2022年中考数学专题几何三大变换问题之旋转问题 .pdf

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1、学习好资料欢迎下载专题 22 几何三大变换问题之旋转(中心对称)问题轴对称、平移、旋转是平面几何的三大变换。旋转变换是指在同一平面内,将一个图形(含点、线、面)整体绕一固定点旋转一个定角,这样的图形变换叫做图形的旋转变换,简称旋转。旋转由旋转中心、旋转的方向和角度决定。经过旋转,旋转前后图形的形状、大小不变,只是位置发生改变;旋转前、后图形的对应点到旋转中心的距离相等,即旋转中心在对应点所连线段的垂直平分线上;旋转前、后 的图形对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角。把一个图形绕着某一定点旋转一个角度360/n(n 为大于1 的正整数)后,与初始的图形重合,这种图形就叫做旋转对称图形,这个定

2、点就叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角。特别地,中心对称也是旋转对称的一种的特别形式。把一个图形绕着某一点旋转180,如果它能与另一个图形重合,那么就说这两个图形关于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心,这两个图形的对应点叫做关于中心的对称点。如果把一个图形绕某一点旋转180 度后能与自身重合,这个图形是中心对称图形。在初中数学以及日常生活中有着大量的旋转变换的知识,是中考数学的必考内容。中考压轴题中旋转问题,包括直线(线段)的旋转问题;三角形的旋转问题;四边形旋转问题;其它图形的问题。一.直线(线段)的旋转问题1.如图,直线l:y3 x3与y轴交于点 A,将直线l 绕点 A顺 时针旋

3、转75o 后,所得直线的解析式为【】Ay3x3 Byx3 Cyx3 Dyx3【答案】B。学习好资料欢迎下载【考点】旋转的性质,待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。【分析】如图,由已知,可求直线y3x3与x、y轴的交点分别为B(1,0),A(0,3),2.根据要求,解答下列问题:(1)已知直线l1的函数表达式为yx1,直接写出:过原点且与l1垂直的直线l2的函数表达式;过点(1,0)且与 l1垂直的直线l2的函数表达式;(2)如图,过点(1,0)的直线 l4向上的方 向与 x 轴的正方 向所成的角为600,求直线l4的函数表达式;把直线l4绕点(1,0)

4、按逆时针方向旋转900得到的直线l5,求直线l5的函数表达式;(3)分别观察(1)(2)中的两个函数表达式,请猜想:当两直线垂直时,它们的函数表达式中自变量的系数之间有何关系?请根据猜想结论直接写出过点(1,1)且与直线11yx55垂直的直线l6的函数表达式。文档编码:CZ5J10U1F7M1 HQ4L4F1C8P8 ZJ6Y8Q10S1A6文档编码:CZ5J10U1F7M1 HQ4L4F1C8P8 ZJ6Y8Q10S1A6文档编码:CZ5J10U1F7M1 HQ4L4F1C8P8 ZJ6Y8Q10S1A6文档编码:CZ5J10U1F7M1 HQ4L4F1C8P8 ZJ6Y8Q10S1A6文档

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11、S1A6文档编码:CZ5J10U1F7M1 HQ4L4F1C8P8 ZJ6Y8Q10S1A6学习好资料欢迎下载【答案】(1)yx。yx1。(2)设直线l4的函数表达式为11yk xb(k1 0),l4与 l5的夹角是为900,l5与 x 轴的夹角是为300。设 l5的解析式为22yk xb(k2 0),直线 l5与 x 轴的正方向所成的角为钝角,k2=tan300=33。又直线l5经过点(1,0),230b3,即23b3。直线 l5的函数表达式为33yx33。文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6

12、 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2

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18、 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5学习好资料欢迎下载(3)通过观察(1)(2)中的两个函数表达式可知,当两直线互相垂直时,它们的函数表达式中自变量的系数互为负倒数关系,过点(1,1)且与直线11yx55垂直的直线l6的函数表达式为y5x6。【考点】一次函数综合题,旋转问题,探索规律题(图形的变化类),待定系数法的应用,直线上点的坐标与方程的关系,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。二.三角形的旋转问题3.有两个全等的等腰直角三角板ABC和 EFG其直角边长均为6(如图 1 所示)叠放在一起,使三角板EFG的直角顶点G与三角

19、板ABC的斜边中点O重合现将三角板EFG绕 O点顺时针旋转,旋转角满足0o90o,四边形 CHGK 是旋转过程中两块三角板的重叠部分(如图2)(1)在上述旋转过程中,BH与 CK有怎样的数量关系?四边形CHGK 的面积是否发生变化?并证明你发现的结论(2)如图,连接KH,在上述旋转过程中,是否存在某一位置使 GKH的面积恰好等于ABC面积的?若存在,请求出此时KC的长度;若不存在,请说明理由【答案】(1)BH=CK,不变;(2)x=2 或 x=4【解析】试题分析:(1)先由ASA 证出 CGK BGH,再根据全等三角形的性质得出BH=CK,根据全等得出四边形CKGH 的面积等于三角形ACB面积

20、一半;(2)根据面积公式得出,根据 GKH的面积恰好等于ABC18593212xxSSSCKHCKGHGHK四边形文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编

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27、积,即等于ACB面积的一半,等于9;(2)假设存在使GKH的面积恰好等于ABC面积的的位置设 BH=x,由题意及(1)中结论可 得,CK=BH=x,CH=CB-BH=6-x,185185221321xxCKCHSCKH93212xxSSSCKHCKGHGHK四边形文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2

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31、 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2

32、T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6

33、 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5学习好资料欢迎下载4.如图,在 RtABC中,C=90,A=45,AB=2 将 ABC绕顶点 A

34、顺时针方向旋转至AB C的位置,B,A,C三点共线,则线段BC扫过的区域面积为【答案】34。【考点】扇形面积的计算,旋转的性质,等腰直角三角形的性质,转换思想的应用。【分析】先根据 RtABC中,C=90,A=30,AB=2求出 BC及 AC的长,再根据线段BC扫过的区域面积为:=22135213523=3603604。三.四边形旋转问题5.如图 1,把边长分别是为4 和 2 的两个正方形纸片OABC 和 OD EF叠放在一起文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:

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36、3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:

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38、3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:

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41、CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5学习好资料欢迎下载(1)操作 1:固定正方形OABC,将正方形OD EF绕点O按顺时针方向旋转 45得到正方形ODEF,如图 2,连接 AD、CF,线段 AD与 CF之间有怎样的数量关系?试证明你的结论;(2)操作 2,如图 2,将正 方形 ODEF沿着射线DB以每秒 1 个单位的速度平移,平移后的正方形 ODEF 设为正方形 PQMN,如图 3,设正方形 PQMN 移动的时间为x 秒,正方形PQMN 与正方形 OABC 的重叠部分面积为y,直接写出y 与 x 之间的函数解析式;(3)操作 3:固定正方形OABC,将正方形O

42、D EF绕点O按顺时针方向旋转90得到正方形OHKL,如图 4,求 ACK的面积【答案】(1)相等见解析(2)见解析(3)8【解析】解:(1)相等(3)连接 OK,COK=ACO=45,OK AC,SACK=SAOC=86.把边长为1 的正方形纸片OABC 放在直线m上,OA边在直线m上,然后将正方形纸片绕着顶点A按顺时针方向旋转90,此时,点O运动到了点O1处(即点B处),点 C运动到了点C1处,点 B运动到了点B1处,又将正方形纸片AO1C1B1绕 B1点,按顺时针方向旋转90,按上述方法经过4 次旋转后,顶点O经过的总路程为,经过 61 次旋转后,顶点O经过的总路程为文档编码:CN2T5

43、C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 Z

44、G8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5

45、C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 Z

46、G8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5

47、C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 Z

48、G8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5

49、C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5学习好资料欢迎下载【答案】,四.其它图形的问题7.如图,正六边形的边长为,半径是1 的 O从与 AB相切于点D的位置出发,在正六边形外部按顺时针方向沿正六边形滚动,又回到与 AB相切于点D的位置,则O自转了【】A4 周B 5周C6 周D7 周【答案】B。【考点】多边形内角和定理,直线与圆的位置关系。文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5

50、文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3S6E7C3Z6 ZG8T6W8U4J5文档编码:CN2T5C6S9V9 HK3

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