摘要:
**基本信息**
以14大题型系统覆盖图形旋转全维度,从基础概念到坐标变换再到综合应用,构建“概念-计算-推理-建模”递进逻辑链,培养几何直观与空间观念。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|5题型|旋转中心确定、角度计算、规律探究|从旋转三要素(中心/方向/角度)切入,结合正方形/等腰直角三角形等载体夯实概念|
|坐标变换|5题型|绕原点/非原点旋转90°及任意角度坐标计算|以坐标系为工具,强化数形结合,从特殊到一般推导坐标变换公式|
|性质应用|4题型|线段/角/面积关系证明与计算|运用旋转全等/等腰特性,培养推理能力,解决动态几何问题|
|综合攻坚|1模块|多知识点融合的综合题|整合旋转与四边形/三角形知识,提升复杂问题建模与解决能力|
内容正文:
专题02 图形的旋转十四大题型
目录
A题型建模・专项突破
题型一 求旋转中心的个数 1
题型二 旋转中的规律性问题 3
题型三 根据旋转的性质求解 4
题型四 根据旋转的性质说明线段或角相等 7
题型五 求旋转对称图形的旋转角度 10
题型六 求绕原点旋转90度的点的坐标 13
题型七 求绕某点(非原点)旋转90度的点的坐标 16
题型八 求绕原点旋转一定角度的点的坐标 20
题型九 坐标与旋转规律问题 22
题型十 线段问题(旋转综合题) 23
题型十一 面积问题(旋转综合题) 27
题型十二 角度问题(旋转综合题) 31
题型十三 其他问题(旋转综合题) 36
题型十四 坐标系中的旋转 42
B 综合攻坚 能力跃升 46
题型一 求旋转中心的个数
1.(23-24七年级上·上海宝山·期末)如图,正方形旋转后能与正方形重合,那么图形所在的平面内可以作为旋转中心的点的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
【答案】C
【思路引导】本题主要考查了找旋转中心,旋转的性质,旋转前后的两个图形大小形状完全相同,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等;
分别以C、D、的中点为旋转中心进行旋转,都能使正方形旋转后能与正方形重合,即可求解.
【规范解答】以点C为旋转中心,把正方形逆时针旋转,可得到正方形;
以点D为旋转中心,把正方形顺时针旋转,可得到正方形;
以的中点为旋转中心,把正方形旋转,可得到正方形;
所以旋转中心有3个.
故选:C.
2.如图,如果将正方形甲旋转到正方形乙的位置,可以作为旋转中心的点有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【思路引导】根据旋转的性质,即可得出,分别以A,B,C为旋转中心即可从正方形甲旋转到正方形乙的位置.
【规范解答】解:如图,
绕A点逆时针旋转90°,可到正方乙的位置;
绕C点顺时针旋转90°,可到正方乙的位置;
绕AC的中点B旋转180°,可到正方乙的位置;
故选:C.
【考点剖析】本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等;特别注意容易忽略点B.
题型二 旋转中的规律性问题
3.(25-26七年级上·江苏镇江·期末)正方体骰子的初始位置如图①所示,将骰子进行如下操作:如图②,将骰子先向右翻滚,再按逆时针方向旋转,这个操作过程视为完成一次变换.按上述规则连续完成次变换后,骰子朝上面的点数是( )
A.1 B.3 C.5 D.6
【答案】C
【思路引导】本题主要考查图形规律,理解题意是解决本题的关键.
按题意画出图,找到规律判断即可.
【规范解答】解:根据题意画图如下:
根据上图可知:第一次变换后,朝上的点数为5,
第二次变换后,朝上的点数为6,
第三次变换后,朝上的点数为3,
由此可知,连续3次变换是一个循环.
∴,
∴按上述规则连续完成2026次变换后,骰子朝上面的点数是5,
故选:C.
4.如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形,,直角边在x轴上,且.将绕原点O逆时针旋转并放大得到等腰直角三角形,且,再将绕原点O逆时针旋转并放大得到等腰直角三角形,且…依此规律,得到等腰直角三角形,则点的坐标是______.
【答案】
【思路引导】根据题意得出点坐标变化规律.
【规范解答】解:∵是等腰直角三角形,,
∴,
∴,
将绕原点O逆时针旋转得到等腰直角三角形,且,
∴,
,
依此规律,
∴每4次循环一周,...
总结规律得:横纵坐标的绝对值是,
∵,
∴与在同一象限,即第三象限,
∴点.
题型三 根据旋转的性质求解
5.(25-26八年级下·河南平顶山·期中)完成下列题目
(1)如图1,在中,,,将绕点逆时针旋转得到,,且满足点,,三点在同一条直线上,连接,求的长;
(2)如图2,将绕点逆时针旋转得到,且满足点,,三点在同一条直线上.若,请猜想,,之间具有怎样的数量关系?并说明理由(提示:可直接使用结论“等腰直角三角形的斜边等于直角边的倍”).
【答案】(1)6
(2),理由见解析
【思路引导】(1)根据旋转得到,且,然后证明为等边三角形,根据点、、三点共线,由即可求解;
(2)由旋转得,由角度计算得,,故,则.
【规范解答】(1)解:绕点逆时针旋转得到,
,
,,
,
是等边三角形,
,
∵点、、三点共线,
,
(2)解:;理由如下:
设与相交于点,
由旋转可知,,,,
,
,
,
又,
,
是等腰直角三角形,
,
.
6.(25-26八年级下·湖北随州·期中)如图,已知正方形的边长为3,E、F分别是、边上的点,且,将绕点D逆时针旋转,得到.若,求的长.
【答案】
【思路引导】根据旋转的性质得出、、三点共线,,,进而得出,然后利用判断出,根据全等三角形的对应边相等得出,设,然后根据勾股定理建立方程,求解即可得出答案.
【规范解答】解:逆时针旋转得到,
,
、、三点共线,
,,
,
,
,
在和中,
,
,
设,
,且,
,
,
,
在中,即,
解得,
.
题型四 根据旋转的性质说明线段或角相等
7.(25-26八年级下·江西九江·期中)如图,在中,,将绕点C顺时针旋转得到,点B的对应点为点E,点A的对应点D落在线段上,与相交于点F,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的度数.
【答案】(1)见解析
(2)
【思路引导】(1)根据旋转的性质即可得证;
(2)利用旋转的性质和三角形内角和即可求解.
【规范解答】(1)证明:绕点C顺时针旋转得到,点B的对应点为点E,点A的对应点D落在线段上,
,,
,
,
平分.
(2)解:,,
,
,
.
绕点C顺时针旋转得到,
,,,
,
,
则.
8.【实践探究】
(1)如图1,正方形的对角线相交于点O,点O又是正方形的一个顶点,而且这两个正方形的边长相等.无论正方形绕点O怎样转动,两个正方形重叠部分的面积,总等于一个正方形面积的,你能说明这是为什么吗?
(2)如图2,与是两块全等的等腰直角三角板,当其中一块的直角顶点P绕另一块的斜边中点转动时,两个三角板重叠部分的面积与的面积有什么关系?请证明你的结论?
(3)【拓展提升】如图3,在四边形中,,,连接.若,求四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)两个三角板重叠部分的面积,见解析
(3)18
【思路引导】(1)证明,进一步根据图形的面积关系进行解答即可;
(2)连接,证明,进一步根据图形的面积关系进行解答即可;
(3)过点A作于点M,于点N,证明,则,,得到,即可求出答案.
【规范解答】(1)解:∵四边形是正方形
∴,,
∴
正方形
∴‘’
∴,且,
∴
∴
∴;
(2)解:两个三角板重叠部分的面积,
理由如下:连接,
∵是等腰直角三角形,点P为中点
∴,,
∴
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴
(3)解:过点A作于点M,于点N,
∵,,
∴,且
∴,且,
∴
∴,,
∴,
∵
∴四边形是矩形,且
∴四边形是正方形
∴.
题型五 求旋转对称图形的旋转角度
9.(24-25七年级下·全国·暑假作业)如图是一个微型风车模型,风车的四叶分别标记为“①、②、③、④”,观察图形,回答以下问题.
(1)图1的风车绕中心先顺时针旋转,形成图2的状态,再逆时针旋转180°,形成图3的状态,请在图2、图3的四叶上分别标记“①、②、③、④”.
(2)图1的风车绕中心顺时针旋转2610度后,风叶①到达了图4____的位置、(填入A、B、C、D)
(3)图1所示风车绕中心逆时针最少旋转_____度,风叶①也能到达第(2)问中位置.
(4)图1所示风车中风叶①最少翻折______次,也能到达第(2)问中位置.(对称轴可以自己选择)
【答案】(1)见解析;
(2);
(3);
(4).
【思路引导】本题考查旋转对称图形,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)利用旋转变换的性质解决问题即可;
(2)观察图形可知,旋转一次循环,由可得结论;
(3)利用旋转变换的性质判断即可;
(4)利用翻折变换作出图形判断即可.
【规范解答】(1)解:答案见图2,图3;
(2)解:观察图形可知,旋转一次循环,
,
所以风叶①到达了图4位置.
(3)解:图1所示风车绕中心逆时针旋转度(旋转一周内),风叶①也能到达第(2)问中位置.
故答案为:;
(4)解:由如图5可知,最少翻折次,也能到达第(2)问中位置.
故答案为:.
10.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图,E是正方形中边上的点,以点A为中心,把顺时针旋转,得到,其中.那么旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【思路引导】本题主要考查旋转的性质、全等三角形的性质等知识点,熟记全等三角形的性质是解题的关键.
根据正方形的性质得到,由旋转的性质推出,求出即可解答.
【规范解答】解:∵四边形是正方形,
∴,
由旋转得,
∴,
∴,
∴,
∴旋转角的度数是.
故选:C.
题型六 求绕原点旋转90度的点的坐标
11.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)若经过平移后得到,已知点的坐标为,作出并写出其余两个顶点的坐标;
(2)将绕点按顺时针方向旋转后得到,作出;
(3)若将绕某一点旋转可得到,直接写出旋转中心的坐标.
【答案】(1)见解析,
(2)见解析
(3)
【思路引导】(1)根据点C和点的坐标可得平移方式,再由平移方式可得点和点的坐标,据此作图即可;
(2)根据网格的特点和旋转方式找到点的位置,再作图即可;
(3)旋转中心一定在对应点的连线的垂直平分线上,据此结合网格的特点求解即可.
【规范解答】(1)解:∵经过平移后得到,,,
∴平移方式为向右平移个单位长度,向下平移个单位长度,
∵,
∴,即,
如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:如图所示,旋转中心为点.
12.(25-26八年级下·河南郑州·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,以原点为圆心,以长为半径画弧,交轴负半轴于点,连接.分别以点、为圆心,以长为半径画弧,两弧在第二象限交于点,连接.现将线段绕原点逆时针旋转,每次旋转,则第2026次旋转结束时,点的坐标为()
A. B. C. D.
【答案】C
【思路引导】过点A作轴于H,取的中点M,连接,根据直角三角形斜边上中线的性质可得是等边三角形,因此,由作图过程可得,,求出,是等边三角形,得到,根据,,得到垂直平分,因此,通过勾股定理求得,从而,进而依次求得第2次、第3次、第4次发现每4次一个循环,据此求解即可.
【规范解答】解:过点A作轴于H,取的中点M,连接,
∵,
∴,,
∴,
∵轴,点M是的中点,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
由作图过程可得,,,
∴,是等边三角形,
∵,
∴,
∵在等边中,,
∴,
∵,,
∴垂直平分,
∴,
∴在中,,
,
∴,
∴第1次旋转得到C点的对应点为,
第2次旋转得到C点的对应点为,
第3次旋转得到C点的对应点为,
第4次旋转得到C点的对应点为,
第5次旋转得到C点的对应点为,
∴每4次旋转是一个循环,
∵,
∴第2026次旋转结束时,点C的坐标为.
题型七 求绕某点(非原点)旋转90度的点的坐标
13.(25-26八年级下·浙江台州·期中)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点分别是,,.
(1)画出绕点C顺时针旋转所得的此时点坐标为______.
(2)以点A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形,此时点D坐标为______.
【答案】(1)画图见解析,
(2)或或
【思路引导】(1)画出绕点C顺时针旋转所得的,即可写出点坐标;
(2)画出以点A、B、C、D为顶点的平行四边形,即可写出点D坐标.
【规范解答】(1)解:如图,绕点C顺时针旋转所得的,点坐标为.
(2)解:如图,四边形,四边形,四边形都是平行四边形,
∴点D坐标为,,.
14.(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若绕着点顺时针旋转后得到,画出,并写出点B的对应点的坐标是______,点C的对应点的坐标是______;
(2)在此网格范围内,若要以为边,其他顶点均为格点的矩形,可作出______个矩形,面积为______.
(3)若和关于原点O中心对称,画出;
(4)在此网格范围内,若P为平面直角坐标系内一点,以A,B,C,P为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点P的坐标______;
【答案】(1);, 图见解析
(2)2个;13或26
(3)见详解
(4)或
【思路引导】本题考查作图—旋转变换、全等三角形的判定和性质、矩形的判定和性质以及平行四边形的判定,熟练掌握旋转的性质、中心对称的性质、特殊四边形是解答本题的关键.
(1)根据旋转的性质作图,即可得出答案.
(2)根据中心对称的性质作图即可.
(3)取格点并证明,即可证明,则有四边形和以其他顶点均为格点的矩形,利用勾股定理和矩形面积公式求解即可;
(4)根据平行四边形的判定确定点的位置,进而可得答案.
【规范解答】(1)解:如图,
即为所求.
由图可得,点的坐标是,点的坐标是.
故答案为:;
(2)解:如图,
∵,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
则,
那么,四边形和是以其他顶点均为格点的矩形,
∵,,
∴矩形的面积为,
矩形的面积为,
则以为边,其他顶点均为格点的矩形,可作出2个矩形,面积分别为13和26;
(3)解:如图,即为所求.
(4)解:当以为顶点的四边形是以为对角线的平行四边形时,点的坐标为;
当以为顶点的四边形是以为对角线的平行四边形时,点的坐标为.
综上所述,点的坐标为或.
故答案为:或.
题型八 求绕原点旋转一定角度的点的坐标
15.如图,在平面直角坐标系中,矩形的两边分别在x轴和y轴上,并且.若把矩形绕着点O逆时针旋转,使点A恰好落在边上的处,则点的坐标为 ______.
【答案】
【思路引导】作,由旋转的性质得,再根据矩形的性质可得,然后根据勾股定理得,则此题可解.
【规范解答】解:如图所示,过点作,交于点D,
由旋转的性质得.
∵四边形是矩形,
∴,
∴.
在中,,
即,
∴点.
16.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(,0),点C的坐标为(0,6),将矩形OABC绕O按顺时针方向旋转α度得到OA′B′C′,此时直线、直线分别与直线 相交于点P、Q.当,且时,线段的长是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路引导】过点作于,连接,构造直角三角形,运用勾股定理求得的长,进一步求得线段的长度.
【规范解答】解:∵,
∴点P在点B的右侧.如图,过点作于,连接,则.
∵,,
∴.
设,
∵,
∴.
则,.
在中,根据勾股定理知,,即,
解得.
∴.
故选:B.
【考点剖析】此题考查了坐标与图形的变化---旋转,特别注意在旋转的过程中的对应线段相等,能够用一个未知数表示同一个直角三角形的未知边,根据勾股定理列方程求解.
题型九 坐标与旋转规律问题
17.(25-26八年级下·河南驻马店·期中)如图,在平面直角坐标系中,将绕点A顺时针旋转到的位置,点B、O分别落在点、处,点在x轴上,再将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,依次进行下去…若点,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【思路引导】利用勾股定理求出,然后分别求出,,…,找到横坐标的规律,进而求解即可.
【规范解答】解:∵,,
,,
,
∴,即
同理可得,,…
∴序号为奇数时,
∴点的坐标为,即.
18.(25-26八年级下·四川成都·月考)如图所示,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点,绕点A顺时针旋转后得到,按此规律继续旋转,则第2027次旋转结束后,点的坐标为_____.
【答案】
【思路引导】先依次求出的坐标,以此发现规律为4次一循环,而第2027次后点B的坐标与重合,即可求解.
【规范解答】解:对于,当,时,,解得,
∴,
∴第一次旋转后,根据旋转的不变性得,即,
第二次旋转后,即,
第三次旋转后,即,
第四次旋转后与点B重合,,
发现4次一循环,而,
∴第2027次旋转结束后,点与点重合,
∴,
题型十 线段问题(旋转综合题)
19.(25-26九年级上·四川广安·期末)中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点为.
(1)如图①,当时,绕点顺时针旋转了__________°;
(2)如图②,当点在上时,若,求的度数;
(3)如图③,当点为的中点时,连接,若,,在绕点顺时针旋转一周的过程中,直接写出线段的最大值和最小值.
【答案】(1)110
(2)30°
(3)最大值:;最小值:
【思路引导】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,直角三角形的性质等内容,解题的关键是掌握相关性质,确定出点的轨迹.
(1)由旋转的性质可得,为旋转角,求解即可;
(2)根据旋转的性质可得,,,得到,再由可得,由题意可得,,从而得到,即可求解;
(3)由勾股定理可得,,由点为的中点可得,,即点在以为圆心,以为半径的圆上运动,从而得到的最大值与最小值.
【规范解答】(1)解:由旋转的性质可得,为旋转角,
则,
故答案为:;
(2)解:根据旋转的性质可得,,,
∴,
∵,
∴,
由题意可得,,即,
解得,
∴;
(3)解:连接,如图:
由旋转的性质可得,,,
由勾股定理可得,,
∵点为的中点,
∴,
∴点在以为圆心,以为半径的圆上运动,
从而得到的最大值为,的最小值为.
20.(25-26八年级下·江苏常州·期中)如图,四边形是边长为2的正方形,动点E在边上,连接,将绕点E顺时针旋转至,连接,则的最小值是( )
A.4 B. C.5 D.
【答案】B
【思路引导】过点作的垂线交延长线于点,并在延长线上取点,使得,连接,连接,证明,进而证明是等腰直角三角形,得到,再证明,推出,当点在线段上时,有最小值,最小值为的长,利用勾股定理求出即可得到结果.
【规范解答】解:过点作的垂线交延长线于点,并在延长线上取点,使得,连接,连接,
∵四边形是边长为2的正方形,
∴,,
由旋转性质得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
当点在线段上时,有最小值,最小值为的长,
在中,,,
∴,
∴的最小值为.
题型十一 面积问题(旋转综合题)
21.(25-26七年级上·上海闵行·期末)某学校数学兴趣小组的成员李同学在学习了图形的旋转这节课后,探索了一个新的问题:新定义:把长方形绕着一个顶点旋转,使一边落在对角线上,把这样的旋转称为“对角旋转”,这个旋转角称为“对角旋转角”,如图1,在长方形中,是对角线.
(1)如图2,把长方形绕点逆时针作“对角旋转”,使边落在对角线上,此时点的对应点为点,点的对应点为点,点的对应点为点,连接,如果度数为,则“对角旋转角”的度数_____(用含有的代数式表示);
(2)在(1)的条件下,如果,那么再把长方形绕点顺时针作“对角旋转”,使边落在对角线上,点的对应点为点,点的对应点为点,点的对应点为点,连接,则_____;
(3)在长方形中,,在第(1)(2)小题的基础上经“对角旋转”后,点的对应点分别为点和点,连接,三角形面积为312,三角形面积为130,请求出此时长方形的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)240
【思路引导】本题考查了旋转的性质和定义以及三角形的面积公式,掌握其相关知识是解题的关键.
(1)根据对角旋转角的定义解答即可;
(2)根据旋转的性质和角的关系解答即可;
(3)根据三角形的面积公式和关系得出与的关系,进而解答即可.
【规范解答】(1)解:由题意可知:“对角旋转角”为,,
∴,
∴对角旋转角为:,
故答案为:;
(2)解:如图,
∵,
由旋转可知,,
∵,
∴,
∴,
由旋转可知,,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
(3)解:∵,,
∵,,,
∴,,,
∴,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴.
22.(25-26八年级下·陕西西安·期中)【特例感知】
在中,,,
(1)如图1,若,将绕点逆时针旋转得到,连接,则________;
(2)如图2,将绕点逆时针旋转得到,连接,此时点,,恰好共线,连接,求的面积;
【问题解决】
(3)如图3,某旅游开发公司计划在某荒岛周边修建观光公园.岛屿中心有一座瞭望塔(视为点),用于监控全园生态及安保.计划在海岸线处设立主入口,在岛屿内部规划两个配套的生态休息驿站和.经测量,休息驿站到休息驿站和入口的距离相等(),且.测得瞭望塔到驿站的距离为米,到驿站的距离为米.为了提升游客体验,需要修建一条连接入口与瞭望塔的全景栈道.为保证视野,要求此栈道长度尽可能最长.在此条件下,求四边形区域的占地面积.
【答案】(1)
(2)5
(3)
【思路引导】(1)证明为等边三角形,得到,点B,C,E共线,再由即可求解;
(2)设与相交于点F,由旋转得,,,则,,利用勾股定理求出,,求出,然后利用三角形面积公式求解;
(3)将绕点A逆时针旋转,得到,连接,设与相交于点F,得到当C,D,E三点共线时,取得最大值,即的最大值,过点A作于点G,过点B作于点H,如图,由旋转得到,然后求出,进一步利用勾股定理求出,最后利用求解即可.
【规范解答】(1)解:由旋转得,,
∴为等边三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴点B,C,E共线,
∴;
(2)解:设与相交于点F,
由旋转得,,,
∴,
∴
∴
∵,
∴,
∴,
∴的面积;
(3)解:将绕点A逆时针旋转,得到,连接,设与相交于点F,
∴,
∵,
∴当C,D,E三点共线时,取得最大值,即的最大值,过点A作于点G,过点B作于点H,如图,
由旋转得,,
∴
∵
∴
∴
∴
∴
由旋转得,,
∴,
∴
∴
∴
∴
∴
∴
.
∴当最大时,四边形的面积为.
题型十二 角度问题(旋转综合题)
23.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,已知正方形,是正方形内一点.若,,将绕点顺时针旋转至处,此时点、、三点正好在同一直线上.
(1)求的度数;
(2)求的长;
(3)求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)3
【思路引导】(1)由题意可知,,那么,,从而得到,然后利用平角,得到;
(2)结合(1)可知,,,从而得到,然后利用勾股定理求得即可;
(3)过点作于点,然后利用勾股定理求得,接着利用求得面积即可.
【规范解答】(1)解:正方形,
,
将绕点顺时针旋转至处,
,且旋转角度为,
,,
是等腰直角三角形,
,
点、、三点正好在同一直线上,
;
(2)解:,,,
,,
,
,
是等腰直角三角形,,
,
;
(3)解:是等腰直角三角形,,
,
,
,
过点作于点,如图所示:
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
,
.
【考点剖析】本题考查了旋转的性质,勾股定理,等腰直角三角形的判定与性质,三角形的面积,正方形的性质,熟练掌握以上知识点并作出合适的辅助线是解题的关键.
24.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)角和线段的问题解决有着紧密联系,它们之间的解法可以互相迁移.请完成下列探索:
【情境探究】如图1,线段和线段的长度均为,且它们在同一条直线上.
(1)若重叠部分线段的长度为,则线段的长度为 ;
(2)若线段的长度是重叠部分线段的长度的3倍,则线段的长度为 .
【类比猜想】如图2,小江将一副三角板以顶点重合放置,其中,含度角的三角板绕点转动,且始终在所在直线的上方,另一块三角板则保持不动.若的度数是度数的倍,求此时的度数.
【拓展迁移】如图3,小北将一副三角板以顶点重合放置,其中,边从射线出发,绕点顺时针旋转,同时边从射线出发,绕点逆时针旋转,速度分别为每秒和,运动时间为秒,当与射线首次重合时,、同时停止运动.若的度数是度数的倍(小于平角),此时的值为 .(请直接写出答案)
【答案】情境探究:(1);(2);类比猜想:或;拓展迁移:
【思路引导】本题考查了线段的和差、角的和差倍分、角的旋转等,关键是线段长度的计算及角的关系的求解;
【情境探究】(1)根据线段之间的和差来计算长度即可;(2)根据线段之间的和差来计算长度即可;
【类比猜想】根据三角板的角度及角度之间的倍数关系,分情况讨论求解;
【拓展迁移】根据边的旋转速度和时间得到角的表达式,再结合角的倍分关系分情况讨论求解.
【规范解答】【情境探究】解:(1)∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)∵,
∴,
∴,
∵,
∴,即:,
∴,即:,
故答案为:;
【类比猜想】解:①当两块三角板没有重合部分,即时,
∵,,
,
,
;
②当两块三角板有重合部分,即时,
,,
,
,
,
综上所述,或.
【拓展迁移】的值为.
解:如图1,∵,,
,
,
,
∴ ,
∴ ;
如图2,∵,
∴,,
,
∴ ,
∴;
如图3,∵,,
∴,
,
,
∴ ,
∴ ;
当时,,所以舍去;
如图4,因为,,
,
,
因为,
,
;
综上所述,的值为,,.
题型十三 其他问题(旋转综合题)
25.(25-26八年级上·四川成都·月考)在等腰中,,D是底边BC上一点,动点E在射线BC上,使得.
【探究发现】(1)如图1,当且点E在线段BC上时,猜想线段BD,DE,EC的数量关系,并证明你的结论;
【类比迁移】(2)如图2,若且点E在BC的延长线上时,(1)中的结论是否成立,若成立,请完成证明,若不成立,请写出正确的结论并说明理由;
【拓展应用】(3)如图3,若时,点D,E都在边BC上,,求的面积.
【答案】(1),证明见解析;(2)(1)中的结论成立,证明见解析 (3)
【思路引导】(1)将绕点旋转至的位置,使得与重合,连接,可得,由“”可证,可得,由勾股定理可求解;
(2)把绕点逆时针旋转,得到,连接,由(1)可知:,得出,则可得出结论;
(3)如图3,将沿折叠得,将沿折叠得,过点作,交的延长线于,由直角三角形的性质可求,由勾股定理可求解.
【规范解答】(1)解:.
证明如下:
如图1,将绕点旋转至的位置,使得与重合,连接,
,
,
在和中,
在中,由勾股定理知:,
(2)解:(1)中的结论仍成立.
理由:把绕点逆时针旋转,得到,连接,
∴,,
∴,
∵,
,
由(1)可知:,
(3)解:∵,,
∴,
∴,将沿折叠得,将沿折叠得,过点作,交的延长线于,
,
如图,过A作,
则
的边上的高
【考点剖析】本题考查了全等三角形的判定和性质,等边三角形的性质,折叠的性质,旋转的性质,勾股定理,直角三角形的性质等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是本题关键.
26.(23-24九年级上·广东广州·期中)(1)问题发现,如图1,和均为等腰直角三角形,,,,在一条直线上.猜想并证明线段,之间的数量关系和位置关系.
(2)拓展探究,如图2,和均为等腰直角三角形,,请判断,的数量关系和位置关系,并说明理由.
(3)解决问题,如图3,线段,点是线段外一点,,连接,将绕点逆时针旋转得到线段,随着点的位置的变化,直接写出线段长度的范围.
【答案】(1),,证明见解析;(2),,证明见解析;(3)
【思路引导】(1)根据等腰三角形性质证,得,,延长交于点F,由垂直定义得.
(2)根据等腰三角形性质证,,,由垂直定义得,;
(3)作,使得,则易证,,当P、E、B共线时,最小,最小值;当P、E、B共线时,最大,最大值,故,即可求解.
【规范解答】(1)结论:,.
证明:如图1中,
∵和均为等腰直角三角形,
∴,,,
在和中
∴,
∴,,
延长交于点F,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,即.
∴,;
(2)结论:,.
证明:如图2中,设交于H,交于O.
∵和均为等腰直角三角形,
∴,,,
∴,
在和中
,
∴,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,.
(3)如图3,作,使得,由(1)(2)可得,
∴,
图4中,当P、E、B共线时,最小,最小值,
图5中,当P、E、B共线时,最大,最大值,
∴,
即.
【考点剖析】本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找三角形全等的条件,学会添加辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
题型十四 坐标系中的旋转
27.(25-26九年级上·山西朔州·期中)如图,在网格(每个小正方形的边长都是一个单位长度)中建立平面直角坐标系,的三个顶点,,都在格点(网格线的交点)上.
(1)通过旋转,可使与重合,请在图中标出旋转中心.
(2)将绕原点旋转,得到,请画出.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【思路引导】本题主要考查了画旋转图形,确定旋转中心,解题的关键是熟练掌握画旋转图形的方法及步骤.
(1)连接对应点,则对应点连线的交点即为旋转中心;
(2)将点分别绕原点旋转,得到点,再顺次连接即可.
【规范解答】(1)解:旋转中心即为所求;
(2)解:如图,即为所求;
28.(25-26八年级上·江西萍乡·期中)美国总统伽菲尔德利用图1验证了勾股定理,过等腰的直角顶点A作直线l,过点C作于点D,过点B作于点E,研究图形,不难发现:.如图2,图3,在平面直角坐标系中,点为x轴正半轴上一点,点B为y轴上一点,将线段绕点A顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图2,若点B在y轴正半轴上且B点坐标为,则点C的坐标为_______.
(2)如图3,若点B在y轴负半轴上且B点坐标为,请求出的面积.
(3)点B在y轴上运动过程中(点B不与点O重合),的面积是否发生变化?若不变,请直接写出的面积;若变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)的面积为
(3)不变,的面积为2
【思路引导】本题考查了全等三角形的性质与判定,坐标与图形,解题的关键是掌握全等三角形的判定和性质.
(1)过点作轴于点,证明,根据全等三角形的性质以及坐标系,即可得出点C的坐标;
(2)过点作轴于点,,同(1)得出,根据点C的坐标即可求出面积;
(3)根据(1)(2)得方法,得出C的纵坐标为2,进而根据三角形的面积公式,即可求解.
【规范解答】(1)解:如图,过点作轴于点,
∴,
∵,
∴,
根据旋转得,
∴,
∴根据点的坐标可得,,
∴点C的坐标为,
故答案为:;
(2)解:如图,过点作轴于点,
∴,
∵,
∴,
根据旋转得,
∴,
∴根据全等可能,,
∴
∴点C的坐标为,
∴的面积为;
(3)解:的面积不发生变化,理由如下:
①如(2)得,当点位于纵轴负半轴时,设B点坐标为,
则,
∴
∴点C的坐标为,
∴的面积为;
②当点位于纵轴正半轴时,B点坐标为,如图,过点作轴于点,
同理(1)可证,
∴,
∴点的纵坐标为2,
∴;
综上,的面积不发生变化.
1.(25-26八年级下·广东清远·期中)如图,一个小孩坐在秋千上,若秋千绕点O旋转了,小孩的位置从点A运动到了点,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路引导】利用旋转的性质以及三角形内角和定理求解.
【规范解答】解:∵,
∴.
2.(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,将绕点按逆时针方向旋转得到,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路引导】根据旋转的性质得出旋转角,再利用计算即可.
【规范解答】解:将绕点按逆时针方向旋转得到,
,
,
.
3.(25-26八年级下·江苏连云港·期中)如图,在矩形中,.矩形绕点顺时针旋转一定的角度得到,若点的对应点落在边上,则的长是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【思路引导】根据矩形的性质得到,根据旋转的性质,由勾股定理得到,即可求解.
【规范解答】解:∵四边形是矩形,,
∴,,
由旋转的性质可得:,
在中,,
∴.
4.(25-26八年级下·黑龙江佳木斯·期中)如图,正方形中,,点,分别在边、上,,连接,连接分别交、于N、M,下列结论:①;②平分;③的周长为2;④;⑤,其中正确的是( )
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【思路引导】延长到T,使得,连接,证明,,可判定①②,利用等量代换,可判断③,根据全等三角形面积相等可判断④;将绕点A逆时针旋转使与重合,得,连接,同理可证,得到,根据正方形的性质得到,由旋转的性质可知,,得到,根据勾股定理即可判断⑤.
【规范解答】解:延长到T,使得,连接
∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴平分,故②正确;
∵,,
∴.
∴.故①正确;
的周长为,故③正确;
∵,
∴,
∵
∴,故④正确;
将绕点A逆时针旋转使与重合,得,连接,
同理可证,
∴,
∵正方形,
∴,
由旋转的性质可知,,
∴,
∴,
即,故⑤正确;
综上所述,其中正确的是①②③④⑤.
5.(25-26八年级下·广东深圳·期中)在中,三个内角均小于,且,,,已知点P为内部一点,则的最小值是( )
A. B.3 C.4 D.5
【答案】D
【思路引导】通过将绕点旋转,构造等边三角形,将转化为折线长,利用两点之间线段最短及勾股定理求解.
【规范解答】解:将绕点顺时针旋转得到,连接,,
旋转,
,,,,,
是等边三角形,
,
,
根据两点之间线段最短,当四点共线时,最小,最小值为的长,
,
,
在中,,,
由勾股定理得:,
的最小值为5.
6.(25-26八年级下·江西鹰潭·期中)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,,交于点,若,则的度数是_____.
【答案】
【思路引导】由旋转得,,,则.由题意得,则,进而可得.
【规范解答】解:由旋转得,,,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴.
7.(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图,在中,,,于点,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接交于点.若,则_____.
【答案】
【思路引导】由旋转的性质,可得,,结合等腰三角形“等边对等角”的性质以及三角形内角和定理可得,再根据等腰三角形“三线合一”的性质可得,借助“三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角和”,得出,过点作,交延长线于点,由等腰直角三角形的性质可知,再证明,由全等三角形的性质可得,即可求解.
【规范解答】解:由旋转的性质,可得,,
∵,,
∴,,
∴,
∵,,
又∵,
∴,
∴;
过点作,交延长线于点,
∵,
∴为等腰直角三角形,,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴.
8.(25-26八年级下·山东青岛·期中)如图,在中,,将绕点按逆时针方向旋转后得到,则阴影部分面积为______
【答案】49
【思路引导】过点作于H,由旋转的性质可得,则可求出,再根据图形面积之间的关系可证明,据此求解即可.
【规范解答】解:如图所示,过点作于H,
由旋转的性质可得,
∴,
∵,
∴.
9.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图,在中,,点是边上一点,连接,,点是直线上的一个动点,连接并延长交直线于,将线段绕点逆时针旋转,点的对应点为点,连接,的最小值为________.
【答案】/
【思路引导】先说明是直角三角形,再运用勾股定理求得,如图:延长至H,使,连接,作于,可证得,从而,所以点G在直线上运动,从而的最小值是,最后解直角三角形求解即可.
【规范解答】解:∵,
∴
∴
∴
延长至H,使,连接,作于,则
∵,
∴,
∴,
∴,
∴点G在直线上运动,
∴的最小值是,
∵,
∴,
∴,
由勾股定理得:,
∴,解得:
∴的最小值是.
10.(25-26八年级下·四川成都·期中)已知直线与直线相交于点,点在直线上,点是平面直角坐标系内一动点,将线段绕着点顺时针旋转到线段,当线段与直线相交时,的取值范围是______.
【答案】
【思路引导】本题考查了一次函数交点问题、旋转的性质以及一元一次不等式,先求坐标,再根据旋转,利用坐标变换得点和点的坐标,最后代入直线方程求临界值确定的取值范围即可.
【规范解答】解:直线与直线相交于点,
,
解得:,
将代入中,
得,
即,
点在直线上,
,
即,
绕点顺时针旋转到,
点旋转后对应的横坐标为,对应的纵坐标为,
则,
点旋转后对应的横坐标为,对应的纵坐标为,
则,
当点在直线上,
即
解得,
当点在直线上,
即
解得,
线段与直线相交,
的取值范围为.
11.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位的正方形,在建立平面直角坐标系后,的顶点均在格点上,点A坐标,点B坐标,点C坐标
(1)把向上平移5个单位长度得到,画出,并写出的坐标;
(2)把绕点O逆时针旋转得到,画出,并写出的坐标;
(3)直接写出(2)中点到的运动路线长.
【答案】(1) ,见详解
(2) ,见详解
(3)
【思路引导】(1)向上平移5个单位,横坐标不变,纵坐标加5,据此画出 并写出 坐标;
(2)绕原点 逆时针旋转 ,画出 并得出坐标即可;
(3)点 到 的运动路线是以 为圆心、 为半径的圆弧,圆心角为 ,利用弧长公式 计算.
【规范解答】(1)解:如图, ,向上平移5个单位,
,即 ,
同理:,;
(2)解:如图,绕原点 逆时针旋转 ,
旋转后;
(3)解:点 到 的运动路线是以 为圆心、为半径的圆弧,圆心角为 ,
,
弧长 ,
点 到 的运动路线长为 .
12.(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图,的三个顶点的坐标分别为.
(1)将以点C为旋转中心旋转,画出旋转后对应的;
(2)平移,若A对应点的坐标为,画出平移后对应的;
(3)若将绕某一点旋转得到,请直接写出旋转中心的坐标为_____.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)
【思路引导】(1)利用旋转变换的性质分别作出的对应点即可画出旋转后对应的;
(2)利用平移的性质得出平移方式为向下平移6个单位,再向右平移3个单位,据此作出的对应点即可画出平移后对应的;
(3)连接和的交点即为旋转中心,利用中点坐标公式即可得到坐标.
【规范解答】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:连接和的交点即为旋转中心,
根据(1)(2)可得,
故旋转中心坐标为,即.
13.(25-26八年级下·甘肃张掖·期中)和是等腰直角三角形,,,.
【观察猜想】
(1)当和按如图1所示的位置摆放,连接、,延长交于点,猜想线段和有怎样的数量关系和位置关系.
【探究证明】
(2)如图2,将绕着点顺时针旋转一定角度,线段和线段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.
【拓展应用】
(3)如图3,在中,,,,将绕着点逆时针旋转至,连接,求的长.
【答案】(1) ,
(2)成立,理由见解析
(3)
【思路引导】(1)通过证明,即可求证;
(2)通过证明,即可求证;
(3)过点作,垂足为,交于点,根据旋转的性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,即可求解.
【规范解答】(1) ,,证明如下:
在和中,
,,,
,
,
,
,
,
,
;
(2)成立,理由如下:
证明∵,
∴,即,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:如图,过点作,垂足为,交于点,
由旋转性质可得:,,
∵,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∴,
在中:,
∵,
∴,即,
在和中,
∵,,,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
在中,.
14.(25-26八年级下·福建宁德·期中)如图是由边长为个单位长度的小正方形组成的网格,点都在格点上,请仅用无刻度的直尺完成下列作图.(辅助线用虚线表示,所作图形用实线表示)
(1)在图中,作,使是由绕点旋转得到的,点的对应点是点,且点都在格点上;
(2)在图中,作,使是由平移得到的,点的对应点分别是点,且点落在的角平分线上,.
【答案】(1)画图见解析
(2)画图见解析
【思路引导】()根据旋转的性质画出图形即可;
()取格点,连接,由网格可知,取的中点,连接并延长至格点,由等腰三角形的性质可知点落在的角平分线上,利用平移的性质即可画出,又由网格可得, ,所以有,故即为所求.
【规范解答】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,即为所求.
15.(25-26八年级下·陕西渭南·期中)【问题提出】
(1)如图1,在等腰中,,,将等腰绕点逆时针旋转一定角度得到,点的对应点恰好落在上,连接,连接并延长交于点,求的度数;
【类比探究】
(2)如图2,在等腰中,,,将等腰绕点逆时针旋转一定角度(旋转角为锐角)得到,点的对应点位于等腰的外部,连接,连接并延长交于点,交于点,求的度数;
【拓展应用】
(3)如图3,某校的露天广场形如等腰,其中,,现施工团队以广场的顶点为旋转中心,将原广场等腰绕点逆时针旋转一个锐角得到,点的对应点在的外部,点的对应点为点,将设置为无障碍健身步道,连接并延长交步道于点,经测量,米,求无障碍健身步道的长.
【答案】(1)
(2)
(3)400米
【思路引导】(1)由旋转的性质得出,,证出,,则可得出答案;
(2)由旋转的性质及等腰三角形的性质可得出答案;
(3)过点E作交延长线于点G,证明,得出,从而可得结论.
【规范解答】(1)解:,,
,
由旋转的性质得,,
,,
,
.
(2)解:由旋转的性质知,,
∴,即,
,
,,
.
(3)解:如图,过点作交的延长线于点,
,
由旋转的性质得,,,
,
,
,
,
,
又,
,
,
,
米,
(米),
即无障碍健身步道的长为400米.
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专题02 图形的旋转十四大题型
目录
A题型建模・专项突破
题型一 求旋转中心的个数 1
题型二 旋转中的规律性问题 2
题型三 根据旋转的性质求解 3
题型四 根据旋转的性质说明线段或角相等 4
题型五 求旋转对称图形的旋转角度 5
题型六 求绕原点旋转90度的点的坐标 6
题型七 求绕某点(非原点)旋转90度的点的坐标 7
题型八 求绕原点旋转一定角度的点的坐标 8
题型九 坐标与旋转规律问题 8
题型十 线段问题(旋转综合题) 9
题型十一 面积问题(旋转综合题) 10
题型十二 角度问题(旋转综合题) 12
题型十三 其他问题(旋转综合题) 14
题型十四 坐标系中的旋转 16
B 综合攻坚 能力跃升 17
题型一 求旋转中心的个数
1.(23-24七年级上·上海宝山·期末)如图,正方形旋转后能与正方形重合,那么图形所在的平面内可以作为旋转中心的点的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.无数个
2.如图,如果将正方形甲旋转到正方形乙的位置,可以作为旋转中心的点有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
题型二 旋转中的规律性问题
3.(25-26七年级上·江苏镇江·期末)正方体骰子的初始位置如图①所示,将骰子进行如下操作:如图②,将骰子先向右翻滚,再按逆时针方向旋转,这个操作过程视为完成一次变换.按上述规则连续完成次变换后,骰子朝上面的点数是( )
A.1 B.3 C.5 D.6
4.如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形,,直角边在x轴上,且.将绕原点O逆时针旋转并放大得到等腰直角三角形,且,再将绕原点O逆时针旋转并放大得到等腰直角三角形,且…依此规律,得到等腰直角三角形,则点的坐标是______.
题型三 根据旋转的性质求解
5.(25-26八年级下·河南平顶山·期中)完成下列题目
(1)如图1,在中,,,将绕点逆时针旋转得到,,且满足点,,三点在同一条直线上,连接,求的长;
(2)如图2,将绕点逆时针旋转得到,且满足点,,三点在同一条直线上.若,请猜想,,之间具有怎样的数量关系?并说明理由(提示:可直接使用结论“等腰直角三角形的斜边等于直角边的倍”).
6.(25-26八年级下·湖北随州·期中)如图,已知正方形的边长为3,E、F分别是、边上的点,且,将绕点D逆时针旋转,得到.若,求的长.
题型四 根据旋转的性质说明线段或角相等
7.(25-26八年级下·江西九江·期中)如图,在中,,将绕点C顺时针旋转得到,点B的对应点为点E,点A的对应点D落在线段上,与相交于点F,连接.
(1)求证:平分;
(2)若,求的度数.
8.【实践探究】
(1)如图1,正方形的对角线相交于点O,点O又是正方形的一个顶点,而且这两个正方形的边长相等.无论正方形绕点O怎样转动,两个正方形重叠部分的面积,总等于一个正方形面积的,你能说明这是为什么吗?
(2)如图2,与是两块全等的等腰直角三角板,当其中一块的直角顶点P绕另一块的斜边中点转动时,两个三角板重叠部分的面积与的面积有什么关系?请证明你的结论?
(3)【拓展提升】如图3,在四边形中,,,连接.若,求四边形的面积.
题型五 求旋转对称图形的旋转角度
9.(24-25七年级下·全国·暑假作业)如图是一个微型风车模型,风车的四叶分别标记为“①、②、③、④”,观察图形,回答以下问题.
(1)图1的风车绕中心先顺时针旋转,形成图2的状态,再逆时针旋转180°,形成图3的状态,请在图2、图3的四叶上分别标记“①、②、③、④”.
(2)图1的风车绕中心顺时针旋转2610度后,风叶①到达了图4____的位置、(填入A、B、C、D)
(3)图1所示风车绕中心逆时针最少旋转_____度,风叶①也能到达第(2)问中位置.
(4)图1所示风车中风叶①最少翻折______次,也能到达第(2)问中位置.(对称轴可以自己选择)
10.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图,E是正方形中边上的点,以点A为中心,把顺时针旋转,得到,其中.那么旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
题型六 求绕原点旋转90度的点的坐标
11.(25-26八年级下·山东济南·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为.
(1)若经过平移后得到,已知点的坐标为,作出并写出其余两个顶点的坐标;
(2)将绕点按顺时针方向旋转后得到,作出;
(3)若将绕某一点旋转可得到,直接写出旋转中心的坐标.
12.(25-26八年级下·河南郑州·期中)如图,在平面直角坐标系中,已知点,以原点为圆心,以长为半径画弧,交轴负半轴于点,连接.分别以点、为圆心,以长为半径画弧,两弧在第二象限交于点,连接.现将线段绕原点逆时针旋转,每次旋转,则第2026次旋转结束时,点的坐标为()
A. B. C. D.
题型七 求绕某点(非原点)旋转90度的点的坐标
13.(25-26八年级下·浙江台州·期中)如图,在平面直角坐标系中,三个顶点分别是,,.
(1)画出绕点C顺时针旋转所得的此时点坐标为______.
(2)以点A、B、C、D为顶点的四边形为平行四边形,此时点D坐标为______.
14.(25-26八年级下·江苏无锡·期中)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)若绕着点顺时针旋转后得到,画出,并写出点B的对应点的坐标是______,点C的对应点的坐标是______;
(2)在此网格范围内,若要以为边,其他顶点均为格点的矩形,可作出______个矩形,面积为______.
(3)若和关于原点O中心对称,画出;
(4)在此网格范围内,若P为平面直角坐标系内一点,以A,B,C,P为顶点的四边形是平行四边形,直接写出点P的坐标______;
题型八 求绕原点旋转一定角度的点的坐标
15.如图,在平面直角坐标系中,矩形的两边分别在x轴和y轴上,并且.若把矩形绕着点O逆时针旋转,使点A恰好落在边上的处,则点的坐标为 ______.
16.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(,0),点C的坐标为(0,6),将矩形OABC绕O按顺时针方向旋转α度得到OA′B′C′,此时直线、直线分别与直线 相交于点P、Q.当,且时,线段的长是( )
A. B. C. D.
题型九 坐标与旋转规律问题
17.(25-26八年级下·河南驻马店·期中)如图,在平面直角坐标系中,将绕点A顺时针旋转到的位置,点B、O分别落在点、处,点在x轴上,再将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,将绕点顺时针旋转到的位置,点在x轴上,依次进行下去…若点,,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
18.(25-26八年级下·四川成都·月考)如图所示,直线与x轴、y轴分别交于A,B两点,绕点A顺时针旋转后得到,按此规律继续旋转,则第2027次旋转结束后,点的坐标为_____.
题型十 线段问题(旋转综合题)
19.(25-26九年级上·四川广安·期末)中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点为.
(1)如图①,当时,绕点顺时针旋转了__________°;
(2)如图②,当点在上时,若,求的度数;
(3)如图③,当点为的中点时,连接,若,,在绕点顺时针旋转一周的过程中,直接写出线段的最大值和最小值.
20.(25-26八年级下·江苏常州·期中)如图,四边形是边长为2的正方形,动点E在边上,连接,将绕点E顺时针旋转至,连接,则的最小值是( )
A.4 B. C.5 D.
题型十一 面积问题(旋转综合题)
21.(25-26七年级上·上海闵行·期末)某学校数学兴趣小组的成员李同学在学习了图形的旋转这节课后,探索了一个新的问题:新定义:把长方形绕着一个顶点旋转,使一边落在对角线上,把这样的旋转称为“对角旋转”,这个旋转角称为“对角旋转角”,如图1,在长方形中,是对角线.
(1)如图2,把长方形绕点逆时针作“对角旋转”,使边落在对角线上,此时点的对应点为点,点的对应点为点,点的对应点为点,连接,如果度数为,则“对角旋转角”的度数_____(用含有的代数式表示);
(2)在(1)的条件下,如果,那么再把长方形绕点顺时针作“对角旋转”,使边落在对角线上,点的对应点为点,点的对应点为点,点的对应点为点,连接,则_____;
(3)在长方形中,,在第(1)(2)小题的基础上经“对角旋转”后,点的对应点分别为点和点,连接,三角形面积为312,三角形面积为130,请求出此时长方形的面积.
22.(25-26八年级下·陕西西安·期中)【特例感知】
在中,,,
(1)如图1,若,将绕点逆时针旋转得到,连接,则________;
(2)如图2,将绕点逆时针旋转得到,连接,此时点,,恰好共线,连接,求的面积;
【问题解决】
(3)如图3,某旅游开发公司计划在某荒岛周边修建观光公园.岛屿中心有一座瞭望塔(视为点),用于监控全园生态及安保.计划在海岸线处设立主入口,在岛屿内部规划两个配套的生态休息驿站和.经测量,休息驿站到休息驿站和入口的距离相等(),且.测得瞭望塔到驿站的距离为米,到驿站的距离为米.为了提升游客体验,需要修建一条连接入口与瞭望塔的全景栈道.为保证视野,要求此栈道长度尽可能最长.在此条件下,求四边形区域的占地面积.
题型十二 角度问题(旋转综合题)
23.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图,已知正方形,是正方形内一点.若,,将绕点顺时针旋转至处,此时点、、三点正好在同一直线上.
(1)求的度数;
(2)求的长;
(3)求的面积.
24.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)角和线段的问题解决有着紧密联系,它们之间的解法可以互相迁移.请完成下列探索:
【情境探究】如图1,线段和线段的长度均为,且它们在同一条直线上.
(1)若重叠部分线段的长度为,则线段的长度为 ;
(2)若线段的长度是重叠部分线段的长度的3倍,则线段的长度为 .
【类比猜想】如图2,小江将一副三角板以顶点重合放置,其中,含度角的三角板绕点转动,且始终在所在直线的上方,另一块三角板则保持不动.若的度数是度数的倍,求此时的度数.
【拓展迁移】如图3,小北将一副三角板以顶点重合放置,其中,边从射线出发,绕点顺时针旋转,同时边从射线出发,绕点逆时针旋转,速度分别为每秒和,运动时间为秒,当与射线首次重合时,、同时停止运动.若的度数是度数的倍(小于平角),此时的值为 .(请直接写出答案)
题型十三 其他问题(旋转综合题)
25.(25-26八年级上·四川成都·月考)在等腰中,,D是底边BC上一点,动点E在射线BC上,使得.
【探究发现】(1)如图1,当且点E在线段BC上时,猜想线段BD,DE,EC的数量关系,并证明你的结论;
【类比迁移】(2)如图2,若且点E在BC的延长线上时,(1)中的结论是否成立,若成立,请完成证明,若不成立,请写出正确的结论并说明理由;
【拓展应用】(3)如图3,若时,点D,E都在边BC上,,求的面积.
26.(23-24九年级上·广东广州·期中)(1)问题发现,如图1,和均为等腰直角三角形,,,,在一条直线上.猜想并证明线段,之间的数量关系和位置关系.
(2)拓展探究,如图2,和均为等腰直角三角形,,请判断,的数量关系和位置关系,并说明理由.
(3)解决问题,如图3,线段,点是线段外一点,,连接,将绕点逆时针旋转得到线段,随着点的位置的变化,直接写出线段长度的范围.
题型十四 坐标系中的旋转
27.(25-26九年级上·山西朔州·期中)如图,在网格(每个小正方形的边长都是一个单位长度)中建立平面直角坐标系,的三个顶点,,都在格点(网格线的交点)上.
(1)通过旋转,可使与重合,请在图中标出旋转中心.
(2)将绕原点旋转,得到,请画出.
28.(25-26八年级上·江西萍乡·期中)美国总统伽菲尔德利用图1验证了勾股定理,过等腰的直角顶点A作直线l,过点C作于点D,过点B作于点E,研究图形,不难发现:.如图2,图3,在平面直角坐标系中,点为x轴正半轴上一点,点B为y轴上一点,将线段绕点A顺时针旋转得到线段,连接.
(1)如图2,若点B在y轴正半轴上且B点坐标为,则点C的坐标为_______.
(2)如图3,若点B在y轴负半轴上且B点坐标为,请求出的面积.
(3)点B在y轴上运动过程中(点B不与点O重合),的面积是否发生变化?若不变,请直接写出的面积;若变化,请说明理由.
1.(25-26八年级下·广东清远·期中)如图,一个小孩坐在秋千上,若秋千绕点O旋转了,小孩的位置从点A运动到了点,则的度数为( )
A. B. C. D.
2.(25-26八年级下·陕西西安·期中)如图,在中,,将绕点按逆时针方向旋转得到,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.(25-26八年级下·江苏连云港·期中)如图,在矩形中,.矩形绕点顺时针旋转一定的角度得到,若点的对应点落在边上,则的长是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(25-26八年级下·黑龙江佳木斯·期中)如图,正方形中,,点,分别在边、上,,连接,连接分别交、于N、M,下列结论:①;②平分;③的周长为2;④;⑤,其中正确的是( )
A.①②③④ B.①②④⑤ C.①③④⑤ D.①②③④⑤
5.(25-26八年级下·广东深圳·期中)在中,三个内角均小于,且,,,已知点P为内部一点,则的最小值是( )
A. B.3 C.4 D.5
6.(25-26八年级下·江西鹰潭·期中)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,,交于点,若,则的度数是_____.
7.(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图,在中,,,于点,将线段绕点逆时针旋转,得到线段,连接交于点.若,则_____.
8.(25-26八年级下·山东青岛·期中)如图,在中,,将绕点按逆时针方向旋转后得到,则阴影部分面积为______
9.(25-26八年级下·四川成都·期中)如图,在中,,点是边上一点,连接,,点是直线上的一个动点,连接并延长交直线于,将线段绕点逆时针旋转,点的对应点为点,连接,的最小值为________.
10.(25-26八年级下·四川成都·期中)已知直线与直线相交于点,点在直线上,点是平面直角坐标系内一动点,将线段绕着点顺时针旋转到线段,当线段与直线相交时,的取值范围是______.
11.(25-26八年级下·辽宁沈阳·期中)如图,方格纸中的每个小方格都是边长为1个单位的正方形,在建立平面直角坐标系后,的顶点均在格点上,点A坐标,点B坐标,点C坐标
(1)把向上平移5个单位长度得到,画出,并写出的坐标;
(2)把绕点O逆时针旋转得到,画出,并写出的坐标;
(3)直接写出(2)中点到的运动路线长.
12.(25-26八年级下·广东深圳·期中)如图,的三个顶点的坐标分别为.
(1)将以点C为旋转中心旋转,画出旋转后对应的;
(2)平移,若A对应点的坐标为,画出平移后对应的;
(3)若将绕某一点旋转得到,请直接写出旋转中心的坐标为_____.
13.(25-26八年级下·甘肃张掖·期中)和是等腰直角三角形,,,.
【观察猜想】
(1)当和按如图1所示的位置摆放,连接、,延长交于点,猜想线段和有怎样的数量关系和位置关系.
【探究证明】
(2)如图2,将绕着点顺时针旋转一定角度,线段和线段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.
【拓展应用】
(3)如图3,在中,,,,将绕着点逆时针旋转至,连接,求的长.
14.(25-26八年级下·福建宁德·期中)如图是由边长为个单位长度的小正方形组成的网格,点都在格点上,请仅用无刻度的直尺完成下列作图.(辅助线用虚线表示,所作图形用实线表示)
(1)在图中,作,使是由绕点旋转得到的,点的对应点是点,且点都在格点上;
(2)在图中,作,使是由平移得到的,点的对应点分别是点,且点落在的角平分线上,.
15.(25-26八年级下·陕西渭南·期中)【问题提出】
(1)如图1,在等腰中,,,将等腰绕点逆时针旋转一定角度得到,点的对应点恰好落在上,连接,连接并延长交于点,求的度数;
【类比探究】
(2)如图2,在等腰中,,,将等腰绕点逆时针旋转一定角度(旋转角为锐角)得到,点的对应点位于等腰的外部,连接,连接并延长交于点,交于点,求的度数;
【拓展应用】
(3)如图3,某校的露天广场形如等腰,其中,,现施工团队以广场的顶点为旋转中心,将原广场等腰绕点逆时针旋转一个锐角得到,点的对应点在的外部,点的对应点为点,将设置为无障碍健身步道,连接并延长交步道于点,经测量,米,求无障碍健身步道的长.
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学科网(北京)股份有限公司
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