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2013年全国中考数学压轴题分类解析汇编专题
专题54图形的旋转变换
一、选择题
1. (2012天津市3分)将下列图形绕其对角线的交点逆时针旋转900,所得图形一定与原图形重合的是【 】
(A)平行四边形 (B)矩形 (C)菱形 (D)正方形
【答案】D。
【考点】旋转对称图形
【分析】根据旋转对称图形的性质,可得出四边形需要满足的条件:此四边形的对角线互相垂直、平分且相等,则这个四边形是正方形。故选D。
2. (2012广东佛山3分)如图,把一个斜边长为2且含有300角的直角三角板ABC绕直角顶点C顺时针旋转900到△A1B1C,则在旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积是【 】
A.π B. C. D.
【答案】D。
【考点】旋转的性质,勾股定理,等边三角形的性质,扇形面积。
【分析】因为旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积分为三部分扇形ACA1、 BCD和△ACD 计算即可:
在△ABC中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,
∴BC=AB=1,∠B=90°-∠BAC=60°。∴。
∴。
设点B扫过的路线与AB的交点为D,连接CD,
∵BC=DC,∴△BCD是等边三角形。∴BD=CD=1。
∴点D是AB的中点。
∴S。
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∴
故选D。
3. (2012广东汕头4分)如图,将△ABC绕着点C顺时针旋转50°后得到△A′B′C′.若∠A=40°.∠B′=110°,则∠BCA′的度数是【 】
A.110° B.80° C.40° D.30°
【答案】B。
【考点】旋转的性质,三角形内角和定理。
【分析】根据旋转的性质可得:∠A′=∠A,∠A′CB′=∠ACB,
∵∠A=40°,∴∠A′=40°。
∵∠B′=110°,∴∠A′CB′=180°﹣110°﹣40°=30°。∴∠ACB=30°。
∵将△ABC绕着点C顺时针旋转50°后得到△A′B′C′,∴∠ACA′=50°,
∴∠BCA′=30°+50°=80°,故选B。
4. (2012江苏苏州3分)如图,将△AOB绕点O按逆时针方向旋转45°后得到△A'OB',若
∠AOB=15°,则∠AOB'的度数是【 】
A.25° B.30° C.35° D. 40°
【答案】B。
【考点】旋转的性质。
【分析】根据旋转的性质,旋转前后图形全等以及对应边的夹角等于旋转角,从而得出答案:
∵将△AOB绕点O按逆时针方向旋转45°后得到△A′OB′,
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∴∠A′OA=45°,∠AOB=∠A′OB′=15°,
∴∠AOB′=∠A′OA-∠A′OB=45°-15°=30°。故选B。
5. (2012福建龙岩4分)如图,矩形ABCD中,AB=1,BC=2,把矩形ABCD 绕AB所在直线旋转一
周所得圆柱的侧面积为【 】
A. B. C. D.2
【答案】B。
【考点】矩形的性质,旋转的性质。
【分析】把矩形ABCD 绕AB所在直线旋转一周所得圆柱是以BC=2为底面半径,AB=1为高。所以,它
的侧面积为。故选B。
6. (2012湖北十堰3分)如图,O是正△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②点O与O′的距离为4;③∠AOB=150°;④;⑤.其中正确的结论是【 】
A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③
【答案】A。
【考点】旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理的逆定理。
【分析】∵正△ABC,∴AB=CB,∠ABC=600。
∵线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,∴BO=BO′,∠O′AO=600。
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∴∠O′BA=600-∠ABO=∠OBA。∴△BO′A≌△BOC。
∴△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到。故结论①正确。
连接OO′,
∵BO=BO′,∠O′AO=600,∴△OBO′是等边三角形。∴OO′=OB=4。故结论②正确。
∵在△AOO′中,三边长为O′A=OC=5,OO′=OB=4,OA=3,是一组勾股数,
∴△AOO′是直角三角形。
∴∠AOB=∠AOO′+∠O′OB =900+600=150°。故结论③正确。
。故结论④错误。
如图所示,将△AOB绕点A逆时针旋转60°,使得AB与AC重合,
点O旋转至O″点.
易知△AOO″是边长为3的等边三角形,△COO″是边长为3、4、5的
直角三角形。
则。
故结论⑤正确。
综上所述,正确的结论为:①②③⑤。故选A。
7. (2012湖南岳阳3分)如图,两个边长相等的正方形ABCD和EFGH,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θ,S与θ的函数关系的大致图象是【 】
A.B.C.D.
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【答案】B。
【考点】旋转问题的函数图象,正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质。
【分析】如图,过点E作EM⊥BC于点M,EN⊥AB于点N,
∵点E是正方形的对称中心,∴EN=EM,EMBN是正方形。
由旋转的性质可得∠NEK=∠MEL,
在Rt△ENK和Rt△EML中,
∠NEK=∠MEL,EN=EM,∠ENK=∠EML,
∴△ENK≌△ENL(ASA)。
∴阴影部分的面积始终等于正方形面积的,即它们重叠部分的面积S不因旋转的角度θ的改变而改变。故选B。
8. (2012四川绵阳3分)如图,P是等腰直角△ABC外一点,把BP绕点B顺时针旋转90°到BP′,已知∠AP′B=135°,P′A:P′C=1:3,则P′A:PB=【 】。
A.1: B.1:2 C.:2 D.1:
【答案】B。
【考点】旋转的性质,等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】如图,连接AP,
∵BP绕点B顺时针旋转90°到BP′,
∴BP=BP′,∠ABP+∠ABP′=90°。
又∵△ABC是等腰直角三角形,
∴AB=BC,∠CBP′+∠ABP′=90°,∴∠ABP=∠CBP′。
在△ABP和△CBP′中,∵ BP=BP′,∠ABP=∠CBP′,AB=BC ,∴△ABP≌△CBP′(SAS)。
∴AP=P′C。
∵P′A:P′C=1:3,∴AP=3P′A。
连接PP′,则△PBP′是等腰直角三角形。∴∠BP′P=45°,PP′= 2 PB。
∵∠AP′B=135°,∴∠AP′P=135°-45°=90°,∴△APP′是直角三角形。
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设P′A=x,则AP=3x,
在Rt△APP′中,。
在Rt△APP′中,。
∴,解得PB=2x。∴P′A:PB=x:2x=1:2。 故选B。
9. (2012四川泸州2分)将如图所示的直角梯形绕直线l 旋转一周,得到的立体图形是【 】
【答案】D。
【考点】点、线、面的关系,旋转的性质。
【分析】将如图所示的直角梯形绕直线l 旋转一周得到圆台。故选D。
10. (2012四川泸州2分)如图,边长为a的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°得到正方形A′B′C′D′,图中阴影部分的面积为【 】
A、 B、 C、 D、
【答案】D。
【考点】正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】设B′C′与CD交于点E,连接AE.
在△AB′E与△ADE中,∠AB′E=∠ADE=90°,AE=AE, AB′=AD,
∴△AB′E≌△ADE(HL)。∴∠B′AE=∠DAE。
∵∠BAB′=30°,∠BAD=90°,∴∠B′AE=∠DAE=30°。
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∴DE=AD•tan∠DAE=a。
∴。
∴。故选D。
11. (2012贵州黔东南4分)点P是正方形ABCD边AB上一点(不与A、B重合),连接PD并将线段PD绕点P顺时针旋转90°,得线段PE,连接BE,则∠CBE等于【 】
A.75° B.60° C.45° D.30°
【答案】C。
【考点】正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质。
【分析】过点E作EF⊥AF,交AB的延长线于点F,则∠F=90°,
∵四边形ABCD为正方形,∴AD=AB,∠A=∠ABC=90°。∴∠ADP+∠APD=90°。
由旋转可得:PD=PE,∠DPE=90°,∴∠APD+∠EPF=90°。
∴∠ADP=∠EPF。
在△APD和△FEP中,∵∠ADP=∠EPF,∠A=∠F,PD=PE,
∴△APD≌△FEP(AAS)。∴AP=EF,AD=PF。
又∵AD=AB,∴PF=AB,即AP+PB=PB+BF。∴AP=BF。∴BF=EF
又∵∠F=90°,∴△BEF为等腰直角三角形。∴∠EBF=45°。
又∵∠CBF=90°,∴∠CBE=45°。故选C。
12. (2012山东日照3分)如图,在4×4的正方形网格中,若将△ABC绕着点A逆时针旋转得到△AB′C′,则的长为【 】
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(A) (B) (C)7 (D)6
【答案】A。
【考点】旋转的性质,弧长的计算。
【分析】根据图示知,∠BAB′=45°,∴的长为:。故选A。
13. (2012山东淄博4分)如图,OA⊥OB,等腰直角三角形CDE的腰CD在OB上,∠ECD=45°,将三角形CDE绕点C逆时针旋转75°,点E的对应点N恰好落在OA上,则的值为【 】
(A) (B) (C) (D)
【答案】C。
【考点】旋转的性质,等腰直角三角形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,勾股定理。
【分析】由旋转的性质,旋转角∠ECN=750,CN=CE。 ∵∠ECD=45°,∴∠OCN=60°。
∴在直角三角形OCN中,,即。
又在等腰直角三角形CDE中,,∴,即。故选C。
14. (2012山东泰安3分)如图,菱形OABC的顶点O在坐标原点,顶点A在x轴上,∠B=120°,OA=2,将菱形OABC绕原点顺时针旋转105°至OA′B′C′的位置,则点B′的坐标为【 】
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A.(,) B.(,) C.(2012泰安) D.(,)
【答案】A。
【考点】坐标与图形变化(旋转),菱形的性质,等边三角形的判定和性质。
【分析】连接OB,OB′,过点B′作B′E⊥x轴于E,
根据题意得:∠BOB′=105°,
∵四边形OABC是菱形,
∴OA=AB,∠AOB=∠AOC=∠ABC=×120°=60°,
∴△OAB是等边三角形。∴OB=OA=2。
∴∠AOB′=∠BOB′﹣∠AOB=105°﹣60°=45°,OB′=OB=2。
∴OE=B′E=OB′•sin45°=。∴点B′的坐标为:()。故选A。
15. (2012山东枣庄3分)如图,直角三角板ABC的斜边AB=12㎝,∠A=30°,将三角板ABC绕C顺时针旋转90°至三角板的位置后,再沿CB方向向左平移,使点落在原三角板ABC的斜边AB上,则三角板平移的距离为【 】
A. 6㎝ B. 4㎝ C.(6- )㎝ D.()㎝
【答案】C。
【考点】锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,旋转的性质。
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【分析】如图,过B′作B′D⊥AC,垂足为B′,
∵在Rt△ABC中,AB=12,∠A=30°,
∴BC=AB=6,AC=AB•sin30°=。
由旋转的性质可知B′C=BC=6,
∴AB′=AC-B′C=。
在Rt△AB′D中,∵∠A=30°,∴B′D=AB′•tan30°=(cm)。故选C。
16. (2012广西柳州3分)如图,小红做了一个实验,将正六边形ABCDEF绕点F顺时针旋转后到达
A′B′C′D′E′F′的位置,所转过的度数是【 】
A.60° B.72° C.108° D.120°
【答案】A。
【考点】旋转的性质,多边形内角和定理。
【分析】∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠AFE=180°×(6-2) =120°。
∴∠EFE′=180°-∠AFE=180°-120°=60°。
∵将正六边形ABCDEF绕点F顺时针旋转后到达A′B′C′D′E′F′的位置,
∴∠EFE′是旋转角,∴所转过的度数是60°。故选A。
17. (2012青海西宁3分)如图,E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上的点,BE=CF,连接AE、
BF.将△ABE绕正方形的对角线的交点O按顺时针方向旋转到△BCF,则旋转角是【 】
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A.45º B.120º C.60º D.90º
【答案】D。
【考点】旋转的性质,正方形的性质,三角形的内角和定理。
【分析】如图,将△ABE绕正方形的对角线交点O按顺时针方向旋转到△BCF时,A和B重合,即∠AOB是旋转角。
∵四边形ABCD是正方形,∴∠BAO=∠ABO=45°。
∴∠AOB=180°-45°-45°=90°,即旋转角是90°。故选D。
18. (2012黑龙江大庆3分)平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为(,1),将OA绕原点按逆时针方向旋转30°得OB,则点B的坐标为【 】
A.(1,) B.( -1,) C.(0,2) D.(2,0)
【答案】 A。
【考点】坐标与图形的旋转变换,勾股定理,特殊角的三角函数值,全等三角形的判定和性质。
【分析】如图,作AC⊥x轴于C点,BD⊥y轴于D点,
∵点A的坐标为(,1),∴AC=1,OC=。
∴OA=。∴∠AOC=30°。
∵OA绕原点按逆时针方向旋转30°得OB,
∴∠AOB=30°,OA=OB。∴∠BOD=30°。
∴Rt△OAC≌Rt△OBD(AAS)。
∴DB=AC=1,OD=OC=。∴B点坐标为(1,)。故选A。
19. (2012黑龙江黑河、齐齐哈尔、大兴安岭、鸡西3分)Rt△ABC中,AB=AC,点D为BC中点.∠MDN=900,∠MDN绕点D旋转,DM、DN分别与边AB、AC交于E、F两点.下列结论
①(BE+CF)=BC,②,③AD·EF,④AD≥EF,⑤AD与EF可能互相平分,
其中正确结论的个数是【 】
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A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C。
【考点】等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,完全平方式的非负数性质,矩形的判定和性质,三角形边角关系,三角形中位线定理。
【分析】∵Rt△ABC中,AB=AC,点D为BC中点.∠MDN=900,
∴AD =DC,∠EAD=∠C=450,∠EDA=∠MDN-∠ADN =900-∠AND=∠FDC。
∴△EDA≌△FDC(ASA)。∴AE=CF。∴BE+CF= BE+ AE=AB。
在Rt△ABC中,根据勾股定理,得AB=BC。∴(BE+CF)= BC。∴结论①正确。
设AB=AC=a,AE=b,则AF=BE= a-b。
∴。
∴。∴结论②正确。
如图,过点E作EI⊥AD于点I,过点F作FG⊥AD于点G,过点F作FH⊥BC于点H,ADEF相交于点O。
∵四边形GDHF是矩形,△AEI和△AGF是等腰直角三角形,
∴EO≥EI(EF⊥AD时取等于)=FH=GD,
OF≥GH(EF⊥AD时取等于)=AG。
∴EF=EO+OF≥GD+AG=AD。∴结论④错误。
∵△EDA≌△FDC,
∴。∴结论③错误。
又当EF是Rt△ABC中位线时,根据三角形中位线定理知AD与EF互相平分。
∴结论⑤正确。
综上所述,结论①②⑤正确。故选C。
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20. (2012黑龙江牡丹江3分)如图,A(,1),B(1,).将△AOB绕点O旋转l500得到△A′OB′,,则此时点A的对应点A′的坐标为【 】.
A.(-,-l) B.(-2,0) C.(-l,-)或(-2,0) D.(-,-1)或(-2,0)
【答案】C。
【考点】坐标和图形,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,关于原点对称的点的坐标特征。
【分析】如图,过点A作AC⊥x轴于点C, 过点B作BD⊥y轴于点D。
由锐角三角函数定义,,∴。
同理,。∴。
若将△AOB绕点O顺时针旋转l500,则点A′与点B关于坐标原点对称,
∴A′(-l,-)。
若将△AOB绕点O逆时针旋转l500,则点A′在x轴反方向上, ∴A′(-2,0)。
综上所述,点A的对应点A′的坐标为(-l,-)或(-2,0)。故选C。
二、填空题
1. (2012陕西省3分)请从以下两个小题中任选一个作答,若多选,则按所选的第一题计分.
A.在平面内,将长度为4的线段AB绕它的中点M,按逆时针方向旋转30°,则线段AB扫过的面积为
▲ .
B.用科学计算器计算: ▲ (精确到0.01).
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【答案】;2.47。
【考点】扇形面积的计算,计算器的应用。
【分析】A、画出示意图,根据扇形的面积公式求解即可:
由题意可得,AM=MB=AB=2。
∵线段AB扫过的面积为扇形MCB和扇形MAB的面积和,
∴线段AB扫过的面积=。
B、用计算器计算即可:。
2. (2012广东广州3分)如图,在等边三角形ABC中,AB=6,D是BC上一点,且BC=3BD,△ABD绕点A旋转后得到△ACE,则CE的长度为 ▲ .
【答案】2。
【考点】等边三角形的性质,旋转的性质。
【分析】由在等边三角形ABC中,AB=6,D是BC上一点,且BC=3BD,根据等边三角形三边相等的性质,即可求得 BD=BC= AB =2。由旋转的性质,即可求得CE=BD=2。
3. (2012广东肇庆3分)正方形绕其中心旋转一定的角度与原图形重合,则这个角至少为 ▲ 度 .
【答案】90。
【考点】旋转对称图形,正方形的性质。
【分析】∵正方形的对角线把正方形分成四个全等的直角三角形,
∴顶点处的周角被分成四个相等的角,360°÷4=90°。
∴这个正方形绕着它的中心旋转90°的整数倍后,就能与它自身重合。
∴这个角度至少是90°。
4. (2012浙江宁波3分)把二次函数y=(x﹣1)2+2的图象绕原点旋转180°后得到的图象的解析式为
▲ .
【答案】y=﹣(x+1)2﹣2。
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【考点】二次函数图象与几何变换,旋转的性质。
【分析】∵二次函数y=(x﹣1)2+2顶点坐标为(1,2),
∴绕原点旋转180°后得到的二次函数图象的顶点坐标为(﹣1,﹣2)。
∴旋转后的新函数图象的解析式为y=﹣(x+1)2﹣2。
5. (2012浙江温州5分)分别以正方形的各边为直径向其内部作半圆得到的图形如图所示,将该图形绕其中心旋转一个合适的角度后会与原图形重合,则这个旋转角的最小度数是 ▲ 度.
【答案】90。
【考点】旋转对称图形。
【分析】观察图形可得,图形可看作由一个基本图形每次旋转90°,旋转4次所组成,故最小旋转角为90°。
6. (2012江苏无锡2分)如图,△ABC中,∠C=30°.将△ABC绕点A顺时针旋转60°得到△ADE,AE与BC交于F,则∠AFB= ▲ °.
【答案】90。
【考点】旋转的性质,三角形外角性质。
【分析】根据旋转的性质可知∠CAF=60°,根据三角形的一个外角等于和它不相邻的两内角之和的性质,得:∠CFA=∠C+∠CAF=90°。
7. (2012福建厦门4分)如图,点D是等边△ABC内一点,如果△ABD绕点A 逆时针旋转后能与△ACE
重合,那么旋转了 ▲ 度.
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【答案】60。
【考点】旋转的性质,等边三角形的性质。
【分析】∵△ABC为等边三角形,∴AC=AB,∠CAB=60°。
又∵△ABD绕点A逆时针旋转后能与△ACE重合,
∴AB绕点A逆时针旋转了∠BAC到AC的位置。∴旋转角为60°。
8. (2012福建泉州4分)如图,在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,将AD绕点A顺时针旋转,当点D落在BC上点D′时,则AD′= ▲ ,∠A D′B= ▲ °.
【答案】2;30。
【考点】旋转的性质,矩形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值。
【分析】根据旋转图形对应点到旋转中心的距离相等的性质,AD′= AD=2。
根据矩形的性质,∠B=900,根据锐角三角函数定义,。
∴∠A D′B=300。
9. (2012四川宜宾3分)如图,在平面直角坐标系中,将△ABC绕点P旋转180°得到△DEF,则点P的坐标为 ▲ .
【答案】(﹣1,﹣1)。
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【考点】坐标与图形的旋转变化,中心对称的性质。
【分析】∵将△ABC绕点P旋转180°得到△DEF,
∴△ABC和△DEF关于点P中心对称。
∴连接AD,CF,二者交点即为点P。
由图知,P(﹣1,﹣1)。
或由A(0,1),D(﹣2,﹣3),根据对应点到旋转中心的距离相等的性质得点P的坐标为
(),即(﹣1,﹣1)。
10. (2012四川广安3分)如图,Rt△ABC的边BC位于直线l上,AC=,∠ACB=90°,∠A=30°.若Rt△ABC由现在的位置向右滑动地旋转,当点A第3次落在直线l上时,点A所经过的路线的长为
▲ (结果用含有π的式子表示)
11. (2012贵州六盘水4分)
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两块大小一样斜边为4且含有30°角的三角板如图水平放置.将△CDE绕C点按逆时针方向旋转,当E点恰好落在AB上时,△CDE旋转了 ▲ 度,线段CE旋转过程中扫过的面积为 ▲ .
【答案】。
【考点】旋转的性质,含有30°角的直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,扇形面积的计算。
【分析】根据含有30°角的直角三角形的性质可知CE′是△ACB的中线,可得△E′CB是等边三角形,从而得出∠ACE′的度数和CE′的长,从而得出△CDE旋转的度数;再根据扇形面积公式计算求解:
∵三角板是两块大小一样斜边为4且含有30°的角,∴CE′是△ACB的中线。
∴CE′=BC=BE′=2。∴△E′CB是等边三角形。∴∠BCE′=60°。
∴∠ACE′=90°﹣60°=30°。∴线段CE旋转过程中扫过的面积为:。
12. (2012贵州遵义4分)如图,将边长为cm的正方形ABCD沿直线l向右翻动(不滑动),当正方形连续翻动6次后,正方形的中心O经过的路线长是 ▲ cm.(结果保留π)
【答案】3π。
【考点】正方形的性质,勾股定理,旋转的性质,弧长的计算。
【分析】根据题意,画出正方形ABCD“滚动”时中心O所经过的轨迹,然后根据弧长的计算公式求得中心O所经过的路程:
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∵正方形ABCD的边长为cm,∴正方形的对角线长是2cm。
∵每翻动一次中心经过的路线是以正方形对角线的一半为半径,圆心角为900的弧。
∴中心经过的路线长是:(cm)。
13. (2012山东青岛3分)如图,在△ABC中,∠ACB=90º,∠ABC=30º,AC=1.现在将△ABC绕点
C逆时针旋转至△A′B′C,使得点A′恰好落在AB上,连接BB′,则BB′的长度为 ▲ .
【答案】。
【考点】旋转的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,AC=1,
∴A′C=AC=1,AB=2,BC=。
∵∠A=60°,∴△AA′C是等边三角形。∴AA′=AB=1。
∴A′C=A′B。∴∠A′CB=∠A′BC=30°。
∵△A′B′C是△ABC旋转而成,∴∠A′CB′=90°,BC=B′C。
∴∠B′CB=90°-30°=60°。∴△BCB′是等边三角形。
∴BB′=BC= 。
14. (2012广西玉林、防城港3分)如图,两块相同的三角板完全重合在一起,∠A=30°,AC=10,把上面一块绕直角顶点B逆时针旋转到△A′BC′的位置,点C′在AC上,A′C ′与AB相交于点D,则C′D=
▲ .
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【答案】。
【考点】旋转的性质,等边三角形的判定和性质,平行的判定,三角形中位线的判定和性质。
【分析】∵∠A=30°,AC=10,∠ABC=90°,∴∠C=60°,BC=BC′=AC=5。
∴△BCC′是等边三角形。∴CC′=5。
∵∠A′C′B=∠C′BC=60°,∴C′D∥BC。∴DC′是△ABC的中位线。
∴DC′=BC=。
15. (2012广西河池3分)如图,在平面直角坐标系中,矩形OEFG的顶点F的坐标为(4,2),将矩形OEFG
绕点O逆时针旋转,使点F落在y轴上,得到矩形OMNP,OM与GF相交于点A.若经过点A的反比例
函数的图象交EF于点B,则点B的坐标为 ▲ .
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16. (2012广西钦州3分)如图,直线与x轴、y轴分别交于A、B两点,把△AOB绕点A旋转90°后得到△AO′B′,则点B′的坐标是 ▲ .
【答案】(﹣1,﹣2)或(5,2)。
【考点】坐标与图形的旋转变化。
【分析】当y=0时,,解得x=2;当x=0时,y=3。
∴点A(2,0),B(0,3)。∴OA=2,OB=3,
根据旋转不变性可得△AOB≌△AO′B′,
∴AO′=OA=2,O′B′=OB=3,
①如果△AOB是逆时针旋转90°,则点B′(﹣1,﹣2),
②如果△AOB是顺时针旋转90°,则点B′(5,2)。
综上,点B′的坐标是(﹣1,﹣2)或(5,2)。
17. (2012广西来宾3分)如图,在直角△OAB中,∠AOB=30°,将△OAB绕点O逆时针旋转100°得到△OA1B1,则∠A1OB= ▲ 0.
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【答案】70。
【考点】旋转的性质。
【分析】∵将△OAB绕点O逆时针旋转100°得到△OA1B1, ∴∠A1OA=100°。
又∵∠AOB=30°,∴∠A1OB=∠A1OA-∠AOB=70°。
18. (2012河南省5分)如图,在Rt△ABC中,∠C=900,AC=6,BC=8,把△ABC绕AB边上的点D顺时针旋转90°得到△A′B′C′,A′C′交AB于点E,若AD=BE,则△A′DE的面积为 ▲
【答案】6。
【考点】旋转的性质,勾股定理,相似三角形的判定和性质。
【分析】在Rt△ABC中,由勾股定理求得AB=10,由旋转的性质可知AD=AD′,设AD=AD′=BE=x,则DE=10-2x,根据旋转90°可证△A′DE∽△ACB,利用相似比求x,再求△A′DE的面积:
在Rt△ABC中,∠C=900,AC=6,BC=8,由勾股定理求AB=。
由旋转的性质,设AD=A′D=BE=x,则DE=10-2x。
∵△ABC绕AB边上的点D顺时针旋转90°得到△A′B′C′,∴∠A′=∠A,∠A′DE=∠C=90°。
∴△A′DE∽△ACB,∴,即,解得x=3。
∴S△A′DE=DE×A′D=×(10-2×3)×3=6。
19. (2012江西南昌3分)如图,正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,将△AEF绕顶点A旋转,在旋转过程中,当BE=DF时,∠BAE的大小可以是 ▲ .
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【答案】15°或165°。
【考点】正方形和正三角形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质。
【分析】正三角形AEF可以在正方形的内部也可以在正方形的外部,所以要分两种情况分别求解:
①当正三角形AEF在正方形ABCD的内部时,如图1,
∵正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,
∴AB=AD,AE=AF。
∵当BE=DF时,在△ABE和△ADF中,AB=AD,BE=DF,AE=AF,
∴△ABE≌△ADF(SSS)。∴∠BAE=∠FAD。
∵∠EAF=60°,∴∠BAE+∠FAD=30°。∴∠BAE=∠FAD=15°。
②当正三角形AEF在正方形ABCD的外部,顺时针旋转小于1800时,如图2,
同上可得△ABE≌△ADF(SSS)。∴∠BAE=∠FAD。
∵∠EAF=60°,∴∠BAF=∠DAE。
∵900+600+∠BAF+∠DAE=3600,∴∠BAF=∠DAE=105°。
∴∠BAE=∠FAD=165°。
③当正三角形AEF在正方形ABCD的外部,顺时针旋转大于1800时,如图3,
同上可得△ABE≌△ADF(SSS)。∴∠BAE=∠FAD。
∵∠EAF=60°,∠BAE=90°,
∴90°+∠DAE=60°+∠DAE,这是不可能的。
∴此时不存在BE=DF的情况。
综上所述,在旋转过程中,当BE=DF时,∠BAE的大小可以是15°或165°。
20. (2012吉林省3分)如图,在等边△ABC中,D是边AC上一点,连接BD.将△BCD绕点B逆时
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针旋转60°得到△BAE,连接ED.若BC=10,BD=9,则△AED的周长是_ ▲____.
【答案】19。
【考点】旋转的性质,等边三角形的判定和性质。
【分析】∵△BCD绕点B逆时针旋转60°得到△BAE,
∴根据旋转前、后的图形全等的旋转性质,得,CD= AE,BD=BE。
∵△ABC是等边三角形,BC=10,∴AC= BC=10。∴AE+AD=AC=10。
又∵旋转角∠DBE=600,∴△DBE是等边三角形。∴DE=BD=9。
∴△AED的周长=DE+AE+AD=9+10=19。
21. (2012内蒙古包头3分)如图,在平面直角坐标系中,点A 在x上,△ABO是直角三角形,∠ABO=900,点B 的坐标为(-1,2),将△ABO绕原点O顺时针旋转900,得到△Al BlO,则过A1, B两点的直线解析式为 ▲ 。
【答案】y=3x+5。
【考点】勾股定理,旋转的性质, 待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系。
【分析】设A(a,0),
∵点B 的坐标为(-1,2),∴OA=-a,OB2=12+22=5,AB2=(-1-a)2+22= a2+2 a+5。
∵∠ABO=900,∴OA2= AB2+OB2,即a2= a2+2 a+5+5,解得a=-5。即A(-5,0)。
∵△ABO绕原点O顺时针旋转900,得到△Al BlO,∴Al(0,5)。
设过A1 、B 两点的直线解析式为y=kx+b,
则,解得。∴过A 、B 两点的直线解析式为y=3x+5。
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22. (2012黑龙江哈尔滨3分)如图,平行四边形ABCD绕点A逆时针旋转30°,得到平行四边形AB′C′D′(点B′与点B是对应点,点C′与点C是对应点,点D′与点D是对应点),点B′恰好落在BC边上则∠C=
▲ 度.
【答案】105。
【考点】旋转的性质,平行四边形的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和定理。
【分析】∵平行四边形ABCD绕点A逆时针旋转30°,得到平行四边形AB′C′D′(点B′与点B是对应点,点C′与点C是对应点,点D′与点D是对应点),
∴AB=AB′,∠BAB′=30°。∴∠B=∠AB′B=(180°-30°)÷2=75°。
∴∠C=180°-75°=105°。
三、解答题
1. (2012北京市7分)在中,,M是AC的中点,P是线段BM上的动点,
将线段PA绕点P顺时针旋转得到线段PQ。
(1) 若且点P与点M重合(如图1),线段CQ的延长线交射线BM于点D,请补全图形,
并写出∠CDB的度数;
(2) 在图2中,点P不与点B,M重合,线段CQ的延长线与射线BM交于点D,猜想∠CDB的大
小(用含的代数式表示),并加以证明;
(3) 对于适当大小的,当点P在线段BM上运动到某一位置(不与点B,M重合)时,能使得
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线段CQ的延长线与射线BM交于点D,且PQ=QD,请直接写出的范围。
【答案】解:(1)补全图形如下:
∠CDB=30°。
(2)作线段CQ的延长线交射线BM于点D,连接PC,AD,
∵AB=BC,M是AC的中点,∴BM⊥AC。
∴AD=CD,AP=PC,PD=PD。
在△APD与△CPD中,∵AD=CD, PD=PD, PA=PC
∴△APD≌△CPD(SSS)。
∴AP=PC,∠ADB=∠CDB,∠PAD=∠PCD。
又∵PQ=PA,∴PQ=PC,∠ADC=2∠CDB,∠PQC=∠PCD=∠PAD。
∴∠PAD+∠PQD=∠PQC+∠PQD=180°。
∴∠APQ+∠ADC=360°-(∠PAD+∠PQD)=180°。
∴∠ADC=180°-∠APQ=180°-2α,即2∠CDB=180°-2α。
∴∠CDB=90°-α。
(3)45°<α<60°。
【考点】旋转的性质,等边三角形的判定和性质,三角形内角和定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,。
【分析】(1)利用图形旋转的性质以及等边三角形的判定得出△CMQ是等边三角形,即可得出答案:
∵BA=BC,∠BAC=60°,M是AC的中点,∴BM⊥AC,AM=AC。
∵将线段PA绕点P顺时针旋转2α得到线段PQ,∴AM=MQ,∠AMQ=120°。
∴CM=MQ,∠CMQ=60°。∴△CMQ是等边三角形。
∴∠ACQ=60°。∴∠CDB=30°。
(2)首先由已知得出△APD≌△CPD,从而得出∠PAD+∠PQD=∠PQC+∠PQD=180°,即可求出。
(3)由(2)得出∠CDB=90°-α,且PQ=QD,
∴∠PAD=∠PCQ=∠PQC=2∠CDB=180°-2α。
∵点P不与点B,M重合,∴∠BAD>∠PAD>∠MAD。
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∴2α>180°-2α>α,∴45°<α<60°。
2. (2012宁夏区8分)正方形ABCD的边长为3,E、F分别是AB、BC边上的点,且∠EDF=45°。将△DAE绕点D逆时针旋转90°,得到△DCM。
(1)求证:EF=FM
(2)当AE=1时,求EF的长。
【答案】 解:(1) 证明:∵△DAE逆时针旋转90°得到△DCM,∴DE=DM,∠EDM=90°。
∴∠EDF + ∠FDM=90°。
∵∠EDF=45°,∴∠FDM =∠EDF=45°。
∵DF= DF ,∴△DEF≌△DMF(SAS)。∴EF=MF。
(2)设EF=x 。
∵AE=CM=1 ,∴ BF=BM-MF=BM-EF=4-x 。
∵ EB=2,∴在Rt△EBF中,由勾股定理得,即
解得, 。
∴EF的长为。
【考点】正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,
【分析】(1)由旋转可得DE=DM,∠EDM为直角,可得出∠EDF+∠MDF=90°,由∠EDF=45°,得到∠MDF为45°,可得出∠EDF=∠MDF,再由DF=DF,利用SAS可得出三角形DEF与三角形MDF全等,由全等三角形的对应边相等可得出EF=MF。
(2)由(1)的全等得到AE=CM=1,正方形的边长为3,用AB-AE求出EB的长,再由BC+CM求出BM的长,设EF=MF=x,可得出BF=BM-FM=BM-EF=4-x,在Rt△EBF中,利用勾股定理列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,即为EF的长。
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3. (2012广东珠海7分) 如图,把正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转45°得到正方形A′B′CD′(此时,点B′落在对角线AC上,点A′落在CD的延长线上),A′B′交AD于点E,连接AA′、CE.
求证:(1)△ADA′≌△CDE;
(2)直线CE是线段AA′的垂直平分线.
【答案】证明:(1)∵四边形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠ADC=90°。∴∠A′DE=90°。
根据旋转的方法可得:∠EA′D=45°,∴∠A′ED=45°。∴A′D=DE。
∵在△AD A′和△CDE中,AD=CD,∠EDC=∠A′DA=90°,A′D=DE,
∴△ADA′≌△CDE(SAS)。
(2)∵AC=A′C,∴点C在AA′的垂直平分线上。
∵AC是正方形ABCD的对角线,∴∠CAE=45°。
∵AC=A′C,CD=CB′,∴AB′=A′D。
∵在△AEB′和△A′ED中,∠EAB′=∠EA′D,∠AEB′=∠A′ED,AB′=A′D,
∴△AEB′≌△A′ED(AAS)。∴AE=A′E。
∴点E也在AA′的垂直平分线上。∴直线CE是线段AA′的垂直平分线。
【考点】正方形的性质,旋转的性质,等腰三角形的判定,全等三角形的判定和性质,线段垂直平分线的判定。
【分析】(1)根据正方形的性质可得AD=CD,∠ADC=90°,∠EA′D=45°,则∠A′DE=90°,再计算出∠A′ED=45°,根据等角对等边可得AD=ED,即可利用SAS证明△AA′D≌△CED。
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(2)首先由AC=A′C,可得点C在AA′的垂直平分线上;再证明△AEB′≌△A′ED,可得AE=A′E,从而得到点E也在AA′的垂直平分线上,根据两点确定一条直线可得直线CE是线段AA′的垂直平分线。
4. (2012浙江义乌10分)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)如图1,当点C1在线段CA的延长线上时,求∠CC1A1的度数;
(2)如图2,连接AA1,CC1.若△ABA1的面积为4,求△CBC1的面积;
(3)如图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中,点P的对应点是点P1,求线段EP1长度的最大值与最小值.
【答案】解:(1)∵由旋转的性质可得:∠A1C1B=∠ACB=45°,BC=BC1,
∴∠CC1B=∠C1CB=45°。
∴∠CC1A1=∠CC1B+∠A1C1B=45°+45°=90°。
(2)∵由旋转的性质可得:△ABC≌△A1BC1,
∴BA=BA1,BC=BC1,∠ABC=∠A1BC1。
∴,∠ABC+∠ABC1=∠A1BC1+∠ABC1。∴∠ABA1=∠CBC1。
∴△ABA1∽△CBC1。∴。
∵S△ABA1=4,∴S△CBC1=。
(3)过点B作BD⊥AC,D为垂足,
∵△ABC为锐角三角形,∴点D在线段AC上。
在Rt△BCD中,BD=BC×sin45°=。
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①如图1,当P在AC上运动至垂足点D,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小。
最小值为:EP1=BP1﹣BE=BD﹣BE=﹣2。
②如图2,当P在AC上运动至点C,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大。
最大值为:EP1=BC+BE=5+2=7。
【考点】旋转的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质。
【分析】(1)由旋转的性质可得:∠A1C1B=∠ACB=45°,BC=BC1,又由等腰三角形的性质,即可求得∠CC1A1的度数。
(2)由旋转的性质可得:△ABC≌△A1BC1,易证得△ABA1∽△CBC1,利用相似三角形的面积比等于相似比的平方,即可求得△CBC1的面积。
(3)由①当P在AC上运动至垂足点D,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB上时,EP1最小;②当P在AC上运动至点C,△ABC绕点B旋转,使点P的对应点P1在线段AB的延长线上时,EP1最大,即可求得线段EP1长度的最大值与最小值。
5. (2012江苏宿迁12分)(1)如图1,在△ABC中,BA=BC,D,E是AC边上的两点,且满足∠DBE=∠ABC(0°<∠CBE<∠ABC)。以点B为旋转中心,将△BEC按逆时针方向旋转∠ABC,得到△BE’A(点C与点A重合,点E到点E’处),连接DE’。求证:DE’=DE.
(2)如图2,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,D,E是AC边上的两点,
且满足∠DBE=∠ABC(0°<∠CBE<45°).求证:DE2=AD2+EC2.
【答案】证明:(1)∵△BE’A是△BEC按逆时针方向旋转∠ABC得到,
∴BE’=BE,∠E’BA=∠EBC。
∵∠DBE=∠ABC,∴∠ABD+∠EBC =∠ABC。
∴∠ABD+∠E’BA =∠ABC,即∠E’BD=∠ABC。∴∠E’BD=∠DBE。
在△E’BD和△EBD中,∵BE’=BE,∠E’BD=∠DBE,BD=BD,
∴△E’BD≌△EBD(SAS)。∴DE’=DE。
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(2)以点B为旋转中心,将△BEC按逆时针方向旋转∠ABC=90°,得到△BE’A(点C与点A重合,点E到点E’处),连接DE’。
由(1)知DE’=DE。
由旋转的性质,知E’A=EC,∠E’ AB=∠ECB。
又∵BA=BC,∠ABC=90°,∴∠BAC=∠ACB=45°。
∴∠E’ AD=∠E’ AB+∠BAC=90°。
在Rt△DE’A中,DE’2=AD2+E’A2,∴DE2=AD2+EC2。
【考点】旋转的性质,等腰(直角)三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理。
【分析】(1)由旋转的性质易得BE’=BE,∠E’BA=∠EBC,由已知∠DBE=∠ABC经等量代换可得
∠E’BD=∠DBE,从而可由SAS得△E’BD≌△EBD,得到DE’=DE。
(2)由(1)的启示,作如(1)的辅助图形,即可得到直角三角形DE’A,根据勾股定理即可证得结论。
6. (2012江苏淮安12分)如图,矩形OABC在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A(0,4),C(2,0),将矩形OABC绕点O按顺时针方向旋转1350,得到矩形EFGH(点E与O重合).
(1)若GH交y轴于点M,则∠FOM= ,OM=
(2)矩形EFGH沿y轴向上平移t个单位。
①直线GH与x轴交于点D,若AD∥BO,求t的值;
②若矩形EFHG与矩形OABC重叠部分的面积为S个平方单位,试求当0