第二十八章 旋转全章重难题型突破(六大高频+五大重难题型,专项训练)数学新教材人教版九年级上册
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
以“概念-模型-综合”为逻辑主线,系统整合旋转基础题型、核心模型与压轴应用,提炼旋转构造、手拉手全等、半角模型等解题方法,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础拿分|6类高频题型|旋转三要素识别、坐标变换规律|从旋转概念到性质应用,构建基础认知|
|核心提升|5类重难题型|手拉手模型构造、旋转最值转化、半角模型证明|以模型为载体,深化旋转性质与全等应用|
|综合攻坚|多题型综合题|跨模块知识整合、动态问题分析|综合运用旋转思想解决复杂几何问题|
内容正文:
第二十八章 旋转全章高频重点题型突破
基础拿分:高频题型归纳
题型1 旋转的识别与三要素
题型2 旋转角与对应关系的确定
题型3 旋转求线段长度(勾股定理)
题型4 中心对称与中心对称图形的判断
题型5 关于原点对称的点的坐标
题型6 坐标系中绕原点旋转90°的坐标变换
核心提升·重难题型归纳
题型1 旋转作图(网格作图)
题型2 旋转与最值(压轴)
题型3 手拉手模型(旋转全等证明)
题型4 等边三角形旋转构造(旋转拼接)
题型5 旋转与正方形半角模型(压轴)
综合攻坚·知能拔高
◆题型1 旋转的识别与三要素
1.(25-26九年级上·云南昆明·期中)数学来源于生活,下列生活中的运动属于旋转的是( )
A.地下水位逐年下降 B.传送带的移动
C.升国旗的过程 D.工作中的风力发电机叶片
【答案】D
【详解】解:旋转的定义是物体绕一个固定点或轴做圆周运动,
A、地下水位逐年下降是垂直方向的变化,无旋转中心;
B、传送带的移动是物体沿直线运动,属于平移;
C、升国旗的过程是国旗沿旗杆直线上升,属于平移;
D、工作中的风力发电机叶片绕中心轴转动,属于旋转;
故选:D.
2.(2026·江苏无锡·中考真题)如图,将绕点顺时针旋转一定的角度得到,若,,则旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵绕点A顺时针旋转得到,
∴旋转角就是对应点与旋转中心连线的夹角,也就是.
∵,
∴.
即旋转角为.
3.(2026·宁夏银川·三模)如图,在平面直角坐标系中,由绕点旋转得到.则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】如图,连接、,作、的中垂线,、的中垂线交于点,
由图知,点的坐标为.
4.(2026·山东淄博·二模)如图,在正三角形网格中,若以D,E,F,M,N中的一点为中心,将按某个方向旋转一定的角度,得到,则该旋转的旋转中心是点________.
【答案】
【详解】如图,连接,分别作出的垂直平分线,交点为,
故该旋转的旋转中心是点.
5.(24-25九年级上·内蒙古通辽·阶段检测)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________
【答案】
【详解】解:四边形是正方形,
,
以点为中心把顺时针旋转得到,而旋转角是指对应线段的夹角,
就是旋转角,
旋转角的度数是,
故答案为:.
◆题型2 旋转角与对应关系的确定
6.(26-27九年级上·北京西城·开学考试)如图,将绕顶点逆时针旋转得到,且刚好经过点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:将绕顶点逆时针旋转得到,
,
,
是的外角,
,
.
7.(2026·甘肃兰州·中考真题)如图,将绕点逆时针旋转,得到,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:∵绕点逆时针旋转,得到,
∴,
∵,
∴.
8.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别是点,点在同一条直线上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:根据旋转的性质得,
∴.
9.(26-27九年级上·山东日照·开学考试)如图,在中,.将绕点逆时针旋转得到,交于点.当时,点恰好落在上,此时的度数为_____________.
【答案】
【详解】解:由旋转的性质可知,,
,
,
.
10.(2026·宁夏·中考真题)如图,将绕点顺时针旋转,得,若,,则__________.
【答案】95
【详解】解:绕点顺时针旋转,
,,
,
,
.
11.(2026·四川成都·三模)如图,将绕点A顺时针旋转后得到,点B与点D是对应点,点C与点E是对应点.如果,那么________.
【答案】
【详解】解:∵由旋转可知:,
∵,
∴.
◆题型3 旋转求线段长度(勾股定理)
12.(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)如图,已知中,,,将绕点顺时针方向旋转得到的位置,连接,则的长为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【详解】解:如图,连接,延长交于点M,
由旋转的性质得:,,
∴为等边三角形,
∴,
∴点B在线段的垂直平分线上.
由旋转性质可知:,,
∵,
∴,
∴点在线段的垂直平分线上,
∴垂直平分,
∴.
在中,由勾股定理得:,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得:,
∴.
13.如图,在中,,,,将绕点逆时针旋转,的对应边正好过点,此时与交于点,则的长为______.
【答案】
【详解】解:在中,,,,
,,
,
由旋转可得,,,,
是等边三角形,
,
旋转角,
在中,,,
,
是直角三角形,
∴.
14.(2026·江西鹰潭·一模)一副三角板按图1放置,O是边()的中点,.如图2,将绕点O顺时针旋转,与相交于点G,则的长是_____.
【答案】
【详解】解:如图所示,设交于点,
由题意得,
,
∵点是边的中点,
∴,
∵绕点顺时针旋转,且,
∴,
∴,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∴.
15.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)如图,等边中.,点D为边中点,点P为边上一点,且,将绕点A在平面内旋转,连接,,若为直角三角形,则的值为___________.
【答案】或
【详解】解:如图,连接,
∵是等边三角形,点D为边中点,,
∴,,,
∴,
∵为直角三角形,
∴当点P在线段上时,如图,
∴,
∴;
当点P在延长线上时,如图,
∴,
∴;
综上所述,的值为或.
◆题型4中心对称与中心对称图形的判断
16.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,与成中心对称,点O是对称中心,则下列结论不正确的是( )
A.点A与点D是对应点 B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:∵与成中心对称,点O是对称中心,
∴点与点是对应点,,,
故选项A、B、C不合题意;
不能说明,故选项D符合题意.
故选:D.
17.(26-27九年级上·北京·开学考试)现有一组平面绘图作品,其中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A.不是中心对称图形,不符合题意;
B.是中心对称图形,符合题意;
C.不是中心对称图形,不符合题意;
D.不是中心对称图形,不符合题意.
18.(26-27九年级上·北京·开学考试)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.
【答案】D
【详解】解:A选项中的图形是中心对称图形,不是轴对称图形,不符合题意;
B选项中的图形是中心对称图形,不是轴对称图形,不符合题意;
C选项中的图形是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
D选项中的图形既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意.
19.下列各组图形中,两个三角形成中心对称的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:A、两个三角形成中心对称,符合题意;
B、两个三角形不成中心对称,不符合题意;
C、两个三角形不成中心对称,不符合题意;
D、两个三角形不成中心对称,不符合题意;
故选:A.
◆题型5关于原点对称的点的坐标
20.(25-26九年级上·陕西安康·期中)已知点,那么点关于原点的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:点的坐标为,
点关于原点的对称点的坐标为.
21.(25-26九年级下·辽宁大连·期末)在平面直角坐标系中,点关于原点的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:在平面直角坐标系中,点关于原点的对称点的坐标为.
22.(25-26九年级上·陕西西安·期中)已知点关于原点的对称点的坐标是,则的值为___________.
【答案】
【详解】解:∵两个点关于原点对称时,它们的横、纵坐标分别互为相反数,点关于原点的对称点的坐标为,
∴,,
∴.
23.(24-25九年级上·山西大同·阶段检测)点关于原点的对称点在第三象限,那么m的取值范围是______.
【答案】
【详解】解:点关于原点的对称点为点,
∵点在第三象限,且,
∴,
解得.
24.(2026·山西临汾·三模)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,点在轴负半轴上,是边长为2的等边三角形,将以原点为中心作中心对称,得到,则点的坐标是____________.
【答案】
【详解】解:过点作轴于点.
因为是边长为2的等边三角形,
所以.
因为,
所以.
在中,由勾股定理得.
因为点在第二象限,所以点的坐标为.
因为是以原点为中心作中心对称得到的,所以点与点关于原点对称.
所以点的坐标为.
◆题型6坐标系中绕原点旋转90°的坐标变换
25.(2026·湖北荆州·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,将绕点逆时针旋转,点落到点处.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,过点作轴,过点作轴,
,
由旋转得,,
,
,
,
,
,
,
,
,,
点在第二象限,
.
26.(25-26九年级下·内蒙古通辽·阶段检测)如图,将边长为2的等边绕点O逆时针旋转得到,则点的纵坐标是( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【详解】过点B作轴于点C,
是边长为2的等边三角形,
,,
在中,,,
.
将点B绕点O逆时针旋转,根据坐标旋转规律:点绕原点逆时针旋转后的坐标为,
可得,
因此点的纵坐标为,对应选项为B.
27.(2026·四川广安·中考真题)已知在平面直角坐标系中,,,将绕点逆时针旋转得到,连接交于点,将点向左平移2个单位长度得到点,则点的坐标为_____.
【答案】
【详解】解:由旋转的性质可知:,
设直线的函数解析式为,
把代入得,解得,
直线的函数解析式为
设直线的函数解析式为,
把,代入得,
解得,
直线的函数解析式为,
联立,解得,
,
将点向左平移2个单位长度得到点,
.
28.(2026·河南新乡·二模)传统荷兰风车有四个扇叶,绕着轮毂顺时针旋转,每两个扇叶之间的夹角是,平均每4秒转一圈.如图,将扇叶看作四条线段,以四个扇叶相交处为原点,建立平面直角坐标系,一个扇叶的顶点的坐标为,若风车转速不变,1005秒后点转到点处,则点的坐标为______.
【答案】
【详解】解:风车平均每4秒转一圈,1005秒转动(圈),
即风车在转动251圈后,又转动圈,
如图,,过、分别作、垂直于轴垂足分别为、,
∴,,
∴,
又∵,即,
∴,
在和中,
,
∴,,
∵是第四象限的点,
∴
◆题型1 旋转作图(网格作图)
1.(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)如图,正方形网格中,每一个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)将向左平移5个单位长度得到,点、、的对应点分别为、、,请在图中画出;
(2)将绕原点顺时针旋转得到,点、、的对应点分别为、、,请在图中画出,并写出点的坐标.
【答案】(1)如图所示:
(2)如图所示:
点的坐标为
2.(26-27九年级上·山东滨州·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,的顶点,,.
(1)将向轴负半轴方向平移个单位得到,画出图形并直接写出点的坐标;
(2)以原点为旋转中心,将顺时针旋转后得到,画出图形并直接写出点的坐标.
【答案】(1)如图,即为所求:
点的坐标为;
(2)如图,即为所求:
点的坐标为.
3.(25-26九年级上·陕西安康·期中)如图,在平面直角坐标系中,小正方形网格的边长为1个单位长度,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)将先向上平移1个单位长度,再向右平移5个单位长度后得到,画出,并直接写出点的坐标.
(2)将绕原点逆时针旋转得到,按要求作出图形.
(3)如果通过旋转可以得到,请直接写出旋转中心的坐标.
【详解】(1)解:如图,即为所求;点的坐标为;
(2)解:如图,即为所求;
(3)解:如图,点即为所求,由图可知.
4.(2026·安徽·中考真题)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系,的顶点均为格点(网格线的交点),点,,的坐标分别为,,.
(1)画出关于轴对称的;
(2)将线段向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到线段,画出线段;
(3)以点为旋转中心,将线段按顺时针方向旋转,得到线段,直接写出点的坐标.
【答案】(1)解:下图为所求:
(2)解:下图线段为所求:
(3)
下图线段为所求,点的坐标为
◆题型2 旋转与最值(压轴)
5.(2026·河南平顶山·三模)如图,在平面直角坐标系中,已知正方形的顶点,点在轴正半轴上,是对角线上的动点,是轴上的动点.当的值最小时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:如图,过点分别作轴于点、轴于点,
以为对称轴,作点的对称点,
∵四边形是正方形,
∴点是点关于的对称点,
根据“将军饮马”可知,
当、、三点共线时,且轴,的值最小,
∴,
∵轴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
故选:B.
6.(2026·辽宁营口·一模)如图,矩形中,,点E是边上任意一个点,连接,将绕点E顺时针旋转得到,连接,则线段最小值为( )
A. B. C. D.8
【答案】A
【详解】解:∵矩形中,,
∴,,,
过F作于H,设,
∵绕点E顺时针旋转得到,
∴,,
∴,
又,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴当时,取最小值为72,
∴的最小值为.
7.(25-26九年级上·重庆綦江·期末)如图,点是正方形的边上一动点(点不与点,重合),连接,以为旋转中心,将顺时针旋转后,点与点对应,连接,,若,则面积的最大值为( )
A. B. C.3 D.
【答案】A
【详解】解:如图,过点作,则.
设().
∵四边形是正方形,
∴,.
∵绕点顺时针旋转得到,
∴,.
∴.
又,
∴.
在和中:,
∴.
∴,
∴,
∴的面积,
∵是关于的二次函数,图象开口向下,,
∴当时,面积取得最大值:,
故选:A.
8.(2026·四川宜宾·中考真题)如图,,,将绕点逆时针旋转得到.连接,则的最小值为________.
【答案】
【详解】解:过A作,使,连接、.
∴,
∵,
∴;
又,
设,则.
由旋转性质,得,,
,
又,
,
∴.
在中,,
在中,由勾股定理得,
代入、,
化简得:,
∵,
∴抛物线开口向上,
故当时,取最小值,故
,即.
9.(2026·河南开封·模拟预测)如图,在平行四边形中,,为直角三角形,,,,连接,G为的中点,连接,将在平面内绕点B自由旋转,则的最小值为____________,最大值为_____________.
【答案】
【详解】解:如图1,作关于直线的对称图形得到,
∴垂直平分,
∴,,
∵,
∴,
∴为等边三角形,
,
过点B作于点P,
∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴,
∴在中, ,
,
∴,
,
在中,
,
当B、H、D三点共线时,取最小值,此时,的值最小,
则,
∵,G为的中点,
∴为的中位线,
.
如图2,当D、B、H三点共线时最大,最大值为.
10.(2026·广东汕头·二模)如图,点A在直线上,点M的坐标为,则的最小值为_____.
【答案】
【详解】如图,在直线上找一点,连接,作点关于的对称点,连接,分别过点,向轴作垂线,垂足分别为,
由性质可得,,,
由点,是关于的对称点可得,,
显然由图可知,当,,三点共线且垂直于轴时最短,
此时
◆题型3 手拉手模型(旋转全等证明)
11.(25-26九年级上·贵州遵义·期中)如图,是等边三角形,点在边上,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长.
【详解】(1)解:∵是等边三角形,
∴,
∵绕点逆时针旋转得到,
∴,
∴,即,
在和中,,
,
∴.
(2)解:∵绕点逆时针旋转得到,
∴,是等边三角形,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
由(1)知,
12.已知中,对角线、相交于点,,.
(1)如图1,若,求的长.
(2)如图2,过点作于点,连接,过点作交于点,求证:.
【详解】(1)解:四边形是平行四边形,,
∴,
∵,,
∴,
由勾股定理得,
∴,
解得.
(2)证明:∵,,,
∴,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
∴.
13.如图,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和正方形,连接,,.求证:
(1),;
(2).
【答案】(1)
证明:如图,设与交于点M,与交于点N.
四边形和四边形都是正方形,
,,,
,
,
,.
,
,即;
(2)
证明:如图,连接,.
,
, ,
.
,.
.
四边形和四边形都是正方形,
,,,
,,
.
14.【问题初探】
(1)在数学课上,张老师给出如下问题:如图1,,平分,求证:.如图2,小颖同学尝试构造“手拉手”模型,给出一种解题思路:过作,交于点,以此来证明阴影部分的三角形全等,得到.
请你参考小颖的解题思路写出证明过程.
【类比分析】
(2)张老师将图1进行变换并提出了下面问题,请你解答:如图3,,平分,求证:.
【答案】
(1)证明:∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:如图,过点作,,垂足分别为,,∴,
又∵平分,,
∴,,
在四边形中,,
又∵,∴,
又∵,∴,
又,,∴,∴.
◆题型4 等边三角形旋转构造(旋转拼接)
15.(26-27九年级上·陕西宝鸡·开学考试)按要求完成以下问题
(1)【初步感知】如图1,等边三角形内有一点,若点到顶点,,的距离分别为3,4,5,求的度数.为了解决本题,我们可以将绕顶点旋转到处,连接,此时,这样就可以利用旋转变换,将三条线段,,转化到一个三角形中,从而求出_________.
(2)【尝试运用】如图2,在中,,,,为内一点,连接,,,且,求的值.
(3)【拓展延伸】如图3,在中,,,,是内一点,求的最小值.
【详解】(1)解:把绕顶点旋转到处,连接,此时,
∴,,,,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,;
在中,,,
∴,
∴是直角三角形,,
∴,
∴;
(2)解:∵在中,,,,
∴,
∴,
如图,将绕点B顺时针旋转至处,连接,
∴,,,,
∴,
∵,,
∴是等边三角形,
∴,,
∵,
∴四点共线,
∴,
在中,,
∴;
(3)解:将绕点B逆时针旋转,得到,连接,,
∴,
∴为等边三角形,,
∴,
∴,
∴当且仅当四点共线时,的值最小为的长,
∵,
∴,
∴的最小值为.
16.(1)如图1,和都是等边三角形,连接,.若,则的度数是________.
(2)如图2,和都是等边三角形,点,,在同一条直线上,连接.求证:.
(3)如图3,和均为等腰直角三角形,,点,,在同一条直线上,于点,连接,求的度数以及线段,,之间的数量关系.
【详解】解:(1)∵都是等边三角形,
∴,
∵,
∴;
(2)证明:∵和都是等边三角形,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(3)由题意得: ,
∴,即,
∴,
∴,;
∵为等腰直角三角形,
∴,
∵点,,在同一条直线上,
∴,
∴;
∵,
∴;
∵,
∴,
∴;
17.(25-26九年级上·河南新乡·期中)【课本再现】如图,,都是等边三角形.与有什么关 系?你能用旋转的性质说明上述关系成立的理由吗?(不用解答)
【探究应用】
(1)如图2,,都是等腰直角三角形, ,, .
①写出与的数量关系和位置关系: ;
②的面积与的面积相等吗?并说明理由.
【问题解决】
(2)如图,将绕点A逆时针旋转得到点恰好落在 上,与交于点 .若与关于直线对称,且,,则
①∠= °
②线段的长是 .
【详解】解:(1)①结论:,.
证明:如图,设交于点,交于点,
∵ .
∴,即,
又∵,,
,
,
,
,
,即,
综上所述:,.
②的面积与的面积相等,
如图,过D作于Y,过B作于X,
,
∵,
,
又∵,
,
,
∵,,,
,即,
的面积与的面积相等,
(2)①∵与关于对称,
∴,
∴,
由旋转的性质可知,,
故答案为:;
②由旋转的性质可知,,
∵与关于对称,
∴,
∴,
故答案为:.
18.(1)问题发现:如图,和均为等边三角形,当旋转至点,,在同一直线上,连接.填空:
①的度数为 ;
②线段、之间的数量关系是 .
(2)拓展研究:如图,和均为等腰三角形,且,点、、在同一直线上,若,,,求、、之间的数量关系.
(3)探究发现:(1)题中图中的和,在旋转过程中当点,,不在同一直线上时,设直线与相交于点,试在备用图中探索的度数,直接写出结果,不必说明理由.
【详解】解:(1)①如图,
和均为等边三角形,
,,.
.
在和中,
,
∴.
为等边三角形,
.
点,,在同一直线上,
.
.
.
故答案为.
②≌,
.
故答案为.
(2)∵和均为等腰直角三角形,
∴,,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∵为等腰直角三角形,
∴,
∵点A,D,E在同一直线上,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴.
∵,,,
∴.
(3)如图,由(1)知,
,
,
,
如图,同理求得
∴,
,
的度数是或
◆题型5 旋转与正方形半角模型(压轴)
19.如图,正方形ABCD中,E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°,连接EF,这种模型属于“半角模型”中的一类,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的分析思路.例如图中△ADF与△ABG可以看作绕点A旋转90°的关系.这可以证明结论“EF=BE+DF”,请补充辅助线的作法,并写出证明过程.
(1)延长CB到点G,使BG= ,连接AG;
(2)证明:EF=BE+DF
【详解】解:(1)根据旋转的性质知BG=DF,从而得到辅助线的做法:延长CB到点G,使BG=DF,连接AG;
(2)∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=AD,∠ADF=∠ABE=∠ABG=90°,
在△ADF和△ABG中
∴△ADF≌△ABG(SAS),
∴AF=AG,∠DAF=∠GAB,
∵∠EAF=45°,
∴∠DAF+∠EAB=45°,
∴∠GAB+∠EAB=45°,
∴∠GAE=∠EAF =45°,
在△AGE和△AFE中0
∴△ADF≌△ABG(SAS),
∴GE=EF,
∴EF=GE=BE+GB=BE+DF
20.阅读下面材料.
小炎遇到这个一个问题:如图1,点E、F分别在正方形的边上,,连接,则,试说明理由.
小炎是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段相对集中,她先尝试了翻折、旋转、平移的方法,最后发现线段是共点并且相等的,于是找到解决问题的方法.她的方法是将绕着点A逆时针旋转90°得到,再利用全等的知识解决这个问题(如图2).
参考小炎同学思考问题的方法,解决下列问题:
(1)写出小炎的推理过程;
(2)如图3,四边形ABCD中,,,点E、F分别在边上,,若、都不是直角,则当与满足于__________关系时,仍有;
(3)如图4,在中,,,点D、E均在边BC上,且,若,,求DE的长.
【答案】(1)
如图所示,将绕着点A逆时针旋转90°得到,
∵四边形是正方形,
∴,
由旋转的性质可得,,
∴,即三点共线,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)解:当时,仍有,理由如下:
如图所示,将绕点A逆时针旋转90°得到,
∴,
∵,
∴,即三点共线,
∵
∴,
∴,即,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
故答案为:;
(3)解:如图所示,将绕点A逆时针旋转90°得到,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,即,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴.
21.如图,正方形中,M,N分别在上,连接.
(1)若将绕点A顺时针旋转,点D与点B重合,得到;请你补全图形.
(2)直接写出线段之间的数量关系;
(3)根据(2)的结论,写出证明过程;
(4)如果正方形的边长是5,求的周长.
【答案】(1)
如图所示:
(2)
(3)
证明:由旋转可知:,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴;
(4)解:∵的周长,,
∴的周长
22.已知:边长为4的正方形ABCD,∠EAF的两边分别与射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAF=45°,连接EF.求证:EF=BE+DF.
思路分析:
(1)如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE',则F、D、E'在一条直线上,
∠E'AF= 度,……
根据定理,可证:△AEF≌△AE'F.
∴EF=BE+DF.
类比探究:
(2)如图2,当点E在线段CB的延长线上,探究EF、BE、DF之间存在的数量关系,并写出证明过程;
拓展应用:
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求线段BD、DE、EC围成的三角形的面积.
【详解】(1)解:如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至,
则F、D、在一条直线上,≌△ABE,
∴=BE,∠=∠BAE,=AE,
∴∠=∠EAD+∠=∠EAD+∠BAE=∠BAD=90°,
则∠=∠﹣∠EAF=45°,
∴∠EAF=∠,
∴△AEF≌△(SAS),
∴,
∵,
∴EF=BE+DF.
故答案为:45;
(2)DF=BE+EF,
证明:将△ABE绕点A逆时针旋转90°得到△,
∴△≌△ABE,
∴AE=,BE=,∠=∠BAE,
∴∠=∠BAE+∠=∠+∠=∠BAD=90°,
则∠=∠﹣∠EAF=45°,
∴∠=∠EAF=45°,
在△AEF和△中,
,
∴△AEF≌△(SAS),
∴,
∵,
∴DF=BE+EF;
(3)解:将△ABD绕点A逆时针旋转得到△,连接,
则△≌△ABD,
∴CD'=BD,
∴,
同(2)得:△ADE≌△(SAS),
∴,,
∴BD、DE、EC围成的三角形面积为、、EC围成的三角形面积.
23.如图,正方形ABCD中,,绕点A顺时针旋转,它的两边分别交BC、DC(或它们的延长线)于点M、N.
(1)如图1,求证:;
(2)当,时,求的面积;
(3)当绕点A旋转到如图2位置时,线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.
【答案】(1)证明:如图,将绕点逆时针旋转 得到,
则:,
∴
∵四边形为正方形,
∴ ,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴(SAS),
∴;
(2)解:∵四边形为正方形,
∴,,
∵
∴,
∴,
∵
∴,
∴;
(3),理由如下:
如图,将绕点逆时针旋转 得到,连接,
则:,,
∴
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴(SAS),
∴,
∴.
一、单选题
1.(2026·福建三明·模拟预测)中国航天取得了举世瞩目的成就,为人类和平贡献了中国智慧和中国力量.下列是有关中国航天的图标,其文字上方的图案是中心对称图形的是( )
A.B. C. D.
【答案】C
【详解】把一个图形绕着某一个点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.
2.(2026九年级上·全国·专题练习)若点与点关于原点对称,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵点与点关于原点对称,
∴,,
∴.
3.(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)数学之美藏于几何图形,对称之妙尽显平衡智慧.下列图形分别是“赵爽弦图”“双黄金螺旋”“科赫曲线”“斐波那契螺旋点”,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:A、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、既是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意.
4.(2026·湖北武汉·中考真题)如图,将绕点逆时针旋转得到,若点在边上,则的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:如图,设与交于点,
由旋转可知,,,
,
在中,,
在中,,
,
.
5.(25-26九年级上·陕西安康·期中)如图所示,边长为2的等边三角形的边在轴上,将绕原点逆时针旋转得到等边三角形,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:如图,设与x轴相交于C,
∵是等边三角形,将绕原点逆时针旋转得到等边三角形,
∴,,,,
∴,
∴,
∴在中,,
,
∵,即轴,且在第四象限,
∴点的坐标为.
6.(2026九年级上·全国·专题练习)如图,在中,,,,将绕点A逆时针旋转得到,连接,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:A、由旋转,得,∴A正确;
B、由旋转,得,∴B正确;
C、由旋转,得,∴C正确;
D、∵,
,
.
∴D错误.
7.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角位置如图,,点B的坐标为,每一次将绕点O逆时针旋转,同时每边扩大为原来的2倍,第一次旋转得到,第二次旋转得到,…,以此类推,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵是等腰直角三角形,点B的坐标为,
∴,
∴A点坐标为,
将绕原点逆时针旋转得到等腰直角三角形,且,
再将绕原点逆时针旋转得到等腰直角三角形,且,
依此规律,
∴点A旋转后的点所位于的象限为每4次一循环,
即,,,.
∵,
∴点与同在一个象限内.
∵,,,
∴点.
8.(25-26九年级下·湖南株洲·开学考试)如图,点D是正内的一点,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵为等边三角形,
∴,,
把绕点B顺时针旋转得到,如图,连接,
∴,,,
∴为等边三角形,
∴,,
在中,∵,,,
∴,
∴为直角三角形,,
∴.
二、填空题
9.(26-27九年级上·北京·开学考试)如图,在中,,将绕着点逆时针旋转得到,使点落在上.若,则的度数为________.
【答案】
【详解】解:在中,,,
∴,
∵将绕着点逆时针旋转得到,
∴,,
∵点落在上,
∴,
∴.
10.(25-26九年级·全国·一轮复习)如图,将绕点C逆时针旋转得到,其中点与点A是对应点,点与点B是对应点,点落在边上,连接,若,,,则的长为______.
【答案】
【详解】解:∵将绕点C逆时针旋转得到,
∴,
∴
∴
故答案为∶.
11.(24-25九年级上·山西朔州·阶段检测)如图,在正方形中,将边绕点逆时针旋转至,连接,若,则线段的长度为_____.
【答案】1
【详解】解:过点作于点,
∴,
∴,
四边形是正方形,
,,
,
,
在和中,
,
,
,
将边绕点逆时针旋转至,
,
又,
,
∴,即
,
,
解得或(舍去),
∴.
12.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,在等边中,,是边上的高线,点是线段上的动点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,则线段的最小值为___________.
【答案】
【详解】解:如图,连接,
根据题意可知,,
为等边三角形,是边上的高线,
∴,,,,
,,
,
在和中,
,
,
,
点在与夹角为的直线上运动,
当,取得最小值,
在中,,,
,
的最小值为.
13.(26-27九年级上·北京东城·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,将正方形绕点顺时针旋转后,得到正方形,以此方式,绕点连续旋转次得到正方形,如果点的坐标为,那么点的坐标为_______.
【答案】
【详解】解:连接,如图所示,
四边形是正方形,点坐标为,
,,
点坐标为, ,
每次顺时针旋转,旋转一周需次,
点的对应点坐标每次为一个循环周期 依次推导前几次旋转后点对应点的坐标:
第次旋转,点在轴正半轴,坐标为,
第次旋转,点在第四象限角平分线上,坐标为 ,
第次旋转,点在轴负半轴,坐标为 ,
第次旋转,点在第三象限角平分线上,坐标为 ,
第次旋转,点在轴负半轴,坐标为,
第次旋转,点在第二象限角平分线上,坐标为 ,
第次旋转,点在轴正半轴,坐标为,
第次旋转,点回到第一象限角平分线上,坐标为 ,
,
点的坐标与点的坐标相同 ,
点的坐标为.
三、解答题
14.(26-27九年级上·北京·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出与关于原点对称的;
(2)画出绕原点逆时针旋转后的,并写出点的坐标.
【详解】(1)坐标关于原点对称
,,,在坐标系中依次找到,连接,,;
如图所示;
(2)
如图所示,点坐标为.
15.(2026·广东广州·中考真题)在同一平面内,一个图形绕着某点旋转角,如果得到的新图形与原图形完全重合,则称该图形是旋转对称图形,点是旋转中心,角是旋转角.
如图,等边是旋转对称图形,它的中心是旋转中心,是一个旋转角.
某数学兴趣小组根据“旋转对称图形”这一主题设计了如下研究活动,请完成下列活动:
(1)【概念理解】正方形是否为旋转对称图形?如果是,请在下图中确定旋转中心(保留作图痕迹),并直接写出一个旋转角的度数;如果不是,请说明理由;
(2)【案例分析】如图是由5个全等的四边形拼接而成的旋转对称图形,其中,,且点,,,在同一直线上,求和的度数;
(3)【应用设计】如图是由小等边三角形组成的网格,每个小等边三角形的顶点叫做格点.网格中给出了一个由实线围成的菱形,用若干个和它全等的菱形,与给出的菱形拼接成一个旋转对称图形,请标出旋转中心,并画出该旋转对称图形(要求旋转中心和所有顶点都在格点上).
【详解】(1)解:正方形绕它的中心旋转或或能与自身重合,它是旋转对称图形,
如图,点即为正方形的旋转中心;
旋转角的度数可以是或或(答案不唯一);
(2)解:连接,,,
,,,
,
,
图是由5个全等的四边形拼接而成的旋转对称图形,
其余四个角与相等,且这5个相等的角的和为,
;
,
由全等可得,
,
同理:,
点,,,在同一直线上,
,
;
(3)
(答案不唯一)
16.(2026·山东青岛·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,,分别在轴,轴上,在反比例函数的图象上,将矩形绕原点按顺时针方向旋转,得到矩形,,,直线经过点,.
(1)求点的坐标;
(2)求直线与轴的交点的坐标;
(3)根据图象,直接写出当时的取值范围.
【详解】(1)解:由旋转得,,
,
,
,即,
,
,解得,
,,
四边形是矩形,
,,
;
(2)解:由(1)得,
,
把,代入得,解得,
,
令得,解得,
;
(3)解:,
应取轴正半轴上的图象在上方的部分,
当时,.
17.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)在菱形中,,点E是边上一点,连接,将线段绕点E顺时针旋转α得到线段,连接.
(1)如图1,,求的度数;
(2)如图2,,求的度数(含α的代数式表示);
(3)如图3,,,点M是边上一动点,连接,若,N是延长线上一点,且,连接,请直接写出的最大值.
【详解】(1)解:如图,过点F作,交延长线于点G,
在菱形中,,
四边形是正方形,,
,,
由旋转的性质得,,
,
,
在和中,
,
,,
,
,
即,
,
,
又,
;
(2)解:如图,延长到点G,使,连接,
四边形是菱形,,
,,,
,
,
,
即,
,
由旋转的性质得,,
,
,
在和中,
,
,
,,
,
,
;
(3)解:由(2)知当时,,
如图,过点N作于点N,且使,连接PM,
,
又,,
,
,,
,,
,
,
,
,
,
取中点H,连接,,
,,
,
,
由两点之间线段最短得,且当N、H、F共线时,
取得最大值为.
18.(2026·山东潍坊·三模)综合与探究
【问题背景】北师大版数学八年级下册第12题(以下图片框内).
如图,均是顶角为的等腰三角形,分别是底边,图中的哪两个三角形可以通过怎样的旋转而互相得到?
【初步探究】
(1)我们需利用图形的旋转与图形全等的联系,并把特殊角度一般化.如图1,在与中,.求证:.
【类比探究】
(2)如图2,在边长为3的正方形中,点E,F分别是上的点,且.连接,若,求的长.
【拓展应用】
(3)如图3,在四边形中,,,,请直接写出的长.
【答案】(1)证明:∵,
∴,
,
在与中,
,
∴,
∴;
(2)解:∵四边形是正方形,
∴,
∴把绕点A逆时针旋转至,使与重合,如图:
∴,
,
,
∴,
,
,
,
∴点E、D、G共线,
在和中,
,
∴,
∴,
即,
∵,边长为3的正方形,
∴,
设,则,
∵,
∴,
解得,
即;
(3)解:如图,过D作,且,连接并延长交于K,
∴,
∵,
,
∴,
∴,
,
∴,
,
,
,
∴,,
∴,
∴,
.
19.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)在中,,点D在边上,连接,将绕点B逆时针旋转,得线段.
(1)如图1,若,连接,求证:;
(2)如图2,若,连接,作的中线,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)如图3,在(2)的条件下,若,,,求的长.
【答案】(1)证明:将绕点B逆时针旋转得线段.
,,
又,
,
,即,
在和中,
,
,
,
又,
.
(2)
,理由如下:
如图,延长使.
是的中线,
,
是的中位线,
,
将绕点B逆时针旋转得线段.
,,
,即,
又,
,
,即,
,,
,
在和中,
,
,
;
(3)解:情况一:设与的交点为G,过B点作于H点.
,,
,
又,,
,.
设,则,则,解得,
,
,
,
若,
,由(2)知,
,
,,
,,
,,
,
,,
,
,
,
,
,,,
由(2)知.
情况二:当在右侧时,如图,过点E作交的延长线于T,
则,
,
是中点,
是的中位线,
,
综上,或.
20.(26-27九年级上·广东深圳·开学考试)【问题背景】
如图1,在中,.将绕点逆时针旋转至,记旋转角(),当线段与不共线时,记的面积为,的面积为.
【特例分析】
如图2,当恰好过点,且点,,在同一条直线上时.
(1) ;
(2)若,则 , ;
【推广探究】
某数学兴趣小组经过交流讨论,猜想:在旋转过程中,与之间存在一定的数量关系,小红和小明经过独立思考,获得了如下一些解决思路:
小红:如图3,过点作于点,过点作,交的延长线于点,可证一组三角形全等,再根据旋转的相关性质解决问题;
小明:如图4,过点,分别作直线平行于,,两直线交于点,连接,可证一组三角形全等,再根据平行四边形的相关性质解决问题.
(3)请根据以上其中的任一种思路,完成探究过程,说明与的关系,并说明理由.
【拓展应用】
(4)在旋转过程中,当为面积的时,的值为 .(画出图形)
【详解】(1)解:由旋转可得,,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∴;
(2)解:如图,过点F作交延长线于点,设交于点N,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
(3)解:,理由如下:
小明思路:如图,过点,分别作直线平行于,,两直线交于点,连接,
∵,
∴四边形为平行四边形,
∴,,
∵旋转,
∴,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
小红思路:如图,过点作交延长线于点,过点作交延长线于点,
∵,,
∴,
∵旋转,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
即,
在和中,
,
∴,
∴,
∴;
(4)解:∵,
∴当为面积的时,,
由(3)小红思路得,,
∴,
∴,即,
①当时,如图,作的中点P,连接,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,即,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴;
②当时,如图
同理可得,
∴,
综上,的值为或.
21.(25-26九年级上·陕西安康·期中)综合与实践:在数学兴趣小组活动中,小明进行数学探究活动,将边长为的正方形与边长为的正方形按如图1所示的位置放置,与在同一条直线上,与在同一条直线上.连接,,易得且(不需要说明理由).
(1)如图2,小明将正方形绕点逆时针旋转,旋转角为.
①连接,判断与之间的数量关系和位置关系,并说明理由;
②在旋转过程中,如图3,连接,,,,求四边形面积的最大值.
(2)如图4,分别取,,,的中点,,,,连接,,,,则四边形的形状为_____,四边形面积的最大值是_____.
【详解】(1)①.理由如下:设分别交,于点,
∵四边形与四边形均为正方形,
.
,即,
,
,
.
,
.
;
②如图3,过点作于,过点作直线于,
,
,
又,
,
,
,
当有最大值时,四边形面积有最大值,
即当时,有最大值为,
四边形面积的最大值为;
(2)解:如图4,连接,,
点,,,分别是,,,的中点,
,,,,,,,,
由(1)知,,
,
四边形为菱形,
由(1)知,
∵,,
∴,即,
菱形为正方形;
如图5,当,,三点在同一条直线上时,,,三点也在同一条直线上,
此时正方形的面积最大,
,
.
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第二十八章 旋转全章高频重点题型突破
基础拿分:高频题型归纳
题型1 旋转的识别与三要素
题型2 旋转角与对应关系的确定
题型3 旋转求线段长度(勾股定理)
题型4 中心对称与中心对称图形的判断
题型5 关于原点对称的点的坐标
题型6 坐标系中绕原点旋转90°的坐标变换
核心提升·重难题型归纳
题型1 旋转作图(网格作图)
题型2 旋转与最值(压轴)
题型3 手拉手模型(旋转全等证明)
题型4 等边三角形旋转构造(旋转拼接)
题型5 旋转与正方形半角模型(压轴)
综合攻坚·知能拔高
◆题型1 旋转的识别与三要素
1.(25-26九年级上·云南昆明·期中)数学来源于生活,下列生活中的运动属于旋转的是( )
A.地下水位逐年下降 B.传送带的移动
C.升国旗的过程 D.工作中的风力发电机叶片
2.(2026·江苏无锡·中考真题)如图,将绕点顺时针旋转一定的角度得到,若,,则旋转角的度数是( )
A. B. C. D.
3.(2026·宁夏银川·三模)如图,在平面直角坐标系中,由绕点旋转得到.则点的坐标为( ).
A. B. C. D.
4.(2026·山东淄博·二模)如图,在正三角形网格中,若以D,E,F,M,N中的一点为中心,将按某个方向旋转一定的角度,得到,则该旋转的旋转中心是点________.
5.(24-25九年级上·内蒙古通辽·阶段检测)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________
◆题型2 旋转角与对应关系的确定
6.(26-27九年级上·北京西城·开学考试)如图,将绕顶点逆时针旋转得到,且刚好经过点.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
7.(2026·甘肃兰州·中考真题)如图,将绕点逆时针旋转,得到,若,则( )
A. B. C. D.
8.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别是点,点在同一条直线上,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
9.(26-27九年级上·山东日照·开学考试)如图,在中,.将绕点逆时针旋转得到,交于点.当时,点恰好落在上,此时的度数为_____________.
10.(2026·宁夏·中考真题)如图,将绕点顺时针旋转,得,若,,则__________.
11.(2026·四川成都·三模)如图,将绕点A顺时针旋转后得到,点B与点D是对应点,点C与点E是对应点.如果,那么________.
◆题型3 旋转求线段长度(勾股定理)
12.(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)如图,已知中,,,将绕点顺时针方向旋转得到的位置,连接,则的长为( )
A. B. C. D.2
13.如图,在中,,,,将绕点逆时针旋转,的对应边正好过点,此时与交于点,则的长为______.
14.(2026·江西鹰潭·一模)一副三角板按图1放置,O是边()的中点,.如图2,将绕点O顺时针旋转,与相交于点G,则的长是_____.
15.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)如图,等边中.,点D为边中点,点P为边上一点,且,将绕点A在平面内旋转,连接,,若为直角三角形,则的值为___________.
◆题型4中心对称与中心对称图形的判断
16.(2025九年级上·全国·专题练习)如图,与成中心对称,点O是对称中心,则下列结论不正确的是( )
A.点A与点D是对应点 B.
C. D.
17.(26-27九年级上·北京·开学考试)现有一组平面绘图作品,其中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
18.(26-27九年级上·北京·开学考试)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.
19.下列各组图形中,两个三角形成中心对称的是( )
A. B. C. D.
◆题型5关于原点对称的点的坐标
20.(25-26九年级上·陕西安康·期中)已知点,那么点关于原点的对称点的坐标是( )
A. B. C. D.
21.(25-26九年级下·辽宁大连·期末)在平面直角坐标系中,点关于原点的对称点的坐标为( )
A. B. C. D.
22.(25-26九年级上·陕西西安·期中)已知点关于原点的对称点的坐标是,则的值为___________.
23.(24-25九年级上·山西大同·阶段检测)点关于原点的对称点在第三象限,那么m的取值范围是______.
24.(2026·山西临汾·三模)如图,在平面直角坐标系中,为坐标原点,点在轴负半轴上,是边长为2的等边三角形,将以原点为中心作中心对称,得到,则点的坐标是____________.
◆题型6坐标系中绕原点旋转90°的坐标变换
25.(2026·湖北荆州·模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,将绕点逆时针旋转,点落到点处.若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
26.(25-26九年级下·内蒙古通辽·阶段检测)如图,将边长为2的等边绕点O逆时针旋转得到,则点的纵坐标是( )
A.1 B. C. D.
27.(2026·四川广安·中考真题)已知在平面直角坐标系中,,,将绕点逆时针旋转得到,连接交于点,将点向左平移2个单位长度得到点,则点的坐标为_____.
28.(2026·河南新乡·二模)传统荷兰风车有四个扇叶,绕着轮毂顺时针旋转,每两个扇叶之间的夹角是,平均每4秒转一圈.如图,将扇叶看作四条线段,以四个扇叶相交处为原点,建立平面直角坐标系,一个扇叶的顶点的坐标为,若风车转速不变,1005秒后点转到点处,则点的坐标为______.
◆题型1 旋转作图(网格作图)
1.(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)如图,正方形网格中,每一个小正方形的边长都是1个单位长度,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)将向左平移5个单位长度得到,点、、的对应点分别为、、,请在图中画出;
(2)将绕原点顺时针旋转得到,点、、的对应点分别为、、,请在图中画出,并写出点的坐标.
2.(26-27九年级上·山东滨州·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,的顶点,,.
(1)将向轴负半轴方向平移个单位得到,画出图形并直接写出点的坐标;
(2)以原点为旋转中心,将顺时针旋转后得到,画出图形并直接写出点的坐标.
3.(25-26九年级上·陕西安康·期中)如图,在平面直角坐标系中,小正方形网格的边长为1个单位长度,的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)将先向上平移1个单位长度,再向右平移5个单位长度后得到,画出,并直接写出点的坐标.
(2)将绕原点逆时针旋转得到,按要求作出图形.
(3)如果通过旋转可以得到,请直接写出旋转中心的坐标.
4.(2026·安徽·中考真题)如图,在由边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系,的顶点均为格点(网格线的交点),点,,的坐标分别为,,.
(1)画出关于轴对称的;
(2)将线段向右平移1个单位长度,再向上平移3个单位长度,得到线段,画出线段;
(3)以点为旋转中心,将线段按顺时针方向旋转,得到线段,直接写出点的坐标.
◆题型2 旋转与最值(压轴)
5.(2026·河南平顶山·三模)如图,在平面直角坐标系中,已知正方形的顶点,点在轴正半轴上,是对角线上的动点,是轴上的动点.当的值最小时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
6.(2026·辽宁营口·一模)如图,矩形中,,点E是边上任意一个点,连接,将绕点E顺时针旋转得到,连接,则线段最小值为( )
A. B. C. D.8
7.(25-26九年级上·重庆綦江·期末)如图,点是正方形的边上一动点(点不与点,重合),连接,以为旋转中心,将顺时针旋转后,点与点对应,连接,,若,则面积的最大值为( )
A. B. C.3 D.
8.(2026·四川宜宾·中考真题)如图,,,将绕点逆时针旋转得到.连接,则的最小值为________.
9.(2026·河南开封·模拟预测)如图,在平行四边形中,,为直角三角形,,,,连接,G为的中点,连接,将在平面内绕点B自由旋转,则的最小值为____________,最大值为_____________.
10.(2026·广东汕头·二模)如图,点A在直线上,点M的坐标为,则的最小值为_____.
◆题型3 手拉手模型(旋转全等证明)
11.(25-26九年级上·贵州遵义·期中)如图,是等边三角形,点在边上,连接,将绕点逆时针旋转得到,连接,.
(1)求证:;
(2)若,,求的周长.
12.已知中,对角线、相交于点,,.
(1)如图1,若,求的长.
(2)如图2,过点作于点,连接,过点作交于点,求证:.
13.如图,分别以的直角边和斜边为边向外作正方形和正方形,连接,,.求证:
(1),;
(2).
14.【问题初探】
(1)在数学课上,张老师给出如下问题:如图1,,平分,求证:.如图2,小颖同学尝试构造“手拉手”模型,给出一种解题思路:过作,交于点,以此来证明阴影部分的三角形全等,得到.
请你参考小颖的解题思路写出证明过程.
【类比分析】
(2)
张老师将图1进行变换并提出了下面问题,请你解答:如图3,,平分,求证:.
◆题型4 等边三角形旋转构造(旋转拼接)
15.(26-27九年级上·陕西宝鸡·开学考试)按要求完成以下问题
(1)【初步感知】如图1,等边三角形内有一点,若点到顶点,,的距离分别为3,4,5,求的度数.为了解决本题,我们可以将绕顶点旋转到处,连接,此时,这样就可以利用旋转变换,将三条线段,,转化到一个三角形中,从而求出_________.
(2)【尝试运用】如图2,在中,,,,为内一点,连接,,,且,求的值.
(3)【拓展延伸】如图3,在中,,,,是内一点,求的最小值.
16.(1)如图1,和都是等边三角形,连接,.若,则的度数是________.
(2)如图2,和都是等边三角形,点,,在同一条直线上,连接.求证:.
(3)如图3,和均为等腰直角三角形,,点,,在同一条直线上,于点,连接,求的度数以及线段,,之间的数量关系.
17.(25-26九年级上·河南新乡·期中)【课本再现】如图,,都是等边三角形.与有什么关 系?你能用旋转的性质说明上述关系成立的理由吗?(不用解答)
【探究应用】
(1)如图2,,都是等腰直角三角形, ,, .
①写出与的数量关系和位置关系: ;
②的面积与的面积相等吗?并说明理由.
【问题解决】
(2)如图,将绕点A逆时针旋转得到点恰好落在 上,与交于点 .若与关于直线对称,且,,则
①∠= °
②线段的长是 .
18.(1)问题发现:如图,和均为等边三角形,当旋转至点,,在同一直线上,连接.填空:
①的度数为 ;
②线段、之间的数量关系是 .
(2)拓展研究:如图,和均为等腰三角形,且,点、、在同一直线上,若,,,求、、之间的数量关系.
(3)探究发现:(1)题中图中的和,在旋转过程中当点,,不在同一直线上时,设直线与相交于点,试在备用图中探索的度数,直接写出结果,不必说明理由.
◆题型5 旋转与正方形半角模型(压轴)
19.如图,正方形ABCD中,E、F分别在边BC、CD上,且∠EAF=45°,连接EF,这种模型属于“半角模型”中的一类,在解决“半角模型”问题时,旋转是一种常用的分析思路.例如图中△ADF与△ABG可以看作绕点A旋转90°的关系.这可以证明结论“EF=BE+DF”,请补充辅助线的作法,并写出证明过程.
(1)延长CB到点G,使BG= ,连接AG;
(2)证明:EF=BE+DF
20.阅读下面材料.
小炎遇到这个一个问题:如图1,点E、F分别在正方形的边上,,连接,则,试说明理由.
小炎是这样思考的:要想解决这个问题,首先应想办法将这些分散的线段相对集中,她先尝试了翻折、旋转、平移的方法,最后发现线段是共点并且相等的,于是找到解决问题的方法.她的方法是将绕着点A逆时针旋转90°得到,再利用全等的知识解决这个问题(如图2).
参考小炎同学思考问题的方法,解决下列问题:
(1)写出小炎的推理过程;
(2)如图3,四边形ABCD中,,,点E、F分别在边上,,若、都不是直角,则当与满足于__________关系时,仍有;
(3)如图4,在中,,,点D、E均在边BC上,且,若,,求DE的长.
21.如图,正方形中,M,N分别在上,连接.
(1)若将绕点A顺时针旋转,点D与点B重合,得到;请你补全图形.
(2)直接写出线段之间的数量关系;
(3)根据(2)的结论,写出证明过程;
(4)如果正方形的边长是5,求的周长.
22.已知:边长为4的正方形ABCD,∠EAF的两边分别与射线CB、DC相交于点E、F,且∠EAF=45°,连接EF.求证:EF=BE+DF.
思路分析:
(1)如图1,∵正方形ABCD中,AB=AD,∠BAD=∠B=∠ADC=90°,
∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADE',则F、D、E'在一条直线上,
∠E'AF= 度,……
根据定理,可证:△AEF≌△AE'F.
∴EF=BE+DF.
类比探究:
(2)如图2,当点E在线段CB的延长线上,探究EF、BE、DF之间存在的数量关系,并写出证明过程;
拓展应用:
(3)如图3,在△ABC中,AB=AC,D、E在BC上,∠BAC=2∠DAE.若S△ABC=14,S△ADE=6,求线段BD、DE、EC围成的三角形的面积.
23.如图,正方形ABCD中,,绕点A顺时针旋转,它的两边分别交BC、DC(或它们的延长线)于点M、N.
(1)如图1,求证:;
(2)当,时,求的面积;
(3)当绕点A旋转到如图2位置时,线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?请写出你的猜想并证明.
一、单选题
1.(2026·福建三明·模拟预测)中国航天取得了举世瞩目的成就,为人类和平贡献了中国智慧和中国力量.下列是有关中国航天的图标,其文字上方的图案是中心对称图形的是( )
A.B. C. D.
2.(2026九年级上·全国·专题练习)若点与点关于原点对称,则等于( )
A. B. C. D.
3.(26-27九年级上·陕西西安·开学考试)数学之美藏于几何图形,对称之妙尽显平衡智慧.下列图形分别是“赵爽弦图”“双黄金螺旋”“科赫曲线”“斐波那契螺旋点”,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.(2026·湖北武汉·中考真题)如图,将绕点逆时针旋转得到,若点在边上,则的大小是( )
A. B. C. D.
5.(25-26九年级上·陕西安康·期中)如图所示,边长为2的等边三角形的边在轴上,将绕原点逆时针旋转得到等边三角形,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
6.(2026九年级上·全国·专题练习)如图,在中,,,,将绕点A逆时针旋转得到,连接,则下列结论错误的是( )
A. B. C. D.
7.如图,在平面直角坐标系中,等腰直角位置如图,,点B的坐标为,每一次将绕点O逆时针旋转,同时每边扩大为原来的2倍,第一次旋转得到,第二次旋转得到,…,以此类推,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
8.(25-26九年级下·湖南株洲·开学考试)如图,点D是正内的一点,,,,则的度数是( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.(26-27九年级上·北京·开学考试)如图,在中,,将绕着点逆时针旋转得到,使点落在上.若,则的度数为________.
10.(25-26九年级·全国·一轮复习)如图,将绕点C逆时针旋转得到,其中点与点A是对应点,点与点B是对应点,点落在边上,连接,若,,,则的长为______.
11.(24-25九年级上·山西朔州·阶段检测)如图,在正方形中,将边绕点逆时针旋转至,连接,若,则线段的长度为_____.
12.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图,在等边中,,是边上的高线,点是线段上的动点,连接,将线段绕点顺时针旋转得到线段,连接,则线段的最小值为___________.
13.(26-27九年级上·北京东城·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,将正方形绕点顺时针旋转后,得到正方形,以此方式,绕点连续旋转次得到正方形,如果点的坐标为,那么点的坐标为_______.
三、解答题
14.(26-27九年级上·北京·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)画出与关于原点对称的;
(2)画出绕原点逆时针旋转后的,并写出点的坐标.
15.(2026·广东广州·中考真题)在同一平面内,一个图形绕着某点旋转角,如果得到的新图形与原图形完全重合,则称该图形是旋转对称图形,点是旋转中心,角是旋转角.
如图,等边是旋转对称图形,它的中心是旋转中心,是一个旋转角.
某数学兴趣小组根据“旋转对称图形”这一主题设计了如下研究活动,请完成下列活动:
(1)【概念理解】正方形是否为旋转对称图形?如果是,请在下图中确定旋转中心(保留作图痕迹),并直接写出一个旋转角的度数;如果不是,请说明理由;
(2)【案例分析】如图是由5个全等的四边形拼接而成的旋转对称图形,其中,,且点,,,在同一直线上,求和的度数;
(3)【应用设计】如图是由小等边三角形组成的网格,每个小等边三角形的顶点叫做格点.网格中给出了一个由实线围成的菱形,用若干个和它全等的菱形,与给出的菱形拼接成一个旋转对称图形,请标出旋转中心,并画出该旋转对称图形(要求旋转中心和所有顶点都在格点上).
16.(2026·山东青岛·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,四边形是矩形,,分别在轴,轴上,在反比例函数的图象上,将矩形绕原点按顺时针方向旋转,得到矩形,,,直线经过点,.
(1)求点的坐标;
(2)求直线与轴的交点的坐标;
(3)根据图象,直接写出当时的取值范围.
17.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)在菱形中,,点E是边上一点,连接,将线段绕点E顺时针旋转α得到线段,连接.
(1)如图1,,求的度数;
(2)如图2,,求的度数(含α的代数式表示);
(3)如图3,,,点M是边上一动点,连接,若,N是延长线上一点,且,连接,请直接写出的最大值.
18.(2026·山东潍坊·三模)综合与探究
【问题背景】北师大版数学八年级下册第12题(以下图片框内).
如图,均是顶角为的等腰三角形,分别是底边,图中的哪两个三角形可以通过怎样的旋转而互相得到?
【初步探究】
(1)我们需利用图形的旋转与图形全等的联系,并把特殊角度一般化.如图1,在与中,.求证:.
【类比探究】
(2)如图2,在边长为3的正方形中,点E,F分别是上的点,且.连接,若,求的长.
【拓展应用】
(3)如图3,在四边形中,,,,请直接写出的长.
19.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)在中,,点D在边上,连接,将绕点B逆时针旋转,得线段.
(1)如图1,若,连接,求证:;
(2)如图2,若,连接,作的中线,用等式表示线段,,之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)如图3,在(2)的条件下,若,,,求的长.
20.(26-27九年级上·广东深圳·开学考试)【问题背景】
如图1,在中,.将绕点逆时针旋转至,记旋转角(),当线段与不共线时,记的面积为,的面积为.
【特例分析】
如图2,当恰好过点,且点,,在同一条直线上时.
(1) ;
(2)若,则 , ;
【推广探究】
某数学兴趣小组经过交流讨论,猜想:在旋转过程中,与之间存在一定的数量关系,小红和小明经过独立思考,获得了如下一些解决思路:
小红:如图3,过点作于点,过点作,交的延长线于点,可证一组三角形全等,再根据旋转的相关性质解决问题;
小明:如图4,过点,分别作直线平行于,,两直线交于点,连接,可证一组三角形全等,再根据平行四边形的相关性质解决问题.
(3)请根据以上其中的任一种思路,完成探究过程,说明与的关系,并说明理由.
【拓展应用】
(4)在旋转过程中,当为面积的时,的值为 .(画出图形)
21.(25-26九年级上·陕西安康·期中)综合与实践:在数学兴趣小组活动中,小明进行数学探究活动,将边长为的正方形与边长为的正方形按如图1所示的位置放置,与在同一条直线上,与在同一条直线上.连接,,易得且(不需要说明理由).
(1)如图2,小明将正方形绕点逆时针旋转,旋转角为.
①连接,判断与之间的数量关系和位置关系,并说明理由;
②在旋转过程中,如图3,连接,,,,求四边形面积的最大值.
(2)如图4,分别取,,,的中点,,,,连接,,,,则四边形的形状为_____,四边形面积的最大值是_____.
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