支点,B为滑动支点,四边形DFGI和四边形EIJH是菱形,且AF=BF=CH=DF=EH.点B在AN上滑动时,衣架外延钢体发生角度形变,其外延长度(点A和点C间的距离)也随之变化,形成衣架伸缩效果.伸缩衣架为初始状态时,衣架外延长度为42cm.当点B向点A移动8cm时,外延长度为90cm.如图3,当外延长度为120cm时,则BD和GE的间距PQ长为 cm.
【答案】:24.
【解析】解:如图,作FK⊥AB于K,设AB=2xcm,由题意,FK=7cm,当AB=(2x﹣8)cm时,FK=15cm.
则有AF2=x2+72=(x﹣4)2+152,
∴x=24(cm),
∴AF==25(cm),
如图,当OF=20时,在Rt△DFO中,OD==15(cm),
∵PQ⊥GI,
∴•FI•DG=DF•PQ,
∴PQ==24(cm).
16、如图的平面直角坐标系中,已知点A(﹣3,0)、B(O,4),将△OAB沿x轴作连续无滑动的翻滚,依次得到三角形①,②,③,④.则第⑯个三角形的直角顶点的坐标是 .
【答案】(60,0)
【解析】解:∵点B(﹣3,0),A(0,4),
∴OB=3,OA=4,
∴AB==5,
∵对△OAB连续作如图所示的旋转变换,
∴△OAB每三次旋转后回到原来的状态,并且每三次向前移动了3+4+5=12个单位,
而7=3×2+1,
∴第⑦个三角形和第①个三角形的状态一样,则三角形⑦与三角形⑥的直角顶点相同,
∴三角形⑦的直角顶点的横坐标为2×12=24,纵坐标为0;
由题意可得:第16个三角形与第1个三角形状态相同,直角顶点的坐标为:(60,0),
三、解答题
17、如图所示,三个顶点均在平面直角坐标系的格点上.
(1)若把向上平移2个单位长度,再向右平移2个单位长度得到,在图中画出,并直接写出三个顶点坐标;
(2)求的面积;
(3)点P为轴上一点,且的面积是面积的一半,则P点坐标为______.
【答案】(1)画图见解析,,,;
(2)6
(3)或.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
解:∵,,,把向上平移个单位长度,再向右平移个单位长度得到,
∴,,;
(2)解:由题意得,的面积;
(3)解:设点,则有,
∵的面积是面积的一半,
∴,
解得或,
点坐标或.
18、如图,点O为等边三角形ABC内一点,连接OA,OB,OC,将线段BO绕点B顺时针旋转60°到BM,连接CM,OM.
(1)求证:AO=CM;
(2)若OA=8,OC=6,OB=10,判断△OMC的形状并证明.
【答案】(1)见解析 (2)直角三角形,证明见解析
【解析】
(1)证明:∵BO绕点B顺时针旋转60°到BM
∴∠OBM=60°,OB=BM,
∵△ABC为等边三角形
∴∠ABC=60°,AB=CB
∴∠ABO+∠OBC=∠CBM+∠OBC=60°
∴∠ABO=∠CBM,
在△AOB和△CMB中,
∴△AOB≌△CMB(SAS),
∴AO=CM.
(2)△OMC是直角三角形;理由如下:
∵BO绕点B顺时针旋转60°到BM
∴∠OBM=60°,OB=BM,
∴△OBM为等边三角形
∴OB=OM=10
由(1)可知OA=CM=8
在△OMC中,OM2=100,OC2+CM2=62+82=100,
∴OM2=OC2+CM2,
∴△OMC是直角三角形.
19、 如图1,点为直线上一点,过点作射线,使将一直角三角板的直角顶点放在点处,一边在射线上,另一边在直线的下方.
(1)将图1中的三角板绕点按每秒的速度沿顺时针方向旋转,使落在上.在旋转的过程中,假如第秒时,、、三条射线构成的角中有两个角相等,求此时的值为多少?
(2)将图1中的三角板绕点顺时针旋转(如图2),使在的内部,请探究:与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)t=3或t=12;(2)∠AOM-∠NOC=30º,理由见解析
【解析】解:(1)由题意得,
①当
此时,ON旋转了
②当此时
此时,ON旋转了
综上所述,
(2)
理由如下:
20、如图1,将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置,其中∠C=90°.若固定△ABC,将△DEC绕点C旋转.
(1)当△DEC统点C旋转到点D恰好落在AB边上时,如图2.
①当∠B=∠E=30°时,此时旋转角的大小为 ;
②当∠B=∠E=α时,此时旋转角的大小为 (用含a的式子表示).
(2)当△DEC绕点C旋转到如图3所示的位置时,小杨同学猜想:△BDC的面积与△AEC的面积相等,试判断小杨同学的猜想是否正确,若正确,请你证明小杨同学的猜想.若不正确,请说明理由.
【答案】(1)①60°;②2α;(2)小杨同学猜想是正确的.证明见解析.
【解析】解:(1)①∵∠B=30°,∠ACB=90°,
∴∠CAD=90°﹣30°=60°.
∵CA=CD,
∴△ACD是等边三角形,
∴∠ACD=60°,
∴旋转角为60°.
故答案为:60°.
②如图2中,作CH⊥AD于H.
∵CA=CD,CH⊥AD,
∴∠ACH=∠DCH.
∵∠ACH+∠CAB=90°,∠CAB+∠B=90°,
∴∠ACH=∠B,
∴∠ACD=2∠ACH=2∠B=2α,
∴旋转角为2α.
故答案为:2α.
(2)小杨同学猜想是正确的.证明如下:
过B作BN⊥CD于N,过E作EM⊥AC于M,如图3,
∵∠ACB=∠DCE=90°,
∴∠1+∠2=90°,∠3+∠2=90°,
∴∠1=∠3.
∵BN⊥CD于N,EM⊥AC于M,
∴∠BNC=∠EMC=90°.
∵△ACB≌△DCE,
∴BC=EC,
在△CBN和△CEM中,
∠BNC=∠EMC,∠1=∠3,BC=EC,
∴△CBN≌△CEM(AAS),
∴BN=EM.
∵S△BDC•CD•BN,S△ACE•AC•EM.
∵CD=AC,
∴S△BDC=S△ACE.
21、△ABC和△DEC是等腰直角三角形,,,.
(1)【观察猜想】当△ABC和△DEC按如图1所示的位置摆放,连接BD、AE,延长BD交AE于点F,猜想线段BD和AE有怎样的数量关系和位置关系.
(2)【探究证明】如图2,将△DCE绕着点C顺时针旋转一定角度,线段BD和线段AE的数量关系和位置关系是否仍然成立?如果成立,请证明:如果不成立,请说明理由.
(3)【拓展应用】如图3,在△ACD中,,,,将AC绕着点C逆时针旋转90°至BC,连接BD,求BD的长.
【答案】(1) ,
(2)成立,理由见解析
(3)
【小问1详解】
,,证明如下:
在和中,
∵∠ACB=∠DCE=90°,,,
,
,
,
,
,
,
;
【小问2详解】
成立,理由如下:
∵,
∴,即,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
【小问3详解】
如图,过点C作,垂足为C,交AD于点H,
由旋转性质可得:,,
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∴,
在Rt△DCH中:,
∵,
∴,即,
在和△BCH中,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
在中,.
22解答下列各题.
(1)特例探究:如图,正方形中,、分别为、上两点,,探究、、之间的数量关系.小明是这么思考的:延长,截取连接,易证,从而得到,再由证明,从而得出结论: ________________________;
(2)一般探究:如图,四边形中,,与互补,、分别是、上两点,且满足,探究、、之间的数量关系;
(3)实际应用:如图,四边形中,,,,直接写出四边形的面积为________.
【答案】(1)
(2)
(3)18
【详解】(1)解: 如图①:延长到点使,连接,
在正方形中,,,
在和中,
,
,,
,
在和中
,
,
.
(2)解:如图,延长至,使,连接.
,,
.
又,,
.
,.
.
又,
.
.
又,,
≌.
,
∴.
(3)解:如图,延长,截取,连接,
,
,
,
,
在和中
,
,,
,
.
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