摘要:
**基本信息**
人教版2024九年级上“旋转”单元B卷,以基础巩固、能力提升、创新应用为梯度,融合几何直观、推理能力与空间观念,适配单元复习综合检测。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题|中心对称图形判断、旋转角度计算、矩形性质|结合特殊三角形(等边、直角)旋转,如第9题等边三角形内点旋转构造全等|
|填空题|5题|旋转路径长度、动态等腰三角形分类|第13题平行四边形中AB旋转使△PCD等腰,考查分类讨论|
|解答题|5题|旋转与全等应用、动态几何综合|第16题源自教材例题拓展,探究旋转全等面积关系;第20题结合旋转与直角三角形存在性,培养创新意识|
内容正文:
人教版(2024)九年级上 第二十八章 旋转 单元测试卷 B卷
一.选择题(共10小题)
1.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
2.如图,△ABC中,∠C=90°,∠ABC=20°,将△ABC绕点A顺时针旋转y°(0<y<180)得到△AB′C′.当BB′∥AC时,y的值为( )
A.30
B.60
C.45
D.40
3.如图,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转80°,得到△AB'C',若点B′在线段BC的延长线上,则∠BB'C'的大小为( )
A.95°
B.98°
C.100°
D.102°
4.如图,将矩形ABCD绕点B顺时针旋转90°至矩形EBGF的位置,连接AC,BF,取AC,BF的中点M,N,连接MN,若AB=8,BC=6,则MN的长度为( )
A.8
B.6
C.5
D.
5.如图,将正方形ABCD的边CD绕点D逆时针旋转60°得DE,连接BE交AC于M,则∠AME的度数是( )
A.105°
B.110°
C.115°
D.120°
6.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB′C′,点B,C的对应点分别为B′,C′,且旋转角为锐角,连接CC′.当点B恰好落在直线B′C′上时,线段CC′的长为( )
A.4
B.5
C.
D.
7.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=6,将△ABC绕点B逆时针旋转60°得到△A′BC′,连接A′C,则A′C的长为( )
A.8
B.
C.
D.
8.下列性质中矩形不一定具有的性质是( )
A.对角线互相平分
B.对角线互相垂直
C.对角线相等
D.既是轴对称图形又是中心对称图形
9.如图,P是等边三角形ABC内一点,将线段AP绕点A顺时针旋转60°得到线段AQ,连接BQ.若PA=6,PB=8,PC=10,则∠BPA的度数为( )
A.120°
B.135°
C.150°
D.165°
10.如图,△ABC是等边三角形,点D在AC上,点E是AB的中点,若BC=8,,将线段CD绕点C进行旋转,点D的对应点为D',连接AD',ED',当∠AED'=90°时,AD'的长为( )
A.
B.
C.或
D.或
二.填空题(共5小题)
11.如图,在一个长方形内有一个等边三角形,已知等边三角形的每个角为60°,长方形的宽与等边三角形的边长之比为2:1,长方形的长是宽的1.5倍,等边三角形的边长为2厘米.将三角形沿长方形的边在长方形内部旋转:先绕点A顺时针旋转,使点C落在长方形的边上,再绕点C顺时针旋转,使点B落在长方形的边上,最后绕点B顺时针旋转,使点A落在长方形的边上,整个过程中点C经过的路程为______厘米.(π取3.14,结果精确到0.01厘米)
12.如图,边长为2的正方形ABCD的对角线AC与BD相交于O,以OA、OD为边作正方形ODGA,将正方形ODGA绕点A逆时针旋转得到正方形O′D′GA,O的对应点是O′,旋转一周的过程中,当O′落在射线DG上时,△BGO′的面积为 ______.
13.如图,在▱ABCD中,∠B=60°,BC=2AB,将AB绕点A逆时针旋转角α(0°<α<360°)得到AP,连接PC,PD.当△PCD为等腰三角形时,旋转角α的度数为 ______.
14.将Rt△ABC绕直角边AC的中点H旋转,得到△EFD.且△EFD的直角顶点D落在△ABC的斜边AB上,EF所在直线与AC所在直线交于点G,如图,若△EGH是等腰三角形,则∠A的度数为______.
15.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=1,AC=2,现将线段AB绕点B顺时针旋转α(0°<α≤180°)得到线段BP,连接AP,PC,当∠PCB=30°时,AP的长为______.
三.解答题(共5小题)
16.数学活动
项目活动
全等的应用与拓展
研究来源
2014版人教版教材九年级上册第60页例题
教材再现
如图(1),E是正方形ABCD中CD边上任意一点,以点A为中心,把△ADE顺时针旋转90°得到△ABF,根据旋转可知△ADE≌△ABF.
探究一
问题初探:如图(1),若AB=5,四边形AECF的面积是______;
活动工具
(三角尺)
探究二
问题再探:如图(2),在等腰直角三角尺△ABC中,∠ACB=90°,点O是AB的中点,另一块三角尺直角顶点与点O重合,分别交AC,BC于点D,E.若AC=6,求四边形ODCE的面积;
探究三
问题拓展:如图(3),在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=180°,AB=AD.点E,F分别在CD,CB的延长线上,连接AE,AF.在△AED中,∠EAD=34°,AE=5,在△ABF中,∠BAF=26°,AF=8,求△ADE与△ABF的面积之和.
17.阅读以下素材并解决问题:
“数形结合”和“建模思想”是数学中的两个很重要的思想方法,先阅读以下材料,然后解答后面的问题.
例:求代数式的最小值.
分析:和是勾股定理的形式,是直角边分别是x和3的直角三角形的斜边,是直角边分别是12-x和2的直角三角形的斜边,因此,我们构造两个直角△ABC和△DEF,并使直角边BC和EF在同一直线上,向右平移直角△ABC使点B和E重合(图1),这时CF=x+12-x=12,AC=3,DF=2,问题就变成“点B在线段CF的何处时,AB+DB最短?”根据两点间线段最短,得到线段AD就是它们的最小值.
(1)代数式的最小值是______.
(2)根据上述信息,求代数式的最小值.
(3)已知正数x满足,结合上述问题的方法,求x的值.
18.如图,在10×10的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1个单位长度,点A,B,C都在格点上.按下列要求,请用直尺在网格中画图.
(1)①将△ABC向下平移6个单位长度,得到△A1B1C1;
②△A1B1C1的面积为______;
(2)画出△A2B2C2,使△A2B2C2和△ABC关于直线MN成轴对称;
(3)将△A2B2C2绕点C2顺时针旋转90°得到△A3B3C2.
19.在△ABC中,∠B=90°,∠C=30°,AB=2.将三角形ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,连接EC.
(1)如图1,当点D落在AC边上时,CE= ______;
(2)如图2,在△ABC旋转一周的过程中,求CE的最大值;
(3)当△CDE是以DE为直角边的直角三角形时,求CE的长.
20.如图,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=90°,点D在线段BC上,点E在射线AB上,连接CE,DE,DC=DE,N为CE中点,连接AN,DN,AN与BC交于点F.
(1)如图1,若2∠DEB=∠BCE,求∠AND的度数;
(2)如图2,点G在CN上,且CG=AF,连接AG交BC于点M,求证:;
(3)如图3,连接AD,若H是AD中点,AD=4,连接HC,将AH绕点A旋转得到AP,连接BP,将BP绕点B逆时针旋转90°得到BQ,连接HQ,当HC取得最大值时,直接写出△HCQ的最大值.
人教版(2024)九年级上 第二十八章 旋转 单元测试卷 B卷
(参考答案)
一.选择题(共10小题)
1、C 2、D 3、C 4、D 5、D 6、D 7、C 8、B 9、C 10、C
二.填空题(共5小题)
11、π; 12、+1或-1; 13、60°或120°或240°; 14、36°或45°; 15、1或或2;
三.解答题(共5小题)
16、解:探究一:∵△ADE≌△ABF,
∴S△ADE=S△ABF,
∴,
故答案为:25;
探究二:如图2,连接CO,
在Rt△ABC中,AC=BC,点O是AB的中点,
∴∠A=∠B=45°,CO⊥AB,
∴∠OCB=45°,OA=OC,
∴∠A=∠OCE,
又∵∠AOD+∠COD=∠COE+∠COD=90°,
∴∠AOD=∠COE,
在△AOD和△COE中,
,
∴△AOD≌△COE(ASA),
∴S四边形ODCE=S△AOC,
∴,
在Rt△ABC中,AC=BC=6,
∴,
即:四边形ODCE的面积为9;
探究三:如图3,在BC上截取点M,使得BM=DE,连接AM,
∵∠ABC+∠ADC=180°,∠ADC+∠ADE=180°,
∴∠ABM=∠ADE,
在△ABM和△ADE中,
,
∴△ABM≌△ADE(SAS),
∴AM=AE=5,∠BAM=∠EAD=34°,
∵∠FAB=26°,
∴∠FAM=60°,
过点F作FN⊥AM于点N,
在Rt△AFN,AF=8,∠FAM=60°,
∴∠AFN=30°,
∴,
在直角三角形AFN中,由勾股定理得:,
∴,
∵△ABM≌△ADE,
∴,
即:△ADE与△ABF的面积之和为.
17、解:(1)如图2,设AC=3,DF=4,BC=x,BF=40-x,
∴AH=4+5=9,HD=40,
在直角三角形ADH中,由勾股定理得:,
∴的最小值是41,
故答案为:41;
(2)如图3,设AC=2,DF=1,CF=5,BC=x,则AH=2+1=3,HD=5,BF=5-x,
在直角三角形ADH中,由勾股定理得:,
∴的最小值是;
(3)构造△ABC,CD⊥BC于D,AC=6,BC=8,如图4,
设CD=x,则,
∴,
∵62+82=102,
∴∠ACB=90°,
∴,
∴x=4.8,
∴方程的解是x=4.8.
18、解:(1)①将△ABC向下平移6个单位长度,得到△A1B1C1,如图1即为所求;
②,
故答案为:;
(2)△ABC关于直线MN成轴对称的△A2B2C2,如图2即为所求;
(3)将△A2B2C2绕点C2顺时针旋转90°得到△A3B3C2,如图3即为所求.
19、解:(1)在△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,AB=2,
∴AC=2AB=4,∠BAC=60°,
由勾股定理得:BC===,
∴将三角形ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,
∴AE=AC=4,AD=AB=2,DE=BC=,∠ADE=∠B=90°,∠AED=∠ACB=30°,
当点D落在AC边上时,如图1所示:
∴∠CDE=180°-∠ADE=90°,CD=AC-AD=4-2=2,
在Rt△CDE中,∠CDE=90°,
由勾股定理得:CE===4,
故答案为:4;
(2)根据“两点之间线段最短”得:CE≤AE+AC=4+4=8,
∴当点E落在CA的延长线上时,CE为最大,如图2所示:
∴CE的最大值为8;
(3)依题意有以下三种情况:
①当点D落在AC边上时,
由(1)可知:∠CDE=90°,CE=4,
∴△CDE是以DE为直角边的直角三角形,此时CE=4;
②当点D落在CA的延长线上时,如图3①所示:
∵∠CDE=∠ADE=90°,
∴△CDE是以DE为直角边的直角三角形,
此时CD=AC+AD=4+2=6,DE=,
在Rt△CDE中,由勾股定理得:CE===;
③当点E在AB的延长线上,如图3②所示:
∵AE=AC=4,∠BAC=60°,
∴△ACE是等边三角形,
∴∠AEC=60°,CE=AC=4,
∵∠AED=30°,
∴∠CED=∠AEC+∠AED=90°,
∴△CDE是以DE为直角边的直角三角形,此时CE=4;
综上所述:当△CDE是以DE为直角边的直角三角形时,CE的长为4或.
20、(1)解:如图1,设∠DEB=α,
∵2∠DEB=∠BCE,
∴∠BCE=2α,
∵DC=DE,
∴∠DEC=∠BCE=2α,
∴∠CEB=∠DEB+∠DEC=3α,
∴∠ABC=∠CEB+∠BCE=5α,
∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ABC=∠ACB=45°,
∴5α=45°,
∴α=9°,
∴∠CEB=27°,
∵∠BAC=90°,N为CE中点,
∴AN=EN,
∴∠NAE=∠CEB=27°,
∴∠ANC=∠NAE+∠CEB=54°,
∵DC=DE,N为CE中点,
∴DN⊥CE,
∴∠CND=90°,
∴∠AND=∠CND-∠ANC=90°-54°=36°;
(2)证明:过点E作ET⊥BC于T,连接NT,如图2,
∵∠BAC=90°,N为CE中点,
∴AN=EN=CN,
∴∠NAE=∠NEA,∠ACN=∠CAN,即∠ACG=∠CAF,
设∠NAE=∠NEA=β,则∠ANC=2β,
∴∠DNF=∠CND-∠ANC=90°-2β,
∵∠DFN=∠NAE+∠ABC=β+45°,
∴∠FDN=180°-∠DFN-∠DNF=180°-(β+45°)-(90°-2β)=β+45°,
∴∠FDN=∠DFN,
∴∠NDT=∠NFC,DN=FN,
∵∠CTE=90°,N为CE中点,
∴NT=CN,
∴∠NTD=∠NCF,
∴△DNT≌△FNC(AAS),
∴DT=CF,
在△ACG和△CAF中,
,
∴△ACG≌△CAF(SAS),
∴AG=CF,
∴DT=AG,
在Rt△BET中,∠EBT=∠ABC=45°,
∴△BET是等腰直角三角形,
∴BT=BE,
∵DT=BD+BT,
∴AG=BD+BE,
∴AG=BD+BE;
(3)解:∵AB=AC,∠BAC=90°,
∴∠ACB=45°,
∵点P是AD的中点,AD=2,
∴AP=DP=1,
如图3,构造△ADC的外接圆⊙O,连接OA,OD,
则∠AOD=2∠ACD=90°,
∵OA=OD,
∴△AOD是等腰直角三角形,
∴AO=OD==2,
∴AD是定长,⊙O是定圆,点C的轨迹为⊙O上部分,
由点到圆上一点的最长距离可知当H、O、C依次共线时,HC最长,此时点C位置为如图3的点C′,
∵△AOD是等腰直角三角形,AH=DH,
∴AH⊥CH,HO=AH=HD=2,
∴C′H=C′O+HO=2+2,
∴AC′2=AH2+C′H2=22+(2+2)2=16+8,当HC最长时,△ABC位置如图4,
∵将线段AH绕点A旋转得到AP,
∴点P的轨迹为以A为圆心,AH=2为半径的⊙A,
∵将BP绕点B逆时针旋转90°得到BQ,
∴BP=BQ,∠PBQ=90°,如图4,将AB绕点B逆时针旋转90°得到A′B,
∴AB=A′B,∠ABA′=90°,点A′是定点,
∴∠PBQ=∠ABA′=90°,
∴∠A′BQ=∠ABP,
∴△A′BQ≌△ABP,
∴A′Q=AP=2,
∴点Q的轨迹为以A′为圆心,A′Q=2为半径的⊙A′,
如图4,过点Q作QT⊥CH延长线于点T,
∵S△HCQ=HC•QT=×(2+2)QT,∴当QT最大时,△HCQ的面积最大,由圆上一点到定直线的最大距离可知当Q、A′、T依次共线时,QT最大,此时如图5,
连接BH,AA′,
∵QT⊥CH,AH⊥CH,∴QT∥AH,∵A′Q=AH=1,∴四边形AHQA′是平行四边形,∴AA′=HQ,AA′∥HQ,∵∠BAC=∠ABA′=90°,∴BA′∥AC,∵A′B=AB=AC,∴四边形ACBA′是平行四边形,∴AA′=CB,AA′∥CB,∴CB=HQ,CB∥HQ,∴四边形HQBC是平行四边形,∴BQ∥HC,∴S△HCQ=S△HCB,∵点H是AD的中点,∴S△AHC=S△DHC,S△AHB=S△DHB,∴S△HCB=S△DHC+S△DHB=S△DCA+S△DBA=S△ABC,∴S△HCQ=S△HCB=S△ABC=×AC2=×(16+8)=4+2.
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