28.1图形的旋转(高频考点讲义)2026-2027学年人教版九年级上册数学
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内容正文:
28.1 图形的旋转
学习目标和重难点
1、结合实例理解旋转的概念,能准确说出旋转中心、旋转方向和旋转角。
2、通过操作和推理探索旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角;旋转前后图形全等。
3、能运用旋转的性质进行简单的角度计算、线段关系判断和旋转作图。
重点:旋转的概念与三要素;旋转的三条基本性质。
难点:准确识别旋转角,理解"对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角";在复杂图形中找准对应点并灵活运用性质解题。
高频考点题型◆归纳
知识梳理
针对训练
题型01 判断生活中的旋转现象
题型02 判断由一个图形旋转而成的图案
题型03 找旋转中心,旋转角,对应点
题型04 利用旋转的性质求角度
题型05 利用旋转的性质求线段长
题型06 求旋转后图形对应点的坐标
题型07 与旋转变换有关的规律问题
题型08 根据旋转的性质说明线段或角相等
题型09 画旋转图形
题型10 求旋转对称图形的旋转角度
A组 基础巩固
B组 拔高提升
C组 思维拓展
洞悉◆教材核心知识
知识点一 旋转相关的概念
1.旋转的概念
在平面内,把一个图形绕着某一个点O按照顺时针或逆时针转动一定的角度叫做图形的旋转。点O叫做旋转中心,转动的角度叫做旋转角,顺时针或逆时针叫做旋转方向。它们是旋转的三要素。
2.旋转的相关概念
如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做对应点,如果图形上的线段AB经过旋转变为点A′B′,那么这两条线段叫做对应线段,如果图形上的∠ABC经过旋转变为点∠A′B′C′,那么这两个角叫做对应角。
【针对训练】
【典例1】下面图形不能通过旋转变换得到的是( )
A. B. C. D.
【变式1】数学之美源于生活.下列生活中的运动属于旋转的是( )
A.国旗上升的过程 B.输送带运输的行李箱
C.轮船航行时的螺旋桨的转动 D.商场的扶手电梯载着顾客上下楼
【变式2】如图,在的正方形网格中,绕某点旋转一定的角度得到,则旋转中心是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【变式3】将下列图形绕其中心旋转,当图形第一次与其自身重合时,旋转角最大的是( )
A. B. C. D.
知识点二 旋转的性质
①旋转前后的两个图形全等。所以对应边相等,对应角相等。
②对应点到旋转中心的距离相等。所以旋转中心在对应点连线的垂直平分线上。
③对应点与旋转中心的连线形成的夹角都相等。等于旋转角。
【针对训练】
【典例1】如图,将绕点逆时针旋转,则点对应的点是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【变式1】如图,将绕点O按逆时针方向旋转后,得到.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2】如图,点是正六边形内角平分线的交点,将该正六边形绕点旋转()后,能够与原来的图形完全重合,则的值可以是( )
A.30 B.90 C.180 D.200
【变式3】如图,将绕点按顺时针方向旋转后,得到,则下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
知识点三 旋转作图
①确定旋转的三要素:旋转中心,旋转方向,旋转角。
②在原图中找到关键点,做出图形关键点旋转后的对应点。
③按照原图形连接各对应点。
1、平面直角坐标系中的旋转
若一个图形绕着平面直角坐标系原点旋转90°,则对应点之间的坐标关系为:原横坐标的绝对值变为对应点的纵坐标的绝对值,原纵坐标的绝对值变成对应点的横坐标的绝对值。坐标符号看坐标所在象限。简称横变纵,纵变横,符号看象限。
当在平面直角坐标系中绕着某点旋转180°时,可利用中点坐标公式求解坐标。
2、旋转对称图形
若一个图形绕着某点旋转一定的角度能够与原图形完全重合,这样的图形叫做旋转对称图形。
【针对训练】
【典例1】如图,由若干个边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,已知格点(格点是网格线的交点).
(1)画出关于所在直线对称的;
(2)将绕点逆时针旋转得到,画出.
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为,,.画出将绕点B按顺时针方向旋转所得到的.
【变式2】在4×4的方格纸中,请按下列要求画出格点三角形(顶点均在格点上).
(1)在图1中先画出一个以格点P为顶点的等腰三角形,再画出该三角形向右平移2个单位后的.
(2)将图2中的格点绕点C按顺时针方向旋转,画出经旋转后的.
高频考题典例精析
题型01 判断生活中的旋转现象
例1.下列选项中属于旋转运动的是( )
A.小华向西走10米再向北走10米 B.传送带传送货物
C.电梯从1楼到11楼再回到1楼 D.小亮正在荡秋千
题型02 判断由一个图形旋转而成的图案
例2.北京冬奥会于年2月4日在北京和张家口联合举行.下图是冬奥会的吉祥物“冰墩墩”,将该图片按顺时针方向旋转后得到的图片是( )
A. B. C. D.
题型03 找旋转中心,旋转角,对应点
例3.如图, 与都是等腰直角三角形,,和都是直角,如果经旋转后能与重合,那么旋转中心是点________,绕中心逆时针旋转了________.
题型04 利用旋转的性质求角度
例4.如图,中,,将绕点逆时针旋转(),得到,交于点.当时,点恰好落在上,此时等于( )
A. B. C. D.
题型05 利用旋转的性质求线段长
例5.如图,在中,,,.将绕点顺时针旋转得(点,对应),当点,,在同一条直线上时,的长为( )
A. B.3 C. D.4
题型06 求旋转后图形对应点的坐标
例6.如图,点A坐标为,点C坐标为,将线段绕点C逆时针旋转至,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
题型07 与旋转变换有关的规律问题
例7.如图,点的坐标为,第一次:将点绕原点逆时针旋转得到;第二次:作点关于轴的对称点;第三次:将点绕点逆时针旋转得到;第四次:作点关于轴的对称点,然后按这四次规律重复,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型08 根据旋转的性质说明线段或角相等
例8.如图,将绕点逆时针旋转得到,点,的对应点分别为点,,点在线段的延长线上.
(1)求证:;
(2)若,求的大小.
题型09 画旋转图形
例9.如图,在平面直角坐标系中,的顶点的坐标分别是,,.
(1)将以点为旋转中心旋转,画出旋转后对应的;
(2)平移,若的对应点的坐标为,画出平移后的;
(3)若将绕某一点旋转可以得到,请直接写出旋转中心的坐标为___________.
题型10 求旋转对称图形的旋转角度
例10.如图,将正五边形绕着它的中心O旋转后,能够与原来的图形完全重合,则n的最小值是______.
1.如图,三兔共耳图案是敦煌莫高窟的经典纹样,三只兔子首尾相连、两两共用一只耳朵,形成循环追逐的动态视觉错觉.三兔共耳图案主要涉及的图形变换是( )
A.平移 B.轴对称 C.旋转 D.位似
2.冰墩墩是2022年北京冬奥会的吉祥物,如图,通过旋转后得到的图形是( )
A. B. C. D.
3.如图,将绕顶点C逆时针旋转角度α得到,且点B刚好落在上.若,,则α等于( )
A. B. C. D.
4.风力发电是一种常见的绿色环保发电形式,它能够使大自然的资源得到更好地利用.如图1,风力发电机有三个底端重合、两两成角的叶片,以三个叶片的重合点为原点水平方向为x轴建立平面直角坐标系(如图2所示),已知开始时其中一个叶片的外端点的坐标为,在一段时间内,叶片每秒绕原点O顺时针转动,则第2025秒时,点A的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
5.如图,在三角形中,,将三角形绕点按逆时针方向旋转得到三角形,则的度数是( )
A. B. C. D.
6.如图,将绕点O按逆时针方向旋转后,得到.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
7.在体育课上,当老师下达口令“向右转”时,右脚正确的动作应是以________(填“脚跟”或“脚尖”)为旋转中心,沿着________(填“顺”或“逆”)时针方向旋转________度.
8.已知点的坐标为,将点绕坐标原点逆时针旋转度所得点的坐标为______.
9.如图,在正方形网格中,将绕某一点旋转变化得到,则旋转中心为点_____.
10.如图,将绕点逆时针方向旋转到的位置,点落在边上的点处,若,,则_______.
11.如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形,,直角边在轴上,且.将绕原点顺时针旋转得到等腰直角三角形,且,再将绕原点顺时针旋转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______.
12.如图,中,,,,将绕点逆时针旋转得,若点在上,求的长.
13.在边长为1的小正方形网格中,的顶点均在格点上.
(1)画出关于y轴对称的;
(2)以点O为旋转中心,将绕点O顺时针旋转得到,画出.
14.如图,菱形绕点顺时针旋转后得到菱形,下列角中不是旋转角的是( )
A. B. C. D.
15.如图所示的四个图案,能通过基本图形旋转得到的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
16.“俄罗斯方块”是一款经典的益智类休闲游戏.如图所示,要使上方的“T”型方块组(阴影部分)落下后刚好填满下方空格,则可以将上方的方块组( )
A.先绕点顺时针旋转,再向下平移5格
B.先绕点顺时针旋转,再向下平移4格
C.先绕点逆时针旋转,再向下平移5格
D.先绕点逆时针旋转,再向下平移4格
17.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.
18.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,的三个顶点为格点(网格线的交点).已知B点坐标为,将先向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度后得到,再将绕原点O顺时针旋转得到,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
19.如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为,将线段绕点O顺时针旋转一定角度得到的点B的对应点A的坐标为,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则,
C.若轴,则 D.若轴,则
20.如图,每次旋转都以图中的A、B、C、D、E、F中不同的点为旋转中心,旋转角度为k•90°(k为整数),现在要将左边的阴影四边形正好通过n次旋转得到右边的阴影四边形,则n的值可以是( )
A.n=1可以,n=2,3不可 B.n=2可以,n=1,3不可
C.n=1,2可以,n=3不可 D.n=1,2,3均可
21.如图,在矩形中,将线段绕点旋转,使点落在边上的点处,连接.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
22.如图,在的正方形网格中,线段的两个端点A,B均为格点,将线段绕某点旋转一定角度得到线段,点A,B的对应点分别为,,则旋转角度为__________°.
23.如图,绕点逆时针旋转,得到,若,则等于___________.
24.如图,将含角的直角三角尺绕点B顺时针旋转后得到,连接.若,则的面积为__________________.
25.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_____.
26.如图,四边形是正方形,观察图形回答问题:
(1)请简述由图①变换为②的过程;
(2)若,,求与的面积之和.
27.如图,在正方形网格中,,,,,,,,均为格点.若将绕点逆时针方向旋转,点落在点,则点的落在( )
A.点 B.点 C.点 D.点
28.如图,点O为正方形的中心,点E、F分别为边、的中点,若经过一次变换后会得到,下列变换方式中能实现的是( )
A.沿直线翻折 B.沿直线翻折
C.向右平移2个单位 D.绕点O逆时针旋转
29.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,
30.如图,在中,,,,将绕点A逆时针旋转得到,交于点E,则的长为( )
A. B. C. D.
31.在矩形中,,,将矩形绕点顺时针旋转得到矩形.当点落在线段的延长线上时,与相交于点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
32.如图,等腰中,,,且边在直线上,将绕点顺时针旋转到位置①可得到点,此时;将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,可得到点,此时;将位置②的三角形绕点顺时针旋转到位置③,可得到点,此时…,按此规律继续旋转,直至得到点为止.则( )
A. B. C. D.
33.如图,将绕顶点逆时针旋转得到,且点刚好落在上.若,则的度数为_______.
34.如图,在中,,,将绕点顺时针旋转至,当点落在线段上时,连接,则的长为____________.
35.如图,在平面直角坐标系中,已知点、、、.若线段绕点P旋转后能与线段重合(C对应A,D对应B),则点P的坐标为_____________.
36.如图,中,,,,为边上任意一点,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点为,连接,则长度的最小值为________;
37.如图,已知点的坐标分别为,,.
(1)将沿着轴向左平移5个单位长度后得到,请画出;
(2)将绕着点顺时针旋转后得到,请画出;
(3)线段在轴上运动(点在点左边),且,请求出的最小值.
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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28.1 图形的旋转
学习目标和重难点
1、结合实例理解旋转的概念,能准确说出旋转中心、旋转方向和旋转角。
2、通过操作和推理探索旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角;旋转前后图形全等。
3、能运用旋转的性质进行简单的角度计算、线段关系判断和旋转作图。
重点:旋转的概念与三要素;旋转的三条基本性质。
难点:准确识别旋转角,理解"对应点与旋转中心连线所成的角等于旋转角";在复杂图形中找准对应点并灵活运用性质解题。
高频考点题型◆归纳
知识梳理
针对训练
题型01 判断生活中的旋转现象
题型02 判断由一个图形旋转而成的图案
题型03 找旋转中心,旋转角,对应点
题型04 利用旋转的性质求角度
题型05 利用旋转的性质求线段长
题型06 求旋转后图形对应点的坐标
题型07 与旋转变换有关的规律问题
题型08 根据旋转的性质说明线段或角相等
题型09 画旋转图形
题型10 求旋转对称图形的旋转角度
A组 基础巩固
B组 拔高提升
C组 思维拓展
洞悉◆教材核心知识
知识点一 旋转相关的概念
1.旋转的概念
在平面内,把一个图形绕着某一个点O按照顺时针或逆时针转动一定的角度叫做图形的旋转。点O叫做旋转中心,转动的角度叫做旋转角,顺时针或逆时针叫做旋转方向。它们是旋转的三要素。
2.旋转的相关概念
如果图形上的点P经过旋转变为点P′,那么这两个点叫做对应点,如果图形上的线段AB经过旋转变为点A′B′,那么这两条线段叫做对应线段,如果图形上的∠ABC经过旋转变为点∠A′B′C′,那么这两个角叫做对应角。
【针对训练】
【典例1】下面图形不能通过旋转变换得到的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了通过旋转变换设计而成的图形的特点.利用旋转设计而成的图形应有一个旋转点,图形旋转后的形状和大小不变,即可得解.
【详解】解:A、B、D都可以通过旋转变换设计而成,不符合题意;
C、不可以通过旋转变换设计而成,符合题意;
故选:C.
【变式1】数学之美源于生活.下列生活中的运动属于旋转的是( )
A.国旗上升的过程 B.输送带运输的行李箱
C.轮船航行时的螺旋桨的转动 D.商场的扶手电梯载着顾客上下楼
【答案】C
【分析】在平面内,绕一个定点沿某个方向转动一个角度的图形变换称为旋转,沿某一方向直线移动的变换称为平移,根据定义逐一判断各选项的运动类型即可.
【详解】解:选项A国旗上升是沿竖直方向直线运动,属于平移,不符合要求;
选项B输送带运输的行李箱沿直线运动,属于平移,不符合要求;
选项C轮船航行时螺旋桨绕中心定点转动,符合旋转的定义,属于旋转,符合要求;
选项D扶手电梯载顾客上下楼沿直线运动,属于平移,不符合要求.
【变式2】如图,在的正方形网格中,绕某点旋转一定的角度得到,则旋转中心是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【答案】B
【分析】根据旋转图形的性质,可知旋转中心在对应顶点连线的垂直平分线上,则连接,,分别作出与的垂直平分线,垂直平分线的交点即为所求 .
【详解】解:连接,,
根据旋转图形的性质,可知旋转中心在对应顶点连线的垂直平分线上,
分别作出与的垂直平分线,与的垂直平分线的交点为B,
故旋转中心是点B.
【变式3】将下列图形绕其中心旋转,当图形第一次与其自身重合时,旋转角最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分别求出图形绕其中心旋转,当图形第一次与其自身重合时的旋转角即可求出答案.
【详解】解:A. 该图形旋转的整数倍,就可以与自身重合,当图形第一次与其自身重合时,旋转角是;
B.该图形旋转的整数倍,就可以与自身重合,当图形第一次与其自身重合时,旋转角是;
D.该图形旋转的整数倍,就可以与自身重合,当图形第一次与其自身重合时,旋转角是;
即当图形第一次与其自身重合时,旋转角最大的是D.
知识点二 旋转的性质
①旋转前后的两个图形全等。所以对应边相等,对应角相等。
②对应点到旋转中心的距离相等。所以旋转中心在对应点连线的垂直平分线上。
③对应点与旋转中心的连线形成的夹角都相等。等于旋转角。
【针对训练】
【典例1】如图,将绕点逆时针旋转,则点对应的点是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】B
【分析】由旋转的性质进行判断,注意旋转中心、旋转方向和旋转角度.
【详解】解:观察图象可知,将绕点逆时针旋转,则点对应的点是.
【变式1】如图,将绕点O按逆时针方向旋转后,得到.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据旋转的性质可得旋转角,再根据计算即可.
【详解】解:∵绕点按逆时针方向旋转后得到,
∴,
又∵,
∴.
【变式2】如图,点是正六边形内角平分线的交点,将该正六边形绕点旋转()后,能够与原来的图形完全重合,则的值可以是( )
A.30 B.90 C.180 D.200
【答案】C
【分析】本题考查图形的中心旋转,正多边形的性质,此图案是正六边形,根据正六边形的性质求解即可.
【详解】解:中心角为,
此图案绕旋转中心旋转的整数倍时能够与自身重合,
可以为(或或或或)等.
【变式3】如图,将绕点按顺时针方向旋转后,得到,则下列说法不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了旋转的性质,根据题意逐项分析.
【详解】解:A、旋转前后图像全等,对应线段相等,即,选项说法正确,不符合题意;
B、旋转前后图像全等,对应角相等,即,选项说法正确,不符合题意;
C、对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,对应点,即,选项说法错误,符合题意;
D、对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,对应点,即,选项说法正确,不符合题意.
知识点三 旋转作图
①确定旋转的三要素:旋转中心,旋转方向,旋转角。
②在原图中找到关键点,做出图形关键点旋转后的对应点。
③按照原图形连接各对应点。
1、平面直角坐标系中的旋转
若一个图形绕着平面直角坐标系原点旋转90°,则对应点之间的坐标关系为:原横坐标的绝对值变为对应点的纵坐标的绝对值,原纵坐标的绝对值变成对应点的横坐标的绝对值。坐标符号看坐标所在象限。简称横变纵,纵变横,符号看象限。
当在平面直角坐标系中绕着某点旋转180°时,可利用中点坐标公式求解坐标。
2、旋转对称图形
若一个图形绕着某点旋转一定的角度能够与原图形完全重合,这样的图形叫做旋转对称图形。
【针对训练】
【典例1】如图,由若干个边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,已知格点(格点是网格线的交点).
(1)画出关于所在直线对称的;
(2)将绕点逆时针旋转得到,画出.
【答案】(1)
解:如图所示,即为所求;
(2)
解:如图所示,即为所求;
【分析】本题考查作轴对称图形,画旋转图形等.
(1)根据题意过点作关于直线的对称点,连接和,即可得到本题答案;
(2)根据题意将绕点分别画出的对应点,再连接,即可得出.
【详解】(1)如图所示,过点作关于直线的对称点,连接和.
(2)如图所示,先画出点绕点逆时针旋转的对应点,再画出点绕点逆时针旋转的对应点,再连接,和.
【变式1】如图,在平面直角坐标系中,已知的三个顶点的坐标分别为,,.画出将绕点B按顺时针方向旋转所得到的.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—旋转,根据网格的特点和旋转方式找到A、C的对应点的位置,描出,并顺次连接即可.
【详解】解:如图所示,即为所求.
【变式2】在4×4的方格纸中,请按下列要求画出格点三角形(顶点均在格点上).
(1)在图1中先画出一个以格点P为顶点的等腰三角形,再画出该三角形向右平移2个单位后的.
(2)将图2中的格点绕点C按顺时针方向旋转,画出经旋转后的.
【答案】(1)
如图,,即为所求作的三角形;
(2)
如图,即为所求作的三角形,
【分析】(1)先画等腰三角形,,再确定平移后的对应点,再顺次连接即可;
(2)确定A,B旋转后的对应点,而C的对应点是其本身,再顺次连接即可.
【详解】(1)略
(2)略
【点睛】本题考查的是平移,旋转的作图,作等腰三角形,熟练的利用网格特点以及平移旋转的性质进行作图是解本题的关键.
高频考题典例精析
题型01 判断生活中的旋转现象
例1.下列选项中属于旋转运动的是( )
A.小华向西走10米再向北走10米 B.传送带传送货物
C.电梯从1楼到11楼再回到1楼 D.小亮正在荡秋千
【答案】D
【分析】本题主要考查旋转运动;旋转运动是指物体围绕一个固定点或轴做圆周运动.选项A、B、C均为平移运动,只有选项D的荡秋千是围绕固定点旋转.
【详解】解:∵ 旋转运动需围绕固定点转动,
A项为平移运动,无旋转中心;
B项传送带为平移运动;
C项电梯为上下平移运动;
D项荡秋千是围绕悬挂点做圆弧运动,属于旋转运动.
故选:D.
题型02 判断由一个图形旋转而成的图案
例2.北京冬奥会于年2月4日在北京和张家口联合举行.下图是冬奥会的吉祥物“冰墩墩”,将该图片按顺时针方向旋转后得到的图片是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了生活中的旋转现象,熟知旋转的概念和性质是解题的关键.根据旋转的性质解答即可.
【详解】解:根据题意得:将该图片按顺时针方向旋转后得到的图片是:
故选:D.
题型03 找旋转中心,旋转角,对应点
例3.如图, 与都是等腰直角三角形,,和都是直角,如果经旋转后能与重合,那么旋转中心是点________,绕中心逆时针旋转了________.
【答案】 B 45°/45度
【分析】此题主要考查了旋转的性质及等腰直角三角形的性质.由于与都是等腰直角三角形,由此可以得到与都是,如果经过旋转后能与重合,那么根据旋转的性质即可确定旋转中心及旋转角.
【详解】解:∵与都是等腰直角三角形,和都是直角,点C在上,
∴与都是,
而经过旋转后能与重合,
那么旋转中心为点B,旋转角为,
∴旋转角度为.
故答案为:B,.
题型04 利用旋转的性质求角度
例4.如图,中,,将绕点逆时针旋转(),得到,交于点.当时,点恰好落在上,此时等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据旋转的性质得出,,,根据等腰三角形的性质得出,根据角的和差关系得出,根据三角形外角性质即可得答案.
【详解】解:∵将绕点逆时针旋转(),得到,,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∴.
题型05 利用旋转的性质求线段长
例5.如图,在中,,,.将绕点顺时针旋转得(点,对应),当点,,在同一条直线上时,的长为( )
A. B.3 C. D.4
【答案】B
【分析】本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.也考查了含度的直角三角形三边的关系.先利用互余计算出,再根据含度的直角三角形三边的关系得到,接着根据旋转的性质得,,,,,于是可判断为等腰三角形,所以,再利用三角形外角性质计算出,可得,然后利用进行计算.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∵绕点C顺时针旋转得到,
∴,,,,,
∴为等腰三角形,
∴,
∵A、、在同一条直线上,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
题型06 求旋转后图形对应点的坐标
例6.如图,点A坐标为,点C坐标为,将线段绕点C逆时针旋转至,则点B的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了坐标与图形,三角形全等的判定和性质,旋转的性质等知识点,熟练掌握三角形全等的判定方法是解题的关键.
分别过作轴的垂线,垂足分别为,证明,得出,求出,即可得出点的坐标.
【详解】解:如图,分别过作轴的垂线,垂足分别为,
则.
∵点坐标为,点坐标为,
,
根据旋转可知:,
,
,
,
,
,
,
故选:B.
题型07 与旋转变换有关的规律问题
例7.如图,点的坐标为,第一次:将点绕原点逆时针旋转得到;第二次:作点关于轴的对称点;第三次:将点绕点逆时针旋转得到;第四次:作点关于轴的对称点,然后按这四次规律重复,则点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化﹣旋转、点的坐标变化规律及关于轴、轴对称点的坐标,根据所给变换方式,依次求出点,…,的坐标,发现规律即可解决问题.能根据题意得出从点开始,所得点的坐标按循环是解题的关键.
【详解】解:过点作轴的垂线,垂足为,过点作轴的垂线,垂足为,如图所示:
∵点的坐标为,
∴.
由旋转可知,.
又∵轴,轴,
∴,
∴,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,
∴点的坐标为.
∵点和点关于轴对称,
∴点的坐标为.
依次类推:
点的坐标为,
点的坐标为,
点的坐标为,
…,
则从点开始,所得点的坐标按循环,
,
点的坐标是.
故选:D.
题型08 根据旋转的性质说明线段或角相等
例8.如图,将绕点逆时针旋转得到,点,的对应点分别为点,,点在线段的延长线上.
(1)求证:;
(2)若,求的大小.
【答案】(1)见解析;
(2).
【分析】本题考查旋转的性质、三角形的内角和等,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
(1)根据旋转的性质推出,再根据平角的性质,最后等量代换即可证明;
(2)根据旋转的性质推出,再根据三角形的内角和求出,最后通过等量代换即可求解.
【详解】(1)解:证明:∵绕点逆时针旋转得到,
∴,
∵点,,在同一直线上,
∴,
∴.
(2)∵绕点逆时针旋转得到,
∴,
∵的内角和为,,
∴,
∴.
题型09 画旋转图形
例9.如图,在平面直角坐标系中,的顶点的坐标分别是,,.
(1)将以点为旋转中心旋转,画出旋转后对应的;
(2)平移,若的对应点的坐标为,画出平移后的;
(3)若将绕某一点旋转可以得到,请直接写出旋转中心的坐标为___________.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
(3)
【分析】本题考查作图-旋转变换,平移变换,解题的关键是掌握旋转变换,平移变换的性质.
(1)利用旋转变换的性质分别作出的对应点即可;
(2)利用平移变换的性质分别作出的对应点即可;
(3)利用旋转变换的性质求解,连接交于一点,这点即为旋转中心,即可解答.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图,即为所求;
(3)解:如图,旋转中心的坐标为,
故答案为:.
题型10 求旋转对称图形的旋转角度
例10.如图,将正五边形绕着它的中心O旋转后,能够与原来的图形完全重合,则n的最小值是______.
【答案】/72度
【分析】本题考查旋转对称图形,正多边形的性质,此图案是正五边形,然后根据正五边形的性质求解即可.
【详解】解:∵,
∴此图案绕旋转中心旋转的整数倍时能够与自身重合,
∴n的最小值为.
故答案为:.
一、系统分组_加入顺序
1.如图,三兔共耳图案是敦煌莫高窟的经典纹样,三只兔子首尾相连、两两共用一只耳朵,形成循环追逐的动态视觉错觉.三兔共耳图案主要涉及的图形变换是( )
A.平移 B.轴对称 C.旋转 D.位似
【答案】C
【详解】解:三兔共耳图案主要涉及的图形变换是旋转.
2.冰墩墩是2022年北京冬奥会的吉祥物,如图,通过旋转后得到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据旋转的定义判断即可.
【详解】解:选项A是旋转吉祥物“冰墩墩”可以得到的图形.
故选:A
【点睛】本题考查利用旋转设计图案,解题的关键是掌握旋转的定义,属于中考常考题型.
3.如图,将绕顶点C逆时针旋转角度α得到,且点B刚好落在上.若,,则α等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据绕顶点逆时针旋转角度得到,且点刚好落在上.根据旋转的性质可得.
【详解】解:∵绕顶点逆时针旋转角度得到,且点刚好落在上.,
∴.
4.风力发电是一种常见的绿色环保发电形式,它能够使大自然的资源得到更好地利用.如图1,风力发电机有三个底端重合、两两成角的叶片,以三个叶片的重合点为原点水平方向为x轴建立平面直角坐标系(如图2所示),已知开始时其中一个叶片的外端点的坐标为,在一段时间内,叶片每秒绕原点O顺时针转动,则第2025秒时,点A的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查坐标规律探索,找出一般规律,是解题的关键.根据旋转的性质分别求出第1、2、3、时,点的对应点、、、的坐标,找到规律,进而得出第时,点的对应点的坐标.
【详解】解:如图.
,
在第一象限的角平分线上,
叶片每秒绕原点顺时针转动,
,,,,
点的坐标以每4秒为一个周期依次循环,
,
第时,点的对应点的坐标与相同,为.
故选:B.
5.如图,在三角形中,,将三角形绕点按逆时针方向旋转得到三角形,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质,是解题的关键.根据旋转的性质得到即可.
【详解】解:∵将三角形绕点按逆时针方向旋转得到三角形,
∴,
故选:D.
6.如图,将绕点O按逆时针方向旋转后,得到.若,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据旋转的性质可得旋转角,再根据计算即可.
【详解】解:∵绕点按逆时针方向旋转后得到,
∴,
又∵,
∴.
7.在体育课上,当老师下达口令“向右转”时,右脚正确的动作应是以________(填“脚跟”或“脚尖”)为旋转中心,沿着________(填“顺”或“逆”)时针方向旋转________度.
【答案】 脚跟 顺 90
【分析】本题考查了旋转的相关概念,掌握旋转的相关概念,结合生活经验解决问题是解题的关键.根据旋转的相关概念,结合生活经验即可解答.
【详解】解:在体育课上,当老师下达口令“向右转”时,右脚正确的动作应是以脚跟为旋转中心,沿着顺时针方向旋转90度.
故答案为:脚跟;顺;90.
8.已知点的坐标为,将点绕坐标原点逆时针旋转度所得点的坐标为______.
【答案】
【分析】设旋转后的点为,过点作轴,垂足为,过作轴,垂足为,通过证明即可得到答案.
【详解】解:设旋转后的点为,过点作轴,垂足为,过作轴,垂足为,
∴,
∵将点绕坐标原点逆时针旋转得到的点,
∴,,
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴,,
∵点在第二象限,
∴点的坐标为,即将点绕坐标原点逆时针旋转得到的点的坐标是.
9.如图,在正方形网格中,将绕某一点旋转变化得到,则旋转中心为点_____.
【答案】G
【分析】分别连接两组对应点作它们的垂直平分线,确定两条垂直平分线的交点,该交点即为旋转中心.
【详解】解:如图:分别作线段和的垂直平分线,
,
由图可得,旋转中心为点.
10.如图,将绕点逆时针方向旋转到的位置,点落在边上的点处,若,,则_______.
【答案】
【分析】本题考查旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.由旋转得,,而点落在边上的点处,由,即可求解.
【详解】解:∵将绕点逆时针方向旋转到,
∴,,
∵点落在边上的点处,
∴,
故答案为:.
11.如图,在平面直角坐标系中,有一个等腰直角三角形,,直角边在轴上,且.将绕原点顺时针旋转得到等腰直角三角形,且,再将绕原点顺时针旋转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】
【分析】此题主要考查了坐标与图形、点的坐标变化规律等知识.根据题意分析得出点位置规律和长度的变化规律,进而得出答案.
【详解】解:∵是等腰直角三角形,,
将绕原点顺时针旋转得到等腰直角三角形,
再将绕原点顺时针旋转得到等腰直角三角形,
……,
∴依此规律,可知,,,依次在轴的负半轴,轴的负半轴,轴的正半轴和轴的正半轴上,每4次一个循环,
∵,
∴在轴的负半轴上,
又∵,,,…,
∴,
∴.
故答案为:.
12.如图,中,,,,将绕点逆时针旋转得,若点在上,求的长.
【答案】
【分析】本题主要考查勾股定理和旋转的性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先求出,再根据旋转的性质得,,,则,最后由勾股定理进行列式计算,即可作答.
【详解】解:∵,
∴在中,由勾股定理得,
∵将绕点逆时针旋转得,
,,,
,,
在中,由勾股定理得:.
13.在边长为1的小正方形网格中,的顶点均在格点上.
(1)画出关于y轴对称的;
(2)以点O为旋转中心,将绕点O顺时针旋转得到,画出.
【答案】(1)
即为所求作;
(2)
即为所求作.
【分析】本题考查作图—轴对称、旋转变换,熟练掌握轴对称的性质、旋转的性质是解答本题的关键.
(1)根据轴对称的性质作图即可;
(2)根据旋转的性质作图即可.
【详解】(1)略
(2)略
14.如图,菱形绕点顺时针旋转后得到菱形,下列角中不是旋转角的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:菱形绕点顺时针旋转后得到菱形,
,,为旋转角,不是旋转角.
15.如图所示的四个图案,能通过基本图形旋转得到的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查的是图形变换中旋转的知识,解题的关键是掌握旋转的定义.
根据旋转的定义,逐一分析给出的四个图案是否可以通过基本图形旋转得到即可.
【详解】解:在平面内,将一个图形绕某一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动叫做旋转;
图案①可由一个基本图形三角形,绕其中心经过旋转得到;
图案②可由一个基本图形类似于花的花瓣绕其中心经过旋转得到;
图案③可由一个基本图形绕其中心经过旋转得到;
图案④可由一个基本图形绕其中心经过旋转得到.
故选:D.
16.“俄罗斯方块”是一款经典的益智类休闲游戏.如图所示,要使上方的“T”型方块组(阴影部分)落下后刚好填满下方空格,则可以将上方的方块组( )
A.先绕点顺时针旋转,再向下平移5格
B.先绕点顺时针旋转,再向下平移4格
C.先绕点逆时针旋转,再向下平移5格
D.先绕点逆时针旋转,再向下平移4格
【答案】B
【分析】本题主要考查了旋转和平移变换,根据图形结合平移与旋转的特点,进行判断即可.
【详解】解:若使上方的“T”型方块组(阴影部分)落下后刚好填满下方两层的空格,则可以将上方的方块组先绕点P顺时针旋转,再向下平移4格.
17.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,等边对等角,三角形内角和定理,由旋转的性质可知,,然后通过三角形内角和定理即可求解,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:由旋转的性质可知:,
∴,
∴,
∴旋转角的度数是,
故选:D.
18.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,的三个顶点为格点(网格线的交点).已知B点坐标为,将先向左平移3个单位长度,再向上平移2个单位长度后得到,再将绕原点O顺时针旋转得到,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】按照平移规律进行作图以及中心对称的规律进行作图,进而根据平面直角坐标系即可作答.
【详解】解:如图,
可知点的坐标为.
19.如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为,将线段绕点O顺时针旋转一定角度得到的点B的对应点A的坐标为,则下列说法正确的是( )
A.若,则 B.若,则,
C.若轴,则 D.若轴,则
【答案】C
【分析】根据旋转的性质求解即可.
【详解】解:如图:
∵点B的坐标为,∴,,
A、若,点A的坐标为,则,,该选项不符合题意;
B、若,点A的坐标为,则,,该选项不符合题意;
C、若轴,点A的坐标为,则,该选项符合题意;
D、若轴,点A的坐标为,则,该选项不符合题意.
20.如图,每次旋转都以图中的A、B、C、D、E、F中不同的点为旋转中心,旋转角度为k•90°(k为整数),现在要将左边的阴影四边形正好通过n次旋转得到右边的阴影四边形,则n的值可以是( )
A.n=1可以,n=2,3不可 B.n=2可以,n=1,3不可
C.n=1,2可以,n=3不可 D.n=1,2,3均可
【答案】D
【分析】利用旋转变换的性质一一判断即可.
【详解】解:将左边的阴影四边形绕点E顺时针旋转90°得到右边的阴影四边形,此时n=1.
左边的阴影四边形绕点A逆时针旋转90°,再将得到的四边形绕点C顺时针旋转180°可得右边的阴影四边形,此时n=2.
左边的阴影四边形绕点B顺时针旋转90°,再将得到的四边形绕点E顺时针旋转90°,将得到的四边形绕点C逆时针旋转90°可得右边的阴影四边形,此时n=3.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了旋转变换,理解题意、灵活运用所学知识解决问题是解题的关键.
21.如图,在矩形中,将线段绕点旋转,使点落在边上的点处,连接.若,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由矩形的性质得,,,由旋转的性质得,再利用勾股定理分别求出即可.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,,,
∵将线段绕点旋转,使点落在边上的点处,
∴,
∴,
∴,
∴.
22.如图,在的正方形网格中,线段的两个端点A,B均为格点,将线段绕某点旋转一定角度得到线段,点A,B的对应点分别为,,则旋转角度为__________°.
【答案】90
【分析】根据旋转的性质确定旋转中心为点O,即可解决问题.
【详解】解:如图,连接,,由网格作,的垂直平分线,交于点O,
∴点O为旋转中心,
∴,即旋转角为.
23.如图,绕点逆时针旋转,得到,若,则等于___________.
【答案】35
【分析】根据旋转的性质得到旋转角,再用减去,即可求出的度数.
【详解】解:绕点逆时针旋转得到,
,
,
.
24.如图,将含角的直角三角尺绕点B顺时针旋转后得到,连接.若,则的面积为__________________.
【答案】
【分析】过D点作,垂足为F,根据含30度角的直角三角形的性质,结合勾股定理求出的长,根据旋转的性质以及等积法求出的长,再根据三角形的面积公式进行求解即可.
【详解】解:过D点作,垂足为F,
由题意,在中,,
∴,,
∵旋转,
∴,,,
∴,
∴三点共线,
∵,
∴,即,
∴,
∴的面积为.
25.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】
【分析】由旋转的性质求出点的坐标,用待定系数法分别求出直线、的函数解析式,联立求出点的坐标,利用坐标平移的规律:左减右加,上加下减,求出的坐标.
【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,
.
26.如图,四边形是正方形,观察图形回答问题:
(1)请简述由图①变换为②的过程;
(2)若,,求与的面积之和.
【答案】(1)将绕点逆时针旋转得到,图①就变换为图②
(2)与的面积之和为12
【分析】(1)观察两个阴影三角形公共顶点,根据正方形直角特征,判定绕点逆时针旋转完成图形变换;
(2)利用旋转前后图形面积相等进行等面积转化,两个三角形面积之和转化为直角的面积,代入底和高直接求解.
【详解】(1)解:∵四边形是正方形,
∴,,
∴将绕点逆时针旋转,与重合,与重合;
(2)∵将绕点逆时针旋转得到,
∴,,,
∴,
∵,
∴,即是直角三角形,
∴.
27.如图,在正方形网格中,,,,,,,,均为格点.若将绕点逆时针方向旋转,点落在点,则点的落在( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】本题考查了画旋转图形.根据旋转的性质作出图形即可.
【详解】解:点落在点,
故选:A.
28.如图,点O为正方形的中心,点E、F分别为边、的中点,若经过一次变换后会得到,下列变换方式中能实现的是( )
A.沿直线翻折 B.沿直线翻折
C.向右平移2个单位 D.绕点O逆时针旋转
【答案】D
【分析】根据旋转变换,翻折变换,平移变换的性质即可求解.
【详解】解:由题可知,
∴点与,点与,点与,一一对应,
沿直线翻折,得:
,
则该选项错误;
B.沿直线翻折
则该选项错误;
C. 向右平移2个单位,
∵平移不改变方向,
则该选项错误;
D. 绕点O逆时针旋转
则该选项正确.
29.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.
【点睛】此题主要考查了平移和旋转的性质以及等边三角形的判定等知识,得出是等边三角形是解题关键.
30.如图,在中,,,,将绕点A逆时针旋转得到,交于点E,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用在直角三角形中所对的边为斜边的一半,勾股定理,旋转的性质,直角三角形两锐角互余以及等角对等边求解即可.
【详解】解:,,,
,,
,
由旋转得,,,,
,
,
,
.
31.在矩形中,,,将矩形绕点顺时针旋转得到矩形.当点落在线段的延长线上时,与相交于点,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】连接,先证明,再证明,设,则根据勾股定理,得,解答即可;
【详解】解:连接,
矩形绕点顺时针旋转得到矩形,,,
,,,,
∵在和中
,
∴,
∴,
在和中,
∵,
∴,
∴,,
设,则
根据勾股定理,得,
故,
解得,
故的长为.
32.如图,等腰中,,,且边在直线上,将绕点顺时针旋转到位置①可得到点,此时;将位置①的三角形绕点顺时针旋转到位置②,可得到点,此时;将位置②的三角形绕点顺时针旋转到位置③,可得到点,此时…,按此规律继续旋转,直至得到点为止.则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,由旋转的性质找出题目中长度的规律,每次加上,,,即每旋转次长度增加,然后列出式子进行求解,即可得到答案.
【详解】解:依题意,,;,,
,,,……
,每次加上,,,即每旋转次长度增加;
∵
∴.
33.如图,将绕顶点逆时针旋转得到,且点刚好落在上.若,则的度数为_______.
【答案】
【分析】由旋转的性质可得,,,由等边对等角并结合三角形内角和定理可得,求出,即可得出结果.
【详解】解:由旋转的性质可得,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
34.如图,在中,,,将绕点顺时针旋转至,当点落在线段上时,连接,则的长为____________.
【答案】
【分析】根据勾股定理求出的长,根据等腰直角三角形的性质得出的度数,由旋转的性质得出,,结合点在上得出,最后利用勾股定理求解.
【详解】解:在中,,,
由勾股定理得,,
,,
,
由旋转的性质可知,,,
点落在线段上,
,
,
在中,由勾股定理得.
35.如图,在平面直角坐标系中,已知点、、、.若线段绕点P旋转后能与线段重合(C对应A,D对应B),则点P的坐标为_____________.
【答案】
【分析】本题考查坐标与图形变化旋转.分别作线段,的垂直平分线,相交于点P,进而可得点P的坐标.
【详解】解:如图,分别作线段,的垂直平分线,相交于点P,
则线段绕点P逆时针旋转后能与线段重合,
∴点P的坐标为.
故答案为:.
36.如图,中,,,,为边上任意一点,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点为,连接,则长度的最小值为________;
【答案】
【分析】连接、,由旋转的性质可知,,则为等腰直角三角形,故.要求的最小值,即求的最小值,根据垂线段最短,当时,最小,在中,利用勾股定理求出的长,再利用面积法求出的最小值,进而求出的最小值.
【详解】解:连接、,如图,
由旋转的性质可知,,,
,
当的值最小时,的值最小,
为边上任意一点,
当时,的值最小,
在中,,,,
,
,
,
的最小值为.
37.如图,已知点的坐标分别为,,.
(1)将沿着轴向左平移5个单位长度后得到,请画出;
(2)将绕着点顺时针旋转后得到,请画出;
(3)线段在轴上运动(点在点左边),且,请求出的最小值.
【答案】(1)解:如图,即为所求;
.
(2)解:如图,即为所求;
.
(3)
【分析】(1)利用平移变换的性质分别作出,,的对应点,,即可;
(2)利用旋转变换的性质分别作出,,的对应点,,即可;
(3)连接,,取点左侧一格点,连接,作点关于轴的对称点,连接,当共线时,取得最小值,最小值为的长,据此求解即可.
【详解】(1)略
(2)略
(3)解:连接,,
取点左侧一格的点,连接,则,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
作点关于轴的对称点,则,连接,
∴,
∴,
∴当共线时,取得最小值,最小值为的长,
∵
∴,
∴的最小值为.
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