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备考2024年中考数学探究性训练专题23 图形的旋转

更新时间:2024-03-31 浏览次数:20 类型:二轮复习
一、选择题
  • 1. (2023·南湖模拟) 如图,正方形边长为4,点E在边上运动,在的左侧作等腰直角三角形 , 连接.喜欢探究的小亮通过独立思考,得到以下两个结论:①当点E与点D重合时,;②当线段最短时,.下列判断正确的是( )

    A . ①,②都正确 B . ①,②都错误 C . ①正确,②错误 D . ①错误,②正确
二、填空题
  • 2. (2019·江北模拟) 一副三角板如图所示,叠放在一起.若固定△AOB,将△ACD绕着公共点A按顺时针方向旋转α度(0<α<180).请你探索,当△ACD的一边与△AOB的一边平行时,相应的旋转角α的度数.

  • 3. (2021·安徽模拟) 如图,RtBAC , ∠ACB=30°,∠BAC=90°,将RtBAC绕点A旋转一定度数,点C与点C'重合,点B与点B'重合,当C、B、C'三点在同一条直线时,请完成下列探究:

    1. (1) 这个旋转角=°;
    2. (2) 此时,
  • 4. (2021·甘肃模拟) 如图,是正方形内点,且 , 将绕点逆时针旋转得到 , 连接于点 , 请完成下列探究:

    1. (1) 的度数为
    2. (2) 若 , 则的长为.
  • 5. (2022·安徽模拟) 四边形ABCD是矩形,以点D为旋转中心,顺时针旋转矩形ABCD,得到矩形DEFG, , 试探究:

    1. (1) 如图1,当点E落在BC上时,CE的长度为
    2. (2) 如图2,O是对角线BD的中点,连接EO,FO,设的面积为s,在矩形DEFG的旋转过程中,s的取值范围为
  • 6. (2019九上·衢州期中) 如图,在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线 y=-x(x-3)(0≤x≤3) 在x轴上方部分记作C1 , 它与x轴交于点O,A1 , 将C1绕点A1旋转180°得C2 , C2与x 轴交于另一点A2 . 继续操作并探究:将C2绕点A2旋转180°得C3 , 与x 轴交于另一点A3;将C3绕点A 2旋转180°得C4 , 与x 轴交于另一点A4 , 这样依次得到x轴上的点A1 , A2 , A3 , …,An , …,及抛物线C1 , C2 , …,Cn , ….则点A4的坐标为;Cn的顶点坐标为(n为正整数,用含n的代数式表示) .

三、理论探究题
  • 7. (2023九上·鸡西月考) 问题情境:数学课上,老师引导同学们以“正方形中线段的旋转”为主题开展数学活动.已知正方形中, , 点E是射线上一点(不与点C重合),连接 , 将绕点E顺时针旋转得到 , 连接

    1. (1) 特例分析:如图1,当点E与点D重合时,则=
    2. (2) 深入谈及:当点E不与点D重合时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请在图2与图3中选择一种情况进行证明;若不成立,请说明理由;
    1. (1) 【模型感知】如图①,在正方形ABCD中,点E是对角线AC上一点(不与点AC重合),连接BE , 将线段BE绕点B逆时针旋转90°得到线段BE',连接AE' , 求证:AE'=CE
    2. (2) 【模型发展】如图②,在正方形ABCD中,点E是对角线CA的延长线上的一点,连接BE , 将线段BE绕点B逆时针旋转90°得到线段BE',连接AE',线段AE'CE的数量关系为 AE'与CE所在直线的位置关系为 (不需证明);
    3. (3) 【解决问题】如图③,在正方形ABCD中,点E是对角线AC延长线上的一点,连接BE , 将线段BE绕点B逆时针旋转90°,得到线段BE',连接AE',EE',若AC=3CE , 则
  • 9. (2023九上·江源月考) 如图①.四边形ABCD与四边形AEFG是共一个顶点的两个大小不同的正方形.

    1. (1) 操作发现:如图②.正方形AEFG绕顶点A逆时针旋转,使点E落在边AD上时.填空:

      ①线段BE与IG的数量关系是

      ②∠ABE与∠ADG的关系是

    2. (2) 猜想与证明:如图③,正方形AEFG绕顶点A逆时针旋转某一角度α(0<α< 90°)时.猜想(1)中的结论是否成立?并证明你的结论:
    3. (3) 拓展应用:如图④.正方形AEFG绕顶点A逆时针旋转,使点F落在边AD上时,若AB= . AF=1,则BE= 
  • 10. (2023九上·天河期中)  如图,在正方形中,EF分别是边上的两点,且分别交正方形的对角线GH两点,将绕点A顺时针旋转90°后,得到 , 连接

      

    1. (1) 求证:平分
    2. (2) 求证:
    3. (3) 试试探索 、三条线段间的数量关系,并加以证明.
  • 11. (2023九上·深圳月考) 通过类比联想、引申拓展研究典型题目,可达到解一题知一类的目的.下面是一个案例,请补充完整.

    原题:如图1,点EF分别在正方形ABCD的边BCCD上,∠EAF=45°,连接EF , 则EFBEDF , 试说明理由.

    1. (1) 思路梳理

      ABCD , ∴把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG , 可使ABAD重合.∵∠ADC=∠B=90°∠FDG=180°,∴点FDG共线.根据(从“SSSASAAASSAS”中选择填写),易证△AFG,得EFBEDF

    2. (2) 类比引申

      如图2,四边形ABCD中,ABAD , ∠BAD=90°,点EF分别在边BCCD上,∠EAF=45°.若∠B , ∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足等量关系时,仍有EFBEDF

    3. (3) 联想拓展

      如图3,在△ABC中,∠BAC=90°,ABAC , 点DE均在边BC上,且∠DAE=45°.猜想BDDEEC应满足的等量关系,并写出推理过程.

    4. (4) 思维深化

      如图4,在△ABC中,∠BAC=60°,ABAC , 点DE均在直线BC上,点D在点E的左边,且∠DAE=30°,当AB=4,BD=1时,直接写出CE的长.

  • 12. (2023·松原模拟) 【问题情境】
    如图 , 点为正方形内一点, , 将绕点按顺时针方向旋转 , 得到的对应点为点延长于点 , 连接

     

    1. (1) 四边形的形状是 ;
    2. (2) , 则正方形的面积为
    3. (3) 如图 , 若 , 请猜想线段的数量关系并加以证明.
  • 13. (2023九上·安吉月考) 如图1,在△ABC中,ABAC=2,∠BAC=120°,点DE分别是ACBC的中点,连接DE

    1. (1) 探索发现:

      图1中,的值为的值为

    2. (2) 拓展探究

      若将△CDE绕点C旋转,在旋转过程中的大小有无变化?请仅就图2的情形给出证明.

    3. (3) 问题解决

      当△CDE旋转至ADC三点共线时,直接写出线段BE的长.

  • 14. (2024九上·从江月考) 【发现证明】如图(1)所示,点E,F分别在正方形ABCD的边BC,CD上,∠EAF=45°,在判断BE,EF,FD之间的数量关系时,小聪把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,通过证明△AEF≌△AGF;从而发现并证明了EF=BE+FD.

    1. (1) 【类比引申】

      如图(2)所示,点E,F分别在正方形ABCD的边CB,CD的延长线上,∠EAF=45°,连接EF,请根据小聪的发现给你的启示写出EF,BE,DF之间的数量关系,并证明;

    2. (2) 【联想拓展】

      如图(3)所示,∠BAC=90°,AB=AC,点E,F在边BC上,且∠EAF=45°,若BE=3,EF=5,求CF的长.

  • 15. (2024九上·苍溪期末) 把两个等腰直角三角形按图①所示的位置摆放,将绕点C逆时针旋转)到图②所示位置,连接

    1. (1) 特例问题:如图①,的数量关系是的位置关系是
    2. (2) 探索解决:如图②,(1)中的数量关系和位置关系是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
    3. (3) 拓展应用:如图③,点D内部,若 , 求线段的长.
  • 16. 已知是等腰三角形, , 将绕点逆时针旋转得到 , 点、点的对应点分别是点、点

    1. (1) 感知:如图①,当落在边上时,之间的数量关系是:(不需要证明);
    2. (2) 探究:如图②,当落在的左侧时,是否相等?如果相等,请证明;如果不相等,请说明理由;
    3. (3) 应用:如图③,若交于点 , 则度.
  • 17.  【教材呈现】如图是华师版九年级上册数学教材第页的部分内容. 

    如图,在中,点分别是的中点,根据画出的图形,可以猜想: , 且
    对此,我们可以用演绎推理给出证明无需证明

    1. (1) 【感知】如图 , 在中,的中线,分别是的中点,求的长;
    2. (2) 【应用】如图 , 在中,分别是的中点,连接 , 将绕点逆时针旋转一定的角度 , 连接 , 若 , 则  ;
    3. (3) 【拓展】如图 , 在等边中,是射线上一动点在点右侧 , 连接 , 把线段绕点逆时针旋转得到线段 , 连接中点,连接 , 若 , 则
    1. (1) 【性质探究】如图1,在中,ABAC , 点D在斜边BC上,将△ABD绕点A逆时针旋转90°得到△ACE.

      ①直线BDCE的位置关系为                     

      ②若点FBE的中点,连接AF , 请探究线段AFCD的数量关系,并给予证明.

    2. (2) 【拓展应用】

      如图2,已知点E是正方形ABCD的边BC上任意一点,以AE为边作正方形AEFG , 连接BG,HBG的中点,连接AH . 若AB=4,BE=3,求AH的长.

  • 19. (2023九上·丰城月考) 综合与实践

    如图1,已知点G在正方形ABCD的对角线AC 上,GEBC , 垂足为EGFCD , 垂足为F

    1. (1) 【证明与推断】

      ①四边形CEGF的形状是  ▲

      的值为  ▲

    2. (2) 【探究与证明】

      在图1的基础上,将正方形CEGF绕点C按顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图2所示,试探究线段AGBE之间的数量关系,并说明理由;

    3. (3) 【拓展与运用】

      如图3,在(2)的条件下,正方形CEGF 在旋转过程中,当BEF三点共线时,探究AGGE的位置关系,并说明理由.

  • 20. (2023九上·金沙期中) 综合与实践:

    1. (1) 问题情景:如图1,已知等边和它内部一点D,把线段BD绕点B逆时针旋转得到线段BE,连接DE,CE,射线AD,CE交于点F,则AD与CE数量关系是.(填空)
    2. (2) 类比探究:如图2,在等腰中, , 点D是AC边上一点,过点D作交AB于点E,将绕点A旋转得到 , 连接 , 在旋转的过程中,设直线交于点F,探索的数量关系和的度数;
    3. (3) 拓展应用:如图3,在中, , 以AB为斜边作等腰直角三角形ABD,若 , 求线段的AB长(直接写出答案).
    1. (1) 问题提出

      如图1,在中, , 点M内一点,将线段绕点A按逆时针方向旋转的度数得到 , 连接 , 则的数量关系为的数量关系为

    2. (2) 问题解决

      如图2,在中, , 过B点的射线边于点D , 且M为射线上一动点,连接 , 将绕点A逆时针旋转 , 得到 , 连接 , 当为直角三角形时,求的长.

    3. (3) 拓展探究

      如图3,矩形中,E为直线上动点,将D逆时针旋转 , 得到 , 连接 , 则的最小值为.(直接写出结果)

  • 22. (2023九上·大同期中) 综合与实践

    问题情境:如图1,正方形和正方形有公共顶点 , 现将正方形绕点按顺时针方向旋转,旋转角为 , 连接

     

    图1图2图3

    1. (1) 猜想证明:猜想图2中的数量关系并证明;
    2. (2) 探究发现:如图3,当时,连接 , 延长于点 , 求证:垂直平分
    3. (3) 拓展延伸:在旋转过程中,当的面积最大时,直接写出此时旋转角的度数和的面积.
  • 23. (2023九上·抚松月考) 已知四边形ABCD是菱形,AB=4,∠ABC=60°,∠MAN的两边分别与射线CB、DC相交于点E、F,且∠MAN = 60*.

    1. (1) [初步感知]

      当E是线段CB的中点时(如图①),AE与EF的数量关系为

    2. (2) [深入探究]

      如图②,将图①中的∠MAN绕点A顺时针旋转α(0°<α< 30°),(1)中的结论还成立吗?说明理由;

    3. (3) [拓展应用]

      如图③,将图①中∠MAN绕点A继续顺时针旋转,当α= 45°时,直接写出EB的长.

    1. (1) 特殊情景:如图 , 在四边形中, , 以点为顶点作一个角,角的两边分别交于点 , 且 , 连接 , 若 , 探究:线段之间的数量关系,并说明理由.
    2. (2) 类比猜想:类比特殊情景,在上述条件下,把“”改成一般情况“ , ”如图 , 小明猜想:线段之间的数量关系是否仍然成立?若成立,请你写出结论;若不成立,请写出理由.
    3. (3) 解决问题:如图 , 在中, , 点均在边上,且 , 若 , 计算的长度.
  • 25. (2023九上·吉州月考) 问题解决

    一节数学课上,老师提出了这样一个问题:如图①,点P是等边内的一点,.你能求出的度数和等边的面积吗?小明通过观察、分析、思考,形成了如下思路:

    如图①将绕点B逆时针旋转 , 得到 , 连接 , 可得是等边三角形,根据勾股定理逆定理可得是直角三角形,从而使问题得到解决.

    1. (1) 结合小明的思路完成填空:.
    2. (2) 类比探究

      ①.如图②,若点P是正方形内一点, , 求的度数和正方形的面积.

      ②.如图③,若点P是正方形外一点, , 求的度数和正方形的面积.

  • 26. (2023九上·长春月考)  如图(1),已知点G在正方形ABCD的对角线AC上,GE⊥BC,垂足为点E,GF⊥CD,垂足为点F.易证四边形CEGP是正方形.

    1. (1) 推断,的值为
    2. (2) 探究与证明:将正方形CEGP绕点C顺时针方向旋转α角(0°<α<45°),如图(2)所示,试探究线段NG与BE之间的数量关系,并说明理由:
    3. (3) 拓展与运用:正方形CECF在旋转过程中,当B,E,P三点在一条直线上时,如图(3)所示,延长CG交AD于点H.若AG=6,GH=  . 则BC=
  • 27. (2023·贵州模拟) 综合与实践

      

    1. (1) 问题提出

      如图①,在中, , 点在边上,连接 , 点在边上,点的中点,连接 , 则的形状是

    2. (2) 问题探究

      如图②,将图①中的绕点按逆时针方向旋转,使点落在边上,试判断的数量关系,并说明理由;

    3. (3) 拓展延伸

      在图②中,若 , 将绕点按逆时针方向旋转,当点在线段上时,求线段的长(用含的式子表示).

  • 28. (2023·铜仁模拟) 定义:在一个等腰三角形底边的高线上所有点中,到三角形三个顶点距离之和最小的点叫做这个等腰三角形的“近点”,“近点”到三个顶点距离之和叫做这个等腰三角形的“最近值”.

    1. (1) 【基础巩固】如图1,在等腰中,边上的高,已知上一点E满足 , 求
    2. (2) 【尝试应用】如图2,等边边长为 , E为高线上的点,将绕点A逆时针旋转得到 , 连接 , 请你在此基础上继续探究出等边的“最近值”;
    3. (3) 【拓展提高】如图3,在菱形中,过的中点E作垂线交的延长线于点F,连接 , 已知 , 求“最近值”的平方.
四、实践探究题
  • 29. (2022·潍坊)               
    1. (1) 【情境再现】

      甲、乙两个含角的直角三角尺如图①放置,甲的直角顶点放在乙斜边上的高的垂足O处,将甲绕点O顺时针旋转一个锐角到图②位置.小莹用作图软件Geogebra按图②作出示意图,并连接 , 如图③所示,于E,于F,通过证明 , 可得

      请你证明:

    2. (2) 【迁移应用】

      延长分别交所在直线于点P,D,如图④,猜想并证明位置关系.

    3. (3) 【拓展延伸】

      小亮将图②中的甲、乙换成含角的直角三角尺如图⑤,按图⑤作出示意图,并连接 , 如图⑥所示,其他条件不变,请你猜想并证明数量关系.

  • 30. (2023九上·潞州期中) 综合与实践

    问题情境:

    在“综合与实践”课上,老师提出如下问题:如图 , 在矩形纸片中, , 将矩形纸片沿对角线剪开,得到两个全等的直角三角形纸片 , 将固定不动,绕点按顺时针方向旋转一定角度,得到 , 其中点的对应点为点 , 点的对应点为点 . 如图 , 当点落在边上时,连结 , 求的长.

    1. (1) 数学思考:

      请你解答老师提出的问题.

    2. (2) 深入探究:

      老师将图2中的绕点C继续按顺时针方向旋转,在旋转的过程中,让同学们提出新的问题

      ①“善思小组”提出问题:如图3,当点落在的延长线上时,连结 , 求的长;

      ②“智慧小组”提出问题:如图4,当点落在的延长线上时,连结 , 求的长.

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