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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date中考数学几何旋转经典例题(1)旋转几何综合题 中考数学几何旋转综合题1.(2009年山东德州)23 (本题满分10分) 已知正方形ABCD中,E为对角线BD上一点,过E点作EFBD交BC于F,连接DF,G为DF中点,连接EG,CG(1)求证:EG=CG;(2)将图中BEF绕B点逆时针旋转45,如图所示,取DF中点G,连接EG,CG问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,
2、请给出证明;若不成立,请说明理由 (3)将图中BEF绕B点旋转任意角度,如图所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论?(均不要求证明)FBADCEG第23题图FBACE第23题图FBADCEG第23题图 DFBADCEGMNN图 (一) 解:(1)证明:在RtFCD中, G为DF的中点, CG=FD 1分同理,在RtDEF中, EG=FD 2分 CG=EG3分(2)(1)中结论仍然成立,即EG=CG4分证法一:连接AG,过G点作MNAD于M,与EF的延长线交于N点来源:学#科#网Z#X#X#K在DAG与DCG中, AD=CD,ADG=CDG,DG=DG,
3、 DAGDCG AG=CG5分FBADCEGM图 (二)在DMG与FNG中, DGM=FGN,FG=DG,MDG=NFG, DMGFNG MG=NG 在矩形AENM中,AM=EN 6分在RtAMG 与RtENG中, AM=EN, MG=NG, AMGENG AG=EG EG=CG 8分证法二:延长CG至M,使MG=CG,连接MF,ME,EC, 4分在DCG 与FMG中,FBADCE图GFG=DG,MGF=CGD,MG=CG,DCG FMGMF=CD,FMGDCG MFCDAB5分在RtMFE 与RtCBE中, MF=CB,EF=BE,MFE CBE6分MECMEFFECCEBCEF90 7分
4、MEC为直角三角形 MG = CG, EG=MC 8分(3)(1)中的结论仍然成立,即EG=CG其他的结论还有:EGCG10分2. (2009山西)在ABC中,ABBC2,ABC120,将ABC绕点B顺时针旋转角a(0a90)得A1BC1,A1B交AC于点E,A1C1分别交AC,BC于D,F两点(1)如图224(a),观察并猜想,在旋转过程中,线段EA1与FC是怎样的数量关系?并证明你的结论;图234(a)(2)如图234(b),当a30时,试判断四边形BC1DA的形状,并说明理由;图234(b)(3)在(2)的情况下,求ED的长解 (1)证明:ABBC,AC由旋转可知,ABBC1,AC1,A
5、BEC1BFABEC1BFBEBF又BA1BC,BA1BEBCBF,即EA1FC(2)四边形BC1DA是菱形证明:A1ABA130,A1C1AB,同理ACBC1四边形BC1DA是平行四边形又ABBC1,四边形BC1DA是菱形(3)如图234(c),过点E作EGAB于点G,则AGBG1图234(c)在RtAEG中,由(2)知四边形BC1DA是菱形,ADAB2 如图235(a),在RtABC中,BAC90,D,E两点分别在AC,BC上,且DEAB,将CDE绕点C顺时针旋转,得到CDE(如图235(b),点D,E分别与点D,E对应),点E在AB上,DE与AC交于点M图235(1)求ACE的度数;(2
6、)求证:四边形ABCD是梯形;(3)求ADM的面积分析 注意旋转前后对应元素的关系,以及图中隐含的45、30等特殊角,将ADM的面积转化为SADESAME,利用方程的思想求解解 (1)如图235(a),BAC90,ABAC,BACB45DEAB,DECDCE45,EDC90CECE4如图235(b),在RtACE中,EAC90,CE4,ACE30(2)如图235(b),DCEACB45,ACE30,DCAECB15又,DCAECBDACB45ACBDACADBCB45,DCB60,ABC与DCB不互补,AB与DC不平行四边形ABCD是梯形(3)在图235(c)中,过点C作CFAD,垂足为F,过
7、D作DGAB,垂足为G作AMH60交AE于H可得FCDACFACD30在RtACF中,在RtDCF中,ADE中,AD,AE2,BAD135在RtADG中,设AMx,可得,MHHE2在RtAMH中,由AM2AH2MH2,可得化简,得解得由AMAC可得3. (2009湖南常德)如图238(a),若ABC和ADE为等边三角形,M,N分别为EB,CD的中点,易证:CDBE,AMN是等边三角形图238(1)当把ADE绕A点旋转到图238(b)的位置时,D,E,B三点共线,CDBE是否仍然成立?若成立请证明;若不成立请说明理由;(2)当ADE绕A点旋转到图238(c)的位置时,D,E,B三点不共线,AMN
8、是否还是等边三角形?若是,请给出证明;并求出当AB2AD时,ADE与ABC及AMN的面积之比;若不是,请说明理由解 (1)如图238(b)CDBE理由如下:ABC和ADE为等边三角形,ABAC,AEAD,BACEAC60BAEBACEAC,DACEADEAC,BAEDACABEACDCDBF(2)如图238(c),AMN是等边三角形,理由如下:同理可证ABEACD,ABEACD,BECDM,N分别是BE,CD的中点,ABAC,ABEACD,ABMACNAMAN,MABNACNAMNACCAMMABCAMBAC60AMN是等边三角形设ADa,则AB2aADAEDE,ABAC,CEDEADE为等边
9、三角形,DEC120,ADE60EDCECD30,ADC90在RtADC中,ADa,ACD30,N为DC的中点,ADE,ABC,AMN为等边三角形,SADESABCSAMN4. (2009宁波)如图239(a),在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(8,0),直线BC经过点B(8,6),C(0,6),将四边形OABC绕点O按顺时针方向旋转a得到四边形OABC,此时直线OA,直线BC分别与直线BC相交于点P,Q图239(1)四边形OABC的形状是_,当a90时,的值是_;(2)如图239(b),当四边形OABC的顶点B落在y轴的正半轴上时,求的值;如图239(c),当四边形OABC的顶
10、点B落在直线BC上时,求OPB的面积;(3)在四边形OABC的旋转过程中,当0a180时,是否存在这样的点P和点Q,使BP?若存在,直接写出点P的坐标;若不存在,请说明理由分析 (1)矩形(或长方形),;(2)先证COPAOB,再证BCQBCO,并求出CQ,BQ的长,从而可得的值;易证OCPBAP,OPBP,CPAP,设BPx,在RtOCP中,根据勾股定理解出x的值,得到SOPB;(3)先假设存在这样的点P和点Q,使,再根据已知条件分类讨论求解解 (1)矩形(长方形),(2)POCBOA,PCOOAB90,COPAOB,即同理,BCQBCO,在RtAOB中,CQ3,BQBCCQ11在OCP和B
11、AP中,OCPBAPOPBP,CPAP设BPx,在RtOCP中,CPAPOAOP8x(8x)262x2,解答SOPB(3)存在这样的点P和点Q,使点P的坐标是对于第(3)题,我们提供如下详细解答:过点Q作QHOA于H,连接OQ,则QHOCOC,SPOQ,SPOQ,PQOP设BPx,BQ2x如图239(d),当点P在点B的左侧时,OPPQBQBP3x,在RtPCO中,(8x)262(3x)2解得(舍去)图239如图239(e),当点P在点B的右侧时,OPPQBQBPx,PC8x在RtPCO中,(8x)262x2解得综上可知,存在点,使5. 图1是边长分别为4和3的两个等边三角形纸片ABC和CDE
12、叠放在一起(C与C重合).(1)操作:固定ABC,将CDE绕点C顺时针旋转30得到CDE,连结AD、BE,CE的延长线交AB于F(图2);探究:在图2中,线段BE与AD之间有怎样的大小关系?试证明你的结论.(4分)(2)操作:将图2中的CDE,在线段CF上沿着CF方向以每秒1个单位的速度平移,平移后的CDE设为PQR(图3);探究:设PQR移动的时间为x秒,PQR与ABC重叠部分的面积为y,求y与x之间的函数解析式,并写出函数自变量x的取值范围.(5分)(3)操作:图1中CDE固定,将ABC移动,使顶点C落在CE的中点,边BC交DE于点M,边AC交DC于点N,设AC C=(3090(图4);E
13、D图2图3DE图4C/(C/)(C/)探究:在图4中,线段CNEM的值是否随的变化而变化?如果没有变化,请你求出CNEM的值,如果有变化,请你说明理由.(4分)解:(1)BE=AD 证明:ABC与DCE是等边三角形ACB=DCE=60 CA=CB,CE=CDBCE=ACD BCEA TS BE=AD(也可用旋转方法证明BE=AD)(2)如图在CQT中 TCQ=30 RQT=60QTC=30 QTC=TCQQT=QC=x RT=3x RTSR=90 RST=90y=32 (3x)2=(3x)2(0x3) (3)CNEM的值不变 证明:ACC=60MCENCC=120CNCNCC=120 MCE=
14、CNCE=C EMCCCN CNEM=CCEC=6将两块含30角且大小相同的直角三角板如图1摆放。(1)将图1中绕点C顺时针旋转45得图2,点与AB的交点,求证:;(2)将图2中绕点C顺时针旋转30到(如图3),点与AB的交点。线段之间存在一个确定的等量关系,请你写出这个关系式并说明理由;(3)将图3中线段绕点C顺时针旋转60到(如图4),连结,求证:AB. D解:(1)证明:过点作CA的垂线,垂足为D 易知:CD为等腰直角三角形,DA是直角三角形,且A30,所以 故 (2)解: 过点作C的垂线,垂足为E 易知:E为等腰直角三角形(其中2ACA45) CE是直角三角形,且130,所以故 (3)
15、证明:将图3中线段绕点C顺时针旋转60到,易证:,于是45,故AB.7.如图1,小明将一张矩形纸片沿对角线剪开,得到两张三角形纸片(如图2),量得他们的斜边长为10cm,较小锐角为30,再将这两张三角纸片摆成如图3的形状,但点B、C、F、D在同一条直线上,且点C与点F重合(在图3至图6中统一用F表示) (图1) (图2) (图3)小明在对这两张三角形纸片进行如下操作时遇到了三个问题,请你帮助解决。(1)将图3中的ABF沿BD向右平移到图4的位置,使点B与点F 重合,请你求出平移的距离;(2)将图3中的ABF绕点F顺时针方向旋转30到图5的位置,A1F交DE于点G,请你求出线段FG的长度;(3)
16、将图3中的ABF沿直线AF翻折到图6的位置,AB1交DE于点H,请证明:AHDH (图4) (图5) (图6)解:(1)图形平移的距离就是线段BC的长(2分)又在RtABC中,斜边长为10cm,BAC=30,BC=5cm,平移的距离为5cm(2分)(2),D=30(1分)在RtEFD中,ED=10 cm,FD=,(1分)cm(2分)(3)AHE与中,(1分),即(1分)又,(AAS)(1分)(1分)8.如图(9)-1,抛物线经过A(,0),C(3,)两点,与轴交于点D,与轴交于另一点B(1)求此抛物线的解析式;(2)若直线将四边形ABCD面积二等分,求的值;(3)如图(9)-2,过点E(1,1
17、)作EF轴于点F,将AEF绕平面内某点旋转180得MNQ(点M、N、Q分别与点A、E、F对应),使点M、N在抛物线上,作MG轴于点G,若线段MGAG12,求点M,N的坐标DOBAxyCy=kx+1图(9)-1EFMNGOBAxy图(9)-2Q(1)解:把A(,0),C(3,)代入抛物线 得 1分 整理得 2分 解得3分 抛物线的解析式为 4分 (2)令 解得 B点坐标为(4,0) 又D点坐标为(0,)ABCD 四边形ABCD是梯形DOBAxyCBCy=kx+1图(9) -1HT S梯形ABCD 5分设直线与x轴的交点为H, 与CD的交点为T,则H(,0), T(,)6分直线将四边形ABCD面积
18、二等分S梯形AHTD S梯形ABCDEFMNGOBAxy图(9) -27分8分(3)MG轴于点G,线段MGAG12 设M(m,),9分 点M在抛物线上 解得(舍去) 10分M点坐标为(3,)11分根据中心对称图形性质知,MQAF,MQAF,NQEF,N点坐标为(1,) 12分9.(09年湖南常德)26如图9,若ABC和ADE为等边三角形,M,N分别EB,CD的中点,易证:CD=BE,AMN是等边三角形 (1)当把ADE绕A点旋转到图10的位置时,CD=BE是否仍然成立?若成立请证明,若不成立请说明理由;(4分)图9 图10 图11图8 (2)当ADE绕A点旋转到图11的位置时,AMN是否还是等
19、边三角形?若是,请给出证明,并求出当AB=2AD时,ADE与ABC及AMN的面积之比;若不是,请说明理由(6分)来源:学科网ZXXK(09年湖南常德26题解析)解:(1)CD=BE理由如下:1分 ABC和ADE为等边三角形 AB=AC,AE=AD,BAC=EAD=60oBAE =BACEAC =60oEAC,来源:学科网图11CNDABMEDAC =DAEEAC =60oEAC, BAE=DAC, ABE AC 3分CD=BE4分 (2)AMN是等边三角形理由如下:5分 ABE ACD, ABE=ACD M、N分别是BE、CD的中点, BM= AB=AC,ABE=ACD, ABM ACNAM=
20、AN,MAB=NAC6分 NAM=NAC+CAM=MAB+CAM=BAC=60o AMN是等边三角形 设AD=a,则AB=2a AD=AE=DE,AB=AC, CE=DE ADE为等边三角形, DEC=120 o, ADE=60o, EDC=ECD=30o , ADC=90o8分 在RtADC中,AD=a,ACD=30 o , CD=N为DC中点, , 9分ADE,ABC,AMN为等边三角形,SADESABC SAMN10分解法二:AMN是等边三角形理由如下:5分ABE ACD,M、N分别是BE、CN的中点,AM=AN,NC=MBAB=AC,ABM ACN,MAB=NAC ,NAM=NAC+CAM=MAB+CAM=BAC=60oAMN是等边三角形7分设AD=a,则AD=AE=DE= a,AB=BC=AC=2a易证BEAC,BE=, ADE,ABC,AMN为等边三角形SADESABC SAMN10分-