内容正文:
旋转过程中的角度问题复习讲义
旋转过程中的角度问题复习讲义
知识点解析
一、核心原理
依托旋转的核心性质(旋转前后对应角相等、旋转角为对应点与旋转中心连线的夹角,且所有旋转角相等),结合对顶角、邻补角、三角形内角和/外角等基础角的关系,通过角的等量代换与和差拼接,推导角度间的相等、互补、和差倍分关系,本质是旋转定等角+旋转角,角的代换推数量关系。
二、通用解题思路
1. 析旋转,标核心角量:明确旋转中心、旋转角,标注旋转前后的对应角(相等)、旋转角(所有旋转角均为),锁定旋转产生的等角与固定旋转角;
1. 找角关联,搭代换桥梁:结合图形,将待探究角拆解为“旋转角±对应角”“三角形内角/外角±旋转角/对应角”,利用对顶角、邻补角等基础性质,搭建已知角与未知角的联系;
1. 代换化简,推角度关系:通过旋转的等角替换、旋转角的固定值代入,结合三角形角的定理进行和差运算,推导出待求角度的具体值或角度间的数量关系。
三、核心技巧与注意事项
1. 旋转角找法:旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角,而非图形的内角,勿找错角;
1. 等角优先替换:旋转前后的对应角直接相等,可优先用于替换待探究角中的未知部分,简化推导;
1. 结合三角形角定理:旋转常构造出等腰/全等三角形,可利用“等边对等角”“三角形内角和为180°”快速推角;
1. 多旋转角统一:同一旋转变换中所有旋转角相等,无需重复推导,直接代用即可。
例题分析
例1.(25-26九年级上·广东广州·期末)将一副三角板如图放置(为含的直角三角板,,,为含的直角三角板,)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( )
A. B. C.或 D.或
例2.(2025·甘肃酒泉·一模)如图,在中,,,将它绕点沿顺时针方向旋转后得到若点恰好落在线段上,则旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
例3.(25-26九年级上·广东汕头·月考)如图,在中,,. 将绕点C逆时针旋转n度得到,点D落在边上,则________度.
例4.(25-26九年级上·河北衡水·月考)如图,中,,,O为中点,将绕着点O逆时针旋转至,(1)当时,__________;(2)当恰为轴对称图形时,的值为_____________.
例5.(25-26九年级上·山东德州·月考)如图1,已知正方形,点为上的一点,,交于点.
(1)如图1,直接写出的值_______;
(2)将绕点顺时针旋转,得到,连接、,
①如图2,当时,猜想与的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,当点与点重合,点和点重合,且时,将绕点顺时针旋转,旋转后连接、,若,则_______.(直接写结果)
例6.(25-26九年级上·北京·期中)已知:线段和点C,将线段绕点A逆时针旋转,得到线段,将线段绕点B顺时针旋转,得到线段,连接,F为的中点,连接,.
(1)如图1,点C在线段上,依题意补全图1,直接写出的度数;
(2)如图2,点C在线段的上方,,请写出旋转角的度数,并说明理由.
变式训练
变式1.(25-26九年级上·广西南宁·月考)如图,将三角板(其中,)绕点顺时针旋转得到,点在同一条直线上,那么旋转角等于( )
A. B. C. D.
变式2.(25-26九年级上·陕西西安·月考)如图,将绕点顺时针旋转得到,若点共线,则的度数为( )
A. B. C. D.
变式3.(25-26九年级上·辽宁抚顺·月考)如图,中,,将绕点逆时针旋转到的位置,当时,连接,则的度数为___________.
变式4.(25-26九年级上·广东珠海·月考)如图,四边形、均为正方形.
(1)如图,连接、,试判断和的数量关系和位置关系并证明.
(2)将正方形绕点顺时针旋转角,如图,连接、相交于点,连接,求的度数.
(3)若,,连接,将正方形绕点顺时针旋转角,则在这个旋转过程中线段长度的最大值为____,最小值为 ____(直接填空,不写过程).
变式5.(25-26九年级上·上海普陀·月考)已知:如图,点为直线上的一点,点为直线外一点,将线段绕点顺时针旋转后得,连接,过点作,垂足为点,的平分线交于点,交的平分线于点,连接.
(1)当,
①求的度数;
②证明.
(2)将绕点旋转,当为等腰三角形时,直接写出的度数.
实战演练
1.(25-26九年级下·广东广州·月考)如图,等腰中,,,将绕点B顺时针旋转,得到,连结,过点A作交的延长线于点H,连结,则的度数( )
A. B. C. D.随若的变化而变化
2.(25-26九年级下·山东威海·月考)如图,中,,将沿射线的方向平移,得到,再将绕点逆时针旋转一定角度后,点恰好与点C重合,则平移的距离和旋转角的度数分别为( )
A.4, B.2, C.2, D.3,
3.(25-26九年级下·广东深圳·月考)如图,绕点C顺时针旋转后得到了,且于点D,则的度数为______.
4.(25-26九年级下·四川成都·月考)在等腰直角中,,,将直角边AC绕点A顺时针旋转得到AP,旋转角为,连接CP,PB.
(1)如图1,当时,求BP的长;
(2)如图2,若,且D为AB中点,连接PD,猜想CP和DP的数量关系,并说明理由;
(3)在旋转过程中,当时,求旋转角的度数.
5.(25-26九年级下·湖南岳阳·月考)如图1,在中,,点分别为边的中点,连接.
初步尝试:(1)与的数量关系是_________,与的位置关系是_________.
特例研讨:(2)如图2,若,先将绕点顺时针旋转(为锐角),得到,当点在同一直线上时,与相交于点,连接.
(1)求的度数;
(2)求的长.
深入探究:(3)若,将绕点顺时针旋转,得到,连接,.当旋转角满足,点在同一直线上时,利用所提供的备用图探究与的数量关系,并说明理由.
2
学科网(北京)股份有限公司
$旋转过程中的角度问题复习讲义
旋转过程中的角度问题复习讲义
知识点解析
一、核心原理
依托旋转的核心性质(旋转前后对应角相等、旋转角为对应点与旋转中心连线的夹角,且所有旋转角相等),结合对顶角、邻补角、三角形内角和/外角等基础角的关系,通过角的等量代换与和差拼接,推导角度间的相等、互补、和差倍分关系,本质是旋转定等角+旋转角,角的代换推数量关系。
二、通用解题思路
1. 析旋转,标核心角量:明确旋转中心、旋转角,标注旋转前后的对应角(相等)、旋转角(所有旋转角均为),锁定旋转产生的等角与固定旋转角;
1. 找角关联,搭代换桥梁:结合图形,将待探究角拆解为“旋转角±对应角”“三角形内角/外角±旋转角/对应角”,利用对顶角、邻补角等基础性质,搭建已知角与未知角的联系;
1. 代换化简,推角度关系:通过旋转的等角替换、旋转角的固定值代入,结合三角形角的定理进行和差运算,推导出待求角度的具体值或角度间的数量关系。
三、核心技巧与注意事项
1. 旋转角找法:旋转角是对应点与旋转中心连线的夹角,而非图形的内角,勿找错角;
1. 等角优先替换:旋转前后的对应角直接相等,可优先用于替换待探究角中的未知部分,简化推导;
1. 结合三角形角定理:旋转常构造出等腰/全等三角形,可利用“等边对等角”“三角形内角和为180°”快速推角;
1. 多旋转角统一:同一旋转变换中所有旋转角相等,无需重复推导,直接代用即可。
例题分析
例1.(25-26九年级上·广东广州·期末)将一副三角板如图放置(为含的直角三角板,,,为含的直角三角板,)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( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题主要考查的是旋转的性质,根据旋转的性质和已知条件进行分类讨论是解题的关键.根据题目要求,需要分两种情况讨论,第一种情况是当时,第二种情况是当时,再根据已知条件求解即可.
【详解】解:当时,如图,
,,
,
,
,
旋转角为;
当时,如图,
,,
,
旋转角为;
故选:C.
例2.(2025·甘肃酒泉·一模)如图,在中,,,将它绕点沿顺时针方向旋转后得到若点恰好落在线段上,则旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质、角的计算依据外角的性质,解题的关键是算出本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,根据旋转的性质找出相等的角和相等的边,再通过角的计算求出角的度数是关键.
由三角形的内角和为可得出,由旋转的性质可得出,从而得出,再依据计算即可得出结论.
【详解】解:在三角形中,,,
,
由旋转的性质可知:,
,
又,
,
,
故选:D.
例3.(25-26九年级上·广东汕头·月考)如图,在中,,. 将绕点C逆时针旋转n度得到,点D落在边上,则________度.
【答案】60
【分析】先根据三角形的内角和定理求出的度数,然后根据旋转的性质得出,再根据等边对等角得出的度数,最后根据三角形内角和定理求出的度数即可.
【详解】解:
,
旋转到,
,
,
,
即旋转角n是,
故答案为:60.
例4.(25-26九年级上·河北衡水·月考)如图,中,,,O为中点,将绕着点O逆时针旋转至,(1)当时,__________;(2)当恰为轴对称图形时,的值为_____________.
【答案】 40° 50°或65°或80°
【分析】(1)连接,根据直角三角形斜边中线的性质得到,然后结合旋转的性质得到,然后根据外角的性质得到,进而求解即可;
(2)如图1,连接,根据直角三角形的判定和性质得到,当时,得到,推出垂直平分,求得,于是得到,当时,如图2,连接并延长交于H,根据线段垂直平分线的性质得到垂直平分,求得,根据等腰三角形的性质得到,当时,如图3,连接并延长交于G,连接,推出垂直平分,得到,根据三角形的内角和得到.
【详解】(1)连接,
∵中,O为中点
∴
∵将绕着点O逆时针旋转至
∴
∴
∵
∴
∴;
(2)∵恰为轴对称图形,
∴是等腰三角形,
如图1,连接,
∵O为斜边中点,,
∴,
∴,
当时,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∴;
当时,如图2,连接并延长交于H,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
当时,如图3,
连接并延长交于G,连接,
∵,O为斜边中点,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∵,
∴,
综上所述:当恰为轴对称图形时,θ的值为50°或65°或80°,
故答案为:50°或65°或80°.
例5.(25-26九年级上·山东德州·月考)如图1,已知正方形,点为上的一点,,交于点.
(1)如图1,直接写出的值_______;
(2)将绕点顺时针旋转,得到,连接、,
①如图2,当时,猜想与的数量关系,并证明你的结论;
②如图3,当点与点重合,点和点重合,且时,将绕点顺时针旋转,旋转后连接、,若,则_______.(直接写结果)
【答案】(1)
(2)①,证明见解析;②或
【分析】(1)利用正方形对角线平分内角的性质,结合垂直条件得到等腰直角三角形,利用计算与的数量关系;
(2)①通过旋转性质得到边角关系,证明,从而得到与的比例关系;②分两种情况讨论,由,点在的中垂线上,结合正方形的性质,证明是等边三角形,利用,计算旋转角度即可.
【详解】(1)解:是正方形的对角线,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
(2)解:①猜想,
理由:由(1)知,,,
,
由旋转知,,
,
,
;
②情况一:根据题意画图,连接,,
,
∴点在的中垂线上,
,
,
,
∵四边形是正方形,
,,
,
是等边三角形,
,
如图3,,
即:,
情况二:,即:,
故答案为:或.
例6.(25-26九年级上·北京·期中)已知:线段和点C,将线段绕点A逆时针旋转,得到线段,将线段绕点B顺时针旋转,得到线段,连接,F为的中点,连接,.
(1)如图1,点C在线段上,依题意补全图1,直接写出的度数;
(2)如图2,点C在线段的上方,,请写出旋转角的度数,并说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
【分析】(1)由题意画出图形即可,延长,交的延长线于点,理由平行线的判定与性质和全等三角形的判定与性质得到.再利用等腰三角形的三线合一的性质解答即可;
(2)画出图形,延长至点使,连接,,延长交的延长线于点,证明,然后推出,证明,推出为等腰直角三角形,即可解答
【详解】(1)解:补全图形 如图:
延长,交的延长线于点,
由题意:,,
,
,
.
在和中,
,
,
,,
,
,
,
,
即.
,
.
;
(2)解:,理由如下:
延长至点使,连接,,延长交的延长线于点,如图,
根据(1)中原理可得,
,,
,
.
,
.
,
.
在和中,
,
,
,,
,,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
,
则.
变式训练
变式1.(25-26九年级上·广西南宁·月考)如图,将三角板(其中,)绕点顺时针旋转得到,点在同一条直线上,那么旋转角等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质,求角度的问题,由题意可知,旋转角,结合的度数可得的度数即可,掌握旋转的性质是解题的关键.
【详解】解:∵点在同一条直线上,,
∴,
故选:C.
变式2.(25-26九年级上·陕西西安·月考)如图,将绕点顺时针旋转得到,若点共线,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用旋转的性质和三角形内角和定理即可求解.
【详解】解:∵将绕点顺时针旋转得到,且点共线,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
变式3.(25-26九年级上·辽宁抚顺·月考)如图,中,,将绕点逆时针旋转到的位置,当时,连接,则的度数为___________.
【答案】
【分析】根据旋转得出,,得出等腰三角形,利用三角形的内角和计算即可.
【详解】解:∵中,,,,
∴,
∵绕点C逆时针旋转到的位置,
∴,,
∴是等腰三角形,
∴,
故答案为:.
变式4.(25-26九年级上·广东珠海·月考)如图,四边形、均为正方形.
(1)如图,连接、,试判断和的数量关系和位置关系并证明.
(2)将正方形绕点顺时针旋转角,如图,连接、相交于点,连接,求的度数.
(3)若,,连接,将正方形绕点顺时针旋转角,则在这个旋转过程中线段长度的最大值为____,最小值为 ____(直接填空,不写过程).
【答案】(1),,证明见解析
(2)
(3);
【分析】(1)证明得出,且,可判定出其位置关系;
(2)过作,,垂足分别为、,证明得,通过证明四边形为正方形可得出的度数;
(3)由旋转性质可知:当点在线段上时的长度最短,当在初始位置时,最大,利用勾股定理求出其长度即可.
【详解】(1)解:,.
证明:延长交于点,
∵四边形、均为正方形,
∴,,,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图,过作,,垂足分别为、,设交于点,
∴,
∵将正方形绕点顺时针旋转角,且四边形为正方形,
∴,,,
∴,即,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∴,即,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴四边形为正方形,
∴;
(3)∵将正方形绕点顺时针旋转角,且四边形为正方形,
当正方形在初始位置时,最大,如图,
∵四边形、均为正方形,,,
∴,,,
此时;
当点在线段上时,DG最小,如图,
∵四边形、均为正方形,,,
∴,,,
∴
此时;
综上所述,在这个旋转过程中线段长度的最大值为,最小值为.
故答案为:;.
变式5.(25-26九年级上·上海普陀·月考)已知:如图,点为直线上的一点,点为直线外一点,将线段绕点顺时针旋转后得,连接,过点作,垂足为点,的平分线交于点,交的平分线于点,连接.
(1)当,
①求的度数;
②证明.
(2)将绕点旋转,当为等腰三角形时,直接写出的度数.
【答案】(1)①;②证明见解析
(2)或或
【分析】(1)①由旋转的性质可得,,则是等边三角形,根据等边三角形的性质可得,由角平分线的定义可得,,根据三角形的内角和定理即可得的度数;
②在上截取,连接,证明,可得,即可得证;
(2)当为等腰三角形时,分三种情况:①当时,②当时,③当时,根据等腰三角形的性质可得出的度数.
【详解】(1)解:①∵将线段绕点顺时针旋转后得,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵平分,平分,
∴,,
∴,
∴的度数为;
②证明:如图,在上截取,连接,
∵,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵将线段绕点顺时针旋转后得,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
当为等腰三角形时,分三种情况:
①当时,
∴,
∴;
②当时,
∴,
∴;
③当时,
∴;
综上,∠AEC的度数为或或.
实战演练
1.(25-26九年级下·广东广州·月考)如图,等腰中,,,将绕点B顺时针旋转,得到,连结,过点A作交的延长线于点H,连结,则的度数( )
A. B. C. D.随若的变化而变化
【答案】B
【分析】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.
【详解】解:根据旋转有:,
∴,,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
2.(25-26九年级下·山东威海·月考)如图,中,,将沿射线的方向平移,得到,再将绕点逆时针旋转一定角度后,点恰好与点C重合,则平移的距离和旋转角的度数分别为( )
A.4, B.2, C.2, D.3,
【答案】B
【分析】利用旋转和平移的性质得出,,,进而得出是等边三角形,即可得出以及的度数.
【详解】解:∵,将沿射线的方向平移,得到,再将绕点逆时针旋转一定角度后,点恰好与点C重合,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴平移的距离和旋转角的度数分别为:2,.
故选:B.
3.(25-26九年级下·广东深圳·月考)如图,绕点C顺时针旋转后得到了,且于点D,则的度数为______.
【答案】
【分析】此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.也考查了垂直的定义以及直角三角形两锐角互余的性质.
根据旋转的性质,可得知,,利用垂直的定义以及直角三角形两锐角互余求得的度数,即可求出的度数.
【详解】解:∵绕点C顺时针旋转后得到了,
∴,.
∵于点D,
∴,
∴,
∴.
故答案为:53.
4.(25-26九年级下·四川成都·月考)在等腰直角中,,,将直角边AC绕点A顺时针旋转得到AP,旋转角为,连接CP,PB.
(1)如图1,当时,求BP的长;
(2)如图2,若,且D为AB中点,连接PD,猜想CP和DP的数量关系,并说明理由;
(3)在旋转过程中,当时,求旋转角的度数.
【答案】(1)
(2),见解析
(3)或
【分析】(1)点P落在上,解等腰直角,,所以;
(2)解:如图,延长到点F,使得,连接,可证,于是,,结合三角形内和定理,可求证,于是,得,所以;
(3)解:分两种情况:①当点P在内部,如图 ,过点P作,交于点G,过点C作,垂足为E,求证,于是,所以,中 ,,于是;②当点P在外部,如图,延长,交于点I,过点A作,垂足为点H,求证,于是,进一步证得,,而,所以,即.
【详解】(1)解:时,点P落在上,
等腰直角中,,
∴
∴
(2)解:如图,延长到点F,使得,连接
∵,,
∴
∴,
∵,
∴
∵
∴
中,,
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴
而
∴
(3)解:分两种情况:①当点P在内部
如图 ,过点P作,交于点G,过点C作,垂足为E,
∵
∴,
中,
∴
由(2)推证知
∴
又,
∴
∴
又
∴中 ,
∴
②当点P在外部
如图,延长,交于点I,过点A作,垂足为点H
∵
∴,
∵,,
∴
∴
又
∴
∴
∵
∴
∴
∴
即
综上,或
5.(25-26九年级下·湖南岳阳·月考)如图1,在中,,点分别为边的中点,连接.
初步尝试:(1)与的数量关系是_________,与的位置关系是_________.
特例研讨:(2)如图2,若,先将绕点顺时针旋转(为锐角),得到,当点在同一直线上时,与相交于点,连接.
(1)求的度数;
(2)求的长.
深入探究:(3)若,将绕点顺时针旋转,得到,连接,.当旋转角满足,点在同一直线上时,利用所提供的备用图探究与的数量关系,并说明理由.
【答案】初步尝试:(1);;(2)特例研讨:(1);(2);(3)或
【分析】(1),点分别为边的中点,则是的中位线,即可得出结论;
(2)特例研讨:(1)连接,,证明是等边三角形,是等边三角形,得出;(2)连接,证明,则,设,则,在中,,则,在中,,勾股定理求得,则;
(3)当点在同一直线上时,且点在上时,设,则,得出,则在同一个圆上,进而根据圆周角定理得出,表示与,即可求解;当在上时,可得在同一个圆上,设,则,设,则,则,表示与,即可求解.
【详解】初步尝试:(1)∵,点分别为边的中点,
∴是的中位线,
∴;;
故答案是:;
(2)特例研讨:(1)如图所示,连接,,
∵是的中位线,
∴,
∴
∵将绕点顺时针旋转(为锐角),得到,
∴;
∵点在同一直线上时,
∴
又∵在中,是斜边的中点,
∴
∴
∴是等边三角形,
∴,即旋转角
∴
∴是等边三角形,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
(2)如图所示,连接,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
设,则,
在中,,则,
在中,,
∴,
解得:或(舍去)
∴,
(3)如图所示,当点在同一直线上时,且点在上时,
∵,
∴,
设,则,
∵是的中位线,
∴
∴,
∵将绕点顺时针旋转,得到,
∴,,
∴
∴,
∵点在同一直线上,
∴
∴,
∴在同一个圆上,
∴
∴
∵,
∴;
如图所示,当在上时,
∵
∴在同一个圆上,
设,则,
将绕点顺时针旋转,得到,
设,则,则,
∴,
∵,
∴,
∵
∴
∴
综上所述,或
2
学科网(北京)股份有限公司
$