旋转中的线段问题、旋转中的面积问题专项训练-2026年中考数学三轮冲刺
2026-06-04
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 旋转 |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.69 MB |
| 发布时间 | 2026-06-04 |
| 更新时间 | 2026-06-04 |
| 作者 | ZYSZYSZYSZYS |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58200198.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦旋转几何两大核心问题,通过精选典例构建从特殊到一般的解题逻辑,强化几何直观与推理能力
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|旋转中的线段问题|3例+3变式|结合等边三角形、矩形旋转,考查线段位置关系、数量关系及最值|以旋转性质为基础,通过构建全等模型实现线段转化,体现从具体图形到动态问题的推理过程|
|旋转中的面积问题|3例+3变式|涉及正方形、等腰直角三角形旋转,考查面积计算、不变性及动态变化|运用割补法与等积变换,建立面积与旋转参数的关系模型,发展空间观念与应用意识|
内容正文:
旋转中的线段问题、旋转中的面积问题专项训练
旋转中的线段问题、旋转中的面积问题专项训练
考点目录
旋转中的线段问题
旋转中的面积问题
考点一 旋转中的线段问题
例1.(2026·北京昌平·二模)如图,已知等边三角形,将线段绕点逆时针旋转()得到线段,连接,,作于点.
(1)求的度数;
(2)用等式表示线段,,的数量关系,并证明.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据旋转的性质,,可得为等腰三角形,为等腰三角形,可得, ,即可求出;
(2)过点作交于,先证明,可得,再在中得到,进而得到线段,,的数量关系.
【详解】(1)解:等边三角形,将线段绕点逆时针旋转()得到线段,
,,
为等腰三角形,为等腰三角形,
,
为旋转角,,
,
,
,
(2)解:如图,过点作交于,
由(1)得,
,
,
,,
在和中,,
,
.
由(1)得,
在中,,
,
,即,
,
即.
例2.(2026·河北沧州·一模)如图,在矩形中,,,将边绕点顺时针旋转得到,连接,过点作于点,交矩形边于点,连接.
(1)当点在边上时,的度数为______;
(2)连接,在旋转过程中求出的最小值,并求出此时的长;
(3)若点到直线的距离为3时,求边扫过区域的面积;
(4)连接,直接写出的最小值.
【答案】(1);
(2)的最小值为,此时的长为;
(3)或;
(4)
【分析】(1)由旋转得,结合可知垂直平分,故;用证,结合矩形,得.
(2)在以为圆心、为半径的圆上,矩形对角线,故最小值为;设,在中列方程求解得.
(3)边扫过区域为扇形,分在矩形内、外两种情况:由到距离为得,在矩形内时旋转角,面积;在矩形外时,面积.
(3),取中点,由斜边中线得;在中算得,故最小值为.
【详解】(1)解:∵边绕点顺时针旋转得到,
∴,
∵,
∴垂直平分线段,
∴.
在和中,
,
∴.
∵四边形是矩形,
∴,
∴.
(2)解:∵绕点旋转,
∴点在以为圆心,为半径的圆上.
∵四边形是矩形,,,
∴.
根据两点之间线段最短,当在线段上时,取得最小值,最小值为.
由(1),
∴,,,
∴,.
设,则.
在中,,解得,
∴.
(3)解:如图,过点作于,由题意得.
∵,在中,,
∴.
当在矩形内时,,
此时.
当在矩形外时,,
此时.
综上,边扫过区域的面积或.
(4)解:如图,取的中点,连接、.
∵,
∴,
∴.
∵四边形是矩形,,,
∴,.
在中,由勾股定理得.
∵,当且仅当、、三点共线时,取得最小值,
∴最小值为.
例3.(2025·江苏淮安·一模)已知矩形,将矩形绕点A旋转.
(1)如图1,当点E落在上时,作于点H,且,
①若,,求的长;
②连接,判断四边形的形状是______.
(2)如图2,当点E落在上时,
①若,,求的值;
②若,,连接交于点Q,直接写出的值为______.
(3)如图3,点B在上,交于点M,若,求的值.
【答案】(1)①1;②平行四边形;
(2)①4;②;
(3).
【分析】(1)①由矩形性质结合勾股定理先求出,再证明,求得,从而;
②由≌结论,证明,可得,再证明,可判定,从而判断四边形的形状;
(2)①作于H,先证明,可得,又,可得,故再证明,可得;
②与①同理可证得,可得,即,故,从而,故由平行再证,则可得;
(3)连接DE,先证明,得到,易得,得,可设,,利用三角函数关系可得,从而可求,从而求得.
本题考查了矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质,平行四边形的判定,解直角三角形,掌握以上知识点并运用类比的数学思想解题是关键.
【详解】(1)四边形是矩形,,,
,
在和中,
,
,
②平行四边形.理由如下:
如图1所示,
由,可得,,
又,
,
,
,
在和中,
,
,
,
,
,
,
∴四边形为平行四边形.
故答案为:平行四边形.
(2)①作于H,如图2所示,
,
,
又,
,
,
又,
,
∴
,
,
,
即的值为
②与①同理可证得,可得,
,
,
故,
同①,,
∴,
∵,
∴,
,
故答案为:
(3)连接,如图3所示,
,
,
又,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,,
,
,
,
,
又∵,
,
,
∴,
∴,
∴,
即的值为
变式1.(24-25九年级下·贵州六盘水·阶段检测)综合与探究:如图,在中,,,.
(1)问题发现:如图,将绕点按顺时针方向旋转得到,连接,,线段与的位置关系是______,与的数量关系是______;
(2)类比探究:将绕点按顺时针方向旋转任意角度得到,连接,,线段与的位置关系、数量关系与(1)中结论是否一致?若与交于点,与交于点,请结合图说明理由;
(3)拓展延伸:如图,将绕点旋转一定角度得到,当点 落到边上时,连接,求线段的长.
【答案】(1);
(2)线段与的数量关系,位置关系与(1)中结论一致,理由见解析
(3)
【分析】(1)由旋转的性质可得,,,继而得到,,,,可得出与的夹角;
(2)证明得,,即可得证;
(3)利用勾股定理求出的长,证明,求出,由等腰三角形的性质可求出的长.
【详解】(1)解:如图,延长交于,
∵将绕点按顺时针方向旋转得到,,,,
∴,,,
∴,,
,,
∴,,
∴,,
∴线段与的位置关系是,与的数量关系是,
故答案为:;;
(2)线段与的数量关系,位置关系与(1)中结论一致.
理由:如图,
∵将绕点按顺时针方向旋转任意角度得到,,,,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∵,
即,
∴,
∴;
(3)如图,过点作于,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,即,
∴,
∵将绕点旋转一定角度得到,点 落到边上,,
∴,
∴,
由(2)可知:.
变式2.(2025·重庆垫江·模拟预测)在中,为上一点,将线段绕点沿逆时针旋转一定角度得到.连接.
(1)如图1,若,,,求的面积.
(2)如图2,将线段绕点沿顺时针方向旋转一定角度得到,连接.若为线段的中点,,求证:.
(3)如图3,在(1)问的条件下,为线段上一点,将沿翻折得到,取的中点,连接,.当取得最小值时,直接写出的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)利用,,得出,再求得,由旋转知,得,过作于,在中,利用,求出和,即可求解;
(2)要证明,可通过构造全等三角形,将与建立联系.已知是中点,考虑倍长中线法构造全等三角形,再结合角度关系证明三角形全等;
(3)取中点,连接,利用中位线得,得出,由点为定点,可知点的运动轨迹为过点且的直线上部分,作点关于直线的对称点,连接, 则,则,当且仅当、、依次共线时取得最小值,此时,延长交于点,交于点,连接,设交于,延长交于,由翻折得出,证明四边形是矩形,四边形是矩形,得出,,,再证明,得出,证明,得出,再进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
由旋转知,
∴,
过作于,
∴,
∵在中, ,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:延长到,使,连接,
∵是中点,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
由旋转知,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(3)解:如图,取中点,连接,
∵为中点,
∴,
由翻折得,
∴,
由点为定点,可知点的运动轨迹为过点且的直线上部分,
如图,作点关于直线的对称点,连接,
则,
∴,当且仅当、、依次共线时取得最小值,
此时,如图,延长交于点,交于点,连接,设交于,延长交于,
由翻折知,,,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
由对称可知,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,为中点,
∴,即,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,,,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
变式3.(2025·河北沧州·二模)如图,在四边形中,,,,,,点P从点A出发沿折线向点C运动,连接,将绕点D顺时针旋转得到,旋转角等于,作于F,设点P运动的路程为.
(1)的长为______;按角分,的形状是_____;
(2)当点P在边上时.
①求证:;
②当点E落在上时,求x的值;
(3)当点P经过的平分线时,求的长;
(4)已知是的中线,若线段与中线有交点,直接写出x的取值范围.
【答案】(1);直角三角形
(2)①见解析;②
(3)
(4)
【分析】(1)在中,根据勾股定理求出,在中,根据勾股定理逆定理可得到,即可得出结论;
(2)①根据题意可得,,进而得到,可证明,根据全等三角形的性质即可证明;②由,,可得,推出,求出,根据即可求解;
(3)如图,过点P作,垂足分别为,过点作于点N,根据角平分线的性质证明,推出,,设,则,利用勾股定理求出,再利用正切的性质得到,设,则,利用勾股定理求出,,证明四边形是矩形,求出,由旋转的性质得,,证明,即可推出;
(4)分为:点在上时,点在上时,两种情况讨论.
【详解】(1)解:,,,
,
,,
,
,
是直角三角形;
(2)① 证明:由题意,得,,
,
即,
又,
在和中,
,
,
;
②,,
,
若点在上,则,
,
而,,,
,
,
,
即;
(3)解:如图,过点P作,垂足分别为,过点作于点N,
∵点P在的平分线上,,
∴,,,
,
∴,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得:,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
解得:(负值舍去),
∴,,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
∴,
由旋转的性质得,,
∴,即,
∵,
,
;
(4)解:如图1,过点作于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,,
由(2)知,
∴,
点在上时,,,
,
又,
,
∴,
,
∴,
此时,;
如图2,过点作于点,过点作于点.
点在上时,,
根据题意可得:,,
,即,
,,
,
,,
,
四边形是矩形,
,,即,
,,
,
,
,
,
,
解得:,
此时,,
.
考点二 旋转中的面积问题
例1.(2026·江苏南通·一模)已知正方形的边长为1,将边绕点逆时针旋转得.
(1)如图1,连接.
①的度数为______(用含的式子表示);
②过点作,垂足为,连接.求证:;
(2)如图2,过点作于于.设,四边形的面积为,请写出的取值范围,并说明理由.
【答案】(1)①;②证明见解析
(2),理由见解析
【分析】(1)①根据旋转的性质,得到,进而得到,根据周角的定义结合等边对等角,进行求解即可;②连接,易得四点共圆,进而得到,求出,根据三角形的内角和定理,求出,即可得证;
(2)延长交于点,由题意,四边形均为矩形,
进而得到,勾股定理得到,根据矩形的面积公式,得到,利用完全平方公式,得到,进而得到,进而得到随着的增大而增大,根据,求出的最大值,即可得出结果.
【详解】(1)解:①∵正方形,
∴,
∵旋转,
∴,
∴,
∴;
②连接,则,
∵,
∴,
∴,
∴四点共圆,
∴,
∴,
∵,
∴,
由①知:,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
延长交于点,由题意,四边形均为矩形,
∴,
∵正方形的边长为1,
∴,
∴,
在中,由勾股定理,得,
∴,
∴,
∴,
∴随着的增大而增大,
∵,
∴,
∴,
∴当时,;当时,,
∴.
例2.(2025·四川成都·三模)在中,,,点D,E分别在边,上(不与A,B,C重合),将线段绕点E顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当点F与点C重合时,求证:;
(2)如图2,当点F在边时,作,交于点G,试说明与有何数量关系,并证明;
(3)如图3,若点E为中点,,,连接、,当为直角三角形时,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2),证明见解析
(3)或或
【分析】(1)证明,从而;
(2)以为圆心,长为半径圆弧,交于,取的中点,连接,可证得,从而,从而,进而得出,从而,从而得出结果;
(3)作的垂直平分线,交于,连接,可求得,分两种情形:当时,即点在上时,作于,可得出,设,则,可得出,进而根据得方程,求得的值,进一步得出结果;当时,构造"一线三等角"得出,从而,,设,则,从而,根据得出的方程,根据勾股定理得方程,从而求得的值,进一步得出结果.
【详解】(1)如图,连接,
由题意得,
;
(2)
,理由如下:
以为圆心,长为半径画弧,交于,取的中点,连接,
;
(3)如图,
作的垂直平分线,交于,连接,
则,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴,
∴.
(i)如图,
当时,即点在上时,作于,
∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,
∵点是的中点,
∴,
由得,,
∴,
∴,
;
(ii)当时,
作于,作于,作交于,作,交于,
∵,
∴,
∴,
,,
,
,
,
∴,
设,则,
∴,
∴,
∴,
由得,①,
取的中点,作于,
则,四边形是矩形,
∴,
∴,
由勾股定理得,②,
由①②得,,
当时,,
当时,,
综上所述:或或.
例3.(2026·吉林松原·模拟预测)已知正方形边长为1,对角线相交于点O,过点O作射线,分别交于点E,F,且.
(1)如图1,当时,求证:四边形是正方形;
(2)如图2,将射线绕着点O进行旋转.
①在旋转过程中,判断线段与的数量关系,并给出证明;
②四边形的面积为 ;
(3)如图3,在四边形中,,连接.若,请直接写出四边形的面积.
【答案】(1)见解析
(2)①,证明见解析;②
(3)
【分析】(1)根据正方形的性质证明四边形是矩形,再得,即可解决问题;
(2)①证明,可得即可;
②先根据正方形的性质得,则,,所以,由得,则,即可证明,于是得,根据四边形的面积的面积正方形的面积,即可解决问题;
(3)延长至点G,使,连接,证明,可得,,所以为等腰直角三角形,所以四边形的面积等腰直角三角形的面积,进而可以解决问题.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴,
∴四边形是正方形;
(2)解:①,
证明:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
②∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴的面积的面积,
∴四边形的面积的面积正方形的面积;
(3)解:如图,延长至点G,使,连接,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∵,
∴四边形的面积等腰直角三角形的面积.
变式1.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)在和中,,,,若,.
(1)如图1,当点在线段上时,连接,求;
(2)如图2.将图1中绕着点旋转,使点在的内部,连接,.线段,相交于点,且,此时_______;
(3)如图3,在绕着点旋转过程中,当点落在线段上时,过点作交直线于点,直接写出的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)的面积为或
【分析】(1)过点B作,交的延长线于点F,求出,,即可求出的值;
(2)过点D作于点H,过点A作于点G,连结,先证明,得到,进一步推得,然后证明,得到,可知点D在上,由此即可得到答案;
(3)当点E在左上方时,过点C作于点M,过点E作于点N,延长交于点T,设交于点,利用和逐步求出,,,求得,的值,最后再利用相似三角形的性质即可求得答案.
【详解】(1)如图1,过点B作,交的延长线于点F,
,,,
,
,
,
是等腰直角三角形,,
,
,
在中,;
(2)如图2,过点D作于点H,过点A作于点G,连结,
,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,
又,
,
,
点D在上,
,
,
故答案为:.
(3)当点E在右下方时(如图3),
过点C作于点M,过点E作于点N,延长交于点T,设交于点,
,, ,
,
,, ,
,
,
,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
解得;
当点E在右下方时(如图4),
同理可求得,,,,
;
综上所述,的面积为或.
变式2.(2026·辽宁丹东·模拟预测)已知正方形和等腰直角三角形,,连接,,,,点G,H,I分别为线段,,的中点,连接,,.
(1)如图1,当点B,A,F在一条直线上时,请直接写出线段与的关系;
(2)如图2,将绕点A顺时针旋转,判断线段与的关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若,, ,,的面积分别为,,.
①请直接写出与大小关系;
②直接写出的值.
【答案】(1)且
(2)且,理由见详解
(3)①,②
【分析】(1)连接,延长交于,可证,结合三角形中位线即可求解;
(2)连接交于,与交于,可证,结合三角形中位线即可求解;
(3)①过作,交的延长线于,过作,可证,即可求解;②可求,由即可求解.
【详解】(1)解:且,
如图,连接,延长交于,
四边形是正方形,
,,
,
是等腰直角三角形,
,
在和中
,
(),
,,
点G,H,I分别为线段,,的中点,
,,
,,
;
,,
,
,
,
,
;
故且.
(2)解:且,
如图,连接交于,与交于,
由(1)得:,,,
在和中
,
(),
,,
点G,H,I分别为线段,,的中点,
,,
,,
;
,,
,
,
,
,
;
故且.
(3)解:①,
如图,过作,交的延长线于,过作,
,
,,
,
在和中
,
(),
,
,,
又,
.
②,
由(2)得:,,
,
,
,
,
,
.
变式3.(2026·吉林长春·模拟预测)如图,在中,,,.点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度向终点B匀速运动,过点P作交折线、于点,连接,将绕点逆时针旋转得到.设点P的运动时间为t (秒).
(1)用含t的代数式表示线段的长;
(2)当点E落在边上时,求的长;
(3)当点F在内部时,求t的取值范围.
(4)当线段将的面积分成的两部分时,直接写出t的值为 ___________.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)或
【分析】(1)解直角三角形求出,,分两种情形:如图中,当点在线段上时,如图中,当点在线段上时,分别求解即可;
(2)如图2中,当点落在上时,,根据,构建方程求解即可;
(3)求出点落在上时的值,即可判断;
(4)分两种情形:如图中,当的面积的面积时,如图3中,当的面积的面积时,分别构建方程求解.
【详解】(1)解:如图中,当点在线段上时,,
在中,,,
,设,,
∴,
解得:,即,,
,
,
.
如图中,当点在线段上时,.
,
,
综上所述,;
(2)如图2中,当点落在上时,,
,
,
解得,,
时,点落在上,此时;
(3)如图2中,当点落在边上时,,
,
解得,.
观察图象可知当时,点落在内部;
(4)如图中,当的面积的面积时,
则有,,
(负根已经舍去).
当四边形的面积的面积时,的面积的面积,
则有,
(舍去不合题意)(负根舍去),
如图3中,当的面积的面积时,
则有,,
或(舍去),
综上所述,满足条件的的值为或.
2
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旋转中的面积问题
考点一 旋转中的线段问题
例1.(2026·北京昌平·二模)如图,已知等边三角形,将线段绕点逆时针旋转()得到线段,连接,,作于点.
(1)求的度数;
(2)用等式表示线段,,的数量关系,并证明.
例2.(2026·河北沧州·一模)如图,在矩形中,,,将边绕点顺时针旋转得到,连接,过点作于点,交矩形边于点,连接.
(1)当点在边上时,的度数为______;
(2)连接,在旋转过程中求出的最小值,并求出此时的长;
(3)若点到直线的距离为3时,求边扫过区域的面积;
(4)连接,直接写出的最小值.
例3.(2025·江苏淮安·一模)已知矩形,将矩形绕点A旋转.
(1)如图1,当点E落在上时,作于点H,且,
①若,,求的长;
②连接,判断四边形的形状是______.
(2)如图2,当点E落在上时,
①若,,求的值;
②若,,连接交于点Q,直接写出的值为______.
(3)如图3,点B在上,交于点M,若,求的值.
变式1.(24-25九年级下·贵州六盘水·阶段检测)综合与探究:如图,在中,,,.
(1)问题发现:如图,将绕点按顺时针方向旋转得到,连接,,线段与的位置关系是______,与的数量关系是______;
(2)类比探究:将绕点按顺时针方向旋转任意角度得到,连接,,线段与的位置关系、数量关系与(1)中结论是否一致?若与交于点,与交于点,请结合图说明理由;
(3)拓展延伸:如图,将绕点旋转一定角度得到,当点 落到边上时,连接,求线段的长.
变式2.(2025·重庆垫江·模拟预测)在中,为上一点,将线段绕点沿逆时针旋转一定角度得到.连接.
(1)如图1,若,,,求的面积.
(2)如图2,将线段绕点沿顺时针方向旋转一定角度得到,连接.若为线段的中点,,求证:.
(3)如图3,在(1)问的条件下,为线段上一点,将沿翻折得到,取的中点,连接,.当取得最小值时,直接写出的值.
变式3.(2025·河北沧州·二模)如图,在四边形中,,,,,,点P从点A出发沿折线向点C运动,连接,将绕点D顺时针旋转得到,旋转角等于,作于F,设点P运动的路程为.
(1)的长为______;按角分,的形状是_____;
(2)当点P在边上时.
①求证:;
②当点E落在上时,求x的值;
(3)当点P经过的平分线时,求的长;
(4)已知是的中线,若线段与中线有交点,直接写出x的取值范围.
考点二 旋转中的面积问题
例1.(2026·江苏南通·一模)已知正方形的边长为1,将边绕点逆时针旋转得.
(1)如图1,连接.
①的度数为______(用含的式子表示);
②过点作,垂足为,连接.求证:;
(2)如图2,过点作于于.设,四边形的面积为,请写出的取值范围,并说明理由.
例2.(2025·四川成都·三模)在中,,,点D,E分别在边,上(不与A,B,C重合),将线段绕点E顺时针旋转得到线段.
(1)如图1,当点F与点C重合时,求证:;
(2)如图2,当点F在边时,作,交于点G,试说明与有何数量关系,并证明;
(3)如图3,若点E为中点,,,连接、,当为直角三角形时,求的面积.
例3.(2026·吉林松原·模拟预测)已知正方形边长为1,对角线相交于点O,过点O作射线,分别交于点E,F,且.
(1)如图1,当时,求证:四边形是正方形;
(2)如图2,将射线绕着点O进行旋转.
①在旋转过程中,判断线段与的数量关系,并给出证明;
②四边形的面积为 ;
(3)如图3,在四边形中,,连接.若,请直接写出四边形的面积.
变式1.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)在和中,,,,若,.
(1)如图1,当点在线段上时,连接,求;
(2)如图2.将图1中绕着点旋转,使点在的内部,连接,.线段,相交于点,且,此时_______;
(3)如图3,在绕着点旋转过程中,当点落在线段上时,过点作交直线于点,直接写出的面积.
变式2.(2026·辽宁丹东·模拟预测)已知正方形和等腰直角三角形,,连接,,,,点G,H,I分别为线段,,的中点,连接,,.
(1)如图1,当点B,A,F在一条直线上时,请直接写出线段与的关系;
(2)如图2,将绕点A顺时针旋转,判断线段与的关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,若,, ,,的面积分别为,,.
①请直接写出与大小关系;
②直接写出的值.
变式3.(2026·吉林长春·模拟预测)如图,在中,,,.点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度向终点B匀速运动,过点P作交折线、于点,连接,将绕点逆时针旋转得到.设点P的运动时间为t (秒).
(1)用含t的代数式表示线段的长;
(2)当点E落在边上时,求的长;
(3)当点F在内部时,求t的取值范围.
(4)当线段将的面积分成的两部分时,直接写出t的值为 ___________.
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