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1、-初中数学专题:旋转问题-第 5 页第 专题二旋转学习要点与方法点拨:出题位置:选择、填空最后一道题和倒数第二道题,压轴题最后两道“旋转”在苏教版中是一个独立章节,在中考和平时的考试张经常出现,结合三角形,四边形等基本图形考察学生对旋转的应用。同时,旋转对解决动点问题有极大的帮助。一、 基本图形一:将AOB旋转至AOB,图、分别可以得到结论?旋转点会有一组对角相等(考题规律,如果已知条件为较小的角度相等,则题目一定需要较大的角相等;如果条件给出较大的角相等,则一定需要较小的角相等)二、 基本图形二:将AOB旋转至AOB,连接AA与BB,分别在图、中证明OAA与OBB相似。旋转后连接得到的两个三
2、角形相似。因为旋转的两个三角形全等,连接后出现等腰三角形,顶角相等;则底角亦相等;或根据夹角成比例证明相似。三、 解题步骤(1) 第一步:找旋转点,角相等;(2) 第二步:证全等、相似;(3) 第三步:利用全等、相似得到边、角条件。模块精讲例1.在锐角ABC中,AB=4,BC=5,ACB=45,将ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到A1BC1(1) 当点C1在线段CA的延长线上时,如图1,求CC1A1的度数;(2) 如图2,ABC绕点B按逆时针方向旋转,连接AA1,CC1,若ABA1的面积为4,求CBC1的面积;(3)点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,在ABC绕点B按逆时针方向旋转过程
3、中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值例2.已知ABC是等边三角形.(1) 将ABC绕点A逆时针旋转角(0180),得到ADE,BD和EC所在直线相交于点O.如图a,当 =20时,ABD与ACE是否全等?(填“是”或“否”),BOE=度;当ABC旋转到如图b所在位置时,求BOE的度数;(2)如图c,在AB和AC上分别截取点B和C,使AB=AB,AC=AC,连接BC,将ABC绕点A逆时针旋转角(0180),得到ADE.BD和EC所在直线相交于点O,请利用图c探索BOE的度数,直接写出结果,不必说明理由.例3.(一)如图,在ABC和ADE中,AB=AC,AD=AE,BAC=DA
4、E=90当点D在AC上时,如图(1),线段BD、CE有怎样的数量关系和位置关系?直接写出你猜想的结论;将图(1)中的ADE绕点A顺时针旋转角(090),如图(2),线段BD、CE有怎样的数量关系和位置关系?请说明理由(二) 当ABC和ADE满足下面甲、乙、丙中的哪个条件时,使线段BD、CE在(1)中的位置关系仍然成立?不必说明理由甲:AB:AC=AD:AE=1,BAC=DAE90;乙:AB:AC=AD:AE1,BAC=DAE=90;丙:AB:AC=AD:AE1,BAC=DAE90例4.【2016扬州】已知正方形ABCD的边长为4,一个以点A为顶点的45角绕点A旋转,角的两边分别与边BC、DC的
5、延长线交于点E、F,连接EF。设CE=a,CF=b。(1)如图1,当EAF被对角线AC平分时,求a、b的值;(2)当AEF是直角三角形时,求a、b的值;(3)如图3,探索EAF绕点A旋转的过程中a、b满足的关系式,并说明理由。例5.【2016淮安】问题背景:如图,在四边形ADBC中,ACBADB90,ADBD,探究线段AC、BC、CD之间的数量关系.小吴同学探究此问题的思路是:将BCD绕点D逆时针旋转90到AED处,点B、C分别落在点A、E处(如图),易证点C、A、E在同一条直线上,并且CDE是等腰直角三角形,所以CECD,从而得出结论:AC+BCCD.图图图 图图简单应用:(1)在图中,若A
6、C,BC2,则CD.(2)如图,AB是O的直径,点C、D在O上,弧AD弧BD,若AB13,BC12,求CD的长。拓展延伸:(3)如图,ACBADB90,ADBD,若ACm,BCn(mn),求cd的长(用含m,n的代数式表示)(4)如图,ACB90,ACBC,点P为AB的中点,若点E满足AEAC,CECA,点Q为AE的中点,则线段PQ与AC的数量关系是.例6.【2016宿迁】已知ABC是等腰直角三角形,AC=BC=2,D是边AB上一动点(A、B两点除外),将CAD 绕点C按逆时针方向旋转角得到CEF,其中点E是点A的对应点,点F是点D的对应点 (1)如图1,当=90时,G是边AB上一点,且BG=
7、AD,连接GF求证:GFAC; (2)如图2,当90180时,AE与DF相交于点M 当点M与点C、D不重合时,连接CM,求CMD的度数; 设D为边AB的中点,当从90变化到180时,求点M运动的路径长课堂练习1.将两块全等的三角板如图摆放,其中A1CB1=ACB=90,A1=A=30(1)将图中的A1B1C顺时针旋转45得图,点P1是A1C与AB的交点,点Q是A1B1与BC的交点,求证:CP1=CQ;(2)在图中,若AP1=2,则CQ等于多少?(3)如图,在B1C上取一点E,连接BE、P1E,设BC=1,当BEP1B时,求P1BE面积的最大值课后巩固习题1在平面直角坐标系xOy中,已知点A(3
8、,4),将OA绕坐标原点O旋转90至OA,则点A的坐标是2如图,在平面直角坐标系xOy中,ABC由ABC绕点P旋转得到,则点P的坐标为(第2题图)(第3题图)3如图,在RtABC中,ACB90,B60,BC2,ABC可以由ABC绕点C顺时针旋转得到,其中点A与点A是对应点,点B与点B是对应点,连结AB,且A,B,A在同一条直线上,则AA的长为4把二次函数y(x1)22的图象绕原点旋转180后得到的图象的表达式为5如图,方格纸中每个小正方形的边长都是1个单位长度,RtABC的三个顶点A(2,2),B(0,5),C(0,2)(1)将ABC以点C为旋转中心旋转180,得到A1B1C,请画出A1B1C
9、的图形(2)平移ABC,使点A的对应点A2坐标为(2,6),请画出平移后对应的A2B2C2的图形(3)若将A1B1C绕某一点旋转可得到A2B2C2,请直接写出旋转中心的坐标(第5题图)6如图,将ABC绕点C(0,1)旋转180得到ABC,设点A的坐标为(a,b),则点A的坐标为()A. (a,b) B. (a,b1)C. (a,b1) D. (a,b2) (第6题图)(第7题图)(第8题图)7如图,COD是AOB绕点O顺时针旋转40后得到的图形,若点C恰好落在AB上,且AOD的度数为90,则B的度数是 ()A. 50 B. 60C. 70 D. 758如图,两个边长相等的正方形ABCD和EFG
10、H,正方形EFGH的顶点E固定在正方形ABCD的对称中心位置,正方形EFGH绕点E顺时针方向旋转,设它们重叠部分的面积为S,旋转的角度为,S与的函数关系的大致图象是()9如图,把一个斜边长为2且含有30角的直角三角尺ABC绕直角顶点C顺时针旋转90到A1B1C,则在旋转过程中这个三角尺扫过的图形的面积是(D)A. B. C. D. (第9题图)(第10题图)10 在RtABC中,已知C90,B50,点D在边BC上,BD2CD.把ABC绕着点D逆时针旋转m(0m180)度后,如果点B恰好落在初始RtABC的边上,那么m. 11如图,等腰RtABC中,ACB90,ACBC1,且AC边在直线a上,将
11、ABC绕点A顺时针旋转到位置可得到点P1,此时AP1;将位置的三角形绕点P1顺时针旋转到位置,可得到点P2,此时AP21;将位置的三角形绕点P2顺时针旋转到位置,可得到点P3,此时AP32;,按此规律继续旋转,直至得到点P2016为止则AP2016(第11题图)12在数学兴趣小组的活动中,小明进行数学探究活动,将边长为2的正方形ABCD与边长为2的正方形AEFG按图位置放置,AD与AE在同一直线上,AB与AG在同一直线上(1)小明发现DGBE,请你帮他说明理由(2)如图,小明将正方形ABCD绕点A逆时针旋转,当点B恰好落在线段DG上时,请帮他求出此时BE的长(3)如图,小明将正方形ABCD绕点
12、A继续逆时针旋转,线段DG与线段BE将相交,交点为H,写出GHE与BHD面积之和的最大值,并简要说明理由(第12题图)13在一次科技活动中,小明进行了模拟雷达扫描实验如图,表盘是ABC,其中ABAC,BAC120,在点A处有一束红外光线AP,从AB开始,绕点A逆时针匀速旋转,每秒钟旋转15,到达AC后立即以相同旋转速度返回AB,到达后立即重复上述旋转过程小明通过实验发现,光线从AB处旋转开始计时,旋转1 s,此时光线AP交BC边于点M,BM的长为(2020) cm.(1)求AB的长(2)从AB处旋转开始计时,若旋转6 s,此时光线AP与BC边的交点在什么位置?若旋转2014 s,交点又在什么位
13、置?请说明理由(第13题图) 14. 如图1,将两个完全相同的三角形纸片ABC和DEC重合放置,其中C=90,B=E=30(1)操作发现如图2,固定ABC,使DEC绕点C旋转,当点D恰好落在AB边上时,填空:线段DE与AC的位置关系是_;设BDC的面积为S1,AEC的面积为S2,则S1与S2的数量关系是_(2)猜想论证当DEC绕点C旋转到如图3所示的位置时,小明猜想(1)中S1与S2的数量关系仍然成立,并尝试分别作出了BDC和AEC中BC、CE边上的高,请你证明小明的猜想(3)拓展探究已知ABC=60,点D是角平分线上一点,BD=CD=4,DEAB交BC于点E(如图4)若在射线BA上存在点F,使SDCF=SBDE,请直接写出相应的BF的长