23.1 图形的旋转
旋转的定义
在平面内,把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,就叫做图形的旋转,点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角。
我们把旋转中心、旋转角度、旋转方向称为旋转的三要素。
旋转的性质
(1)对应点到旋转中心的距离相等;
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
(3)旋转前后的图形全等。
理解以下几点:
(1)图形中的每一个点都绕旋转中心旋转了同样大小的角度。
(2)对应点到旋转中心的距离相等,对应线段相等,对应角相等。
(3)图形的大小与形状都没有发生改变,只改变了图形的位置。
题型一、旋转的概念
【例1.1】下列运动属于旋转的是( )
A.钟表上时针的运动 B.行驶中的自行车的运动
C.进行赛跑的运动员的运动 D.羽毛在空中的运动
【变式1.1】.下列各图中,能通过一个三角形绕一点旋转一次得到另一三角形的图形是( )
A.B.C.D.
【变式训练1.2】在下图的四个图形中,不能由所给的图形经过旋转或平移得到的是( )
A. B. C. D.
中小学教育资源及组卷应用平台
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
【变式1.3】如图所示,图形①经过________变换得到图形②;图形①经过________变换得到图形③;图形①经过________变换得到图形④(填“平移”“旋转”或“轴对称”).
题型二、确定旋转中心
【例2.1】如图,在正方形网格中,图中阴影部分的两个图形是一个经过旋转变换得到另一个的,其旋转中心可能是( )
A.点A B.点 C.点 D.点
【变式2.1】如图,与关于某点成中心对称,则其对称中心是( )
A.点P B.点Q C.点M D.点N
【变式2.2】.如图,在方格纸中,格点三角形甲经过旋转后得到格点三角形乙,则其旋转中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
题型三 利用旋转的性质求解
【例3.1】将绕着点C逆时针旋转,后得到,若,,则的大小是 .
【例3.2】已知:如图,等边的边长为4,是的中点,线段绕点顺时针旋转得到线段,则 .
【变式3.1】如图,直线,的边在直线上,,将绕点顺时针旋转至,边交直线于点,则______.
【变式3.2】如图,在中,,,,将绕点A逆时针方向旋转得到,交于点,则___________.
【变式3.3】如图,将绕点顺时针旋转,得到,若点恰好在的延长线上,则 .
【变式3.4】如图,在中,,,,将绕点B逆时针旋转至,连接,则线段______________.
题型四 求旋转后的坐标
【例4.1】如图,在平面直角坐标系中,点的坐标是,将线段绕点顺时针旋转得到线段,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例4.2】如图,将先向右平移3个单位,再绕原点O旋转,得到,则点A的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【变式4.1】在平面直角坐标系中,已知点,那么将点M绕原点O逆时针旋转后与点N重合,那么点N的坐标是 .
【变式4.2】在平面直角坐标系中,已知点,将绕坐标原点O旋转到,则点的坐标是 .
【变式4.3】如图,在直角坐标系中,线段是将绕着点逆时针旋转一定角度后得到的的一部分,则点C的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
题型五 平面直角坐标系中与旋转有关的规律探究
【例5.1】如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAB,∠A=90°,点O为坐标原点,点B在x轴上,点A的坐标是(1,1).若将△OAB绕点O顺时针方向依次旋转45°后得到△OA1B1,△OA2B2,△OA3B3,…,可得A1(,0),A2(1,﹣1),A3(0,﹣),…则A2021的坐标是______.
【变式5.1】如图,在平面直角坐标系中,有一边长为1的正方形,点B在x轴的正半轴上,如果以对角线为边作第二个正方形,再以对角线为边作第三个正方形,…,照此规律作下去,则的坐标是 ,的坐标是 .
【变式5.2】如图,是正三角形,点A在第一象限,点、.将线段 绕点C按顺时针方向旋转至;将线段绕点B按顺时针方向旋转至;将线段绕点A按顺时针方向旋转至;将线段绕点C按顺时针方向旋转至;……以此类推,则点的坐标是 .
【变式5.3】如图,矩形的两边、分别在轴、轴上,点与原点重合,点,将矩形沿轴向右翻滚,经过一次翻滚点对应点记为,经过第二次翻滚点对应点记为,依此类推,的坐标 ,经过2022次翻滚后点对应点的坐标为 .
题型六、利用旋转设计图形
【例6.1】如示例图将4×4的棋盘沿格线划分成两个全等的图形,请再用另外3种方法将4×4的棋盘沿格线划分成两个全等图形(约定某两种划分法可经过旋转、轴对称得到的划分法为相同划分法).
【变式6.1】如图是某设计师在方格纸中设计图案的一部分,请你帮他完成余下的工作;
(1)将原图形绕点O逆时针旋转90°;
(2)发挥你的想象,进一步设计图案,让图案变得更加美丽.
【变式6.2】分析图①,②,④中阴影部分的分布规律,按此规律在图③中画出其中的阴影部分.
【变式6.3】阅读材料:
课堂上,老师设计了一个活动:将一个4×4的正方形网格沿着网格线划分成两部分(分别用阴影和空白表示),使得这两部分图形是全等的,请同学们尝试给出划分的方法.
约定:如果两位同学的划分结果经过旋转、翻折后能够重合,那么就认为他们的划分方法相同.
小方、小易和小红分别对网格进行了划分,结果如图①、图②、图③所示.
小方说:“我们三个人的划分方法都是正确的.但是将小红的整个图形(图③)逆时针旋转90°后得到的划分方法与我的划分方法(图①)是一样的,应该认为是同一种方法,而小易的划分方法与我的不同.”
老师说:“小方说得对.”
完成下列问题:
(1)图④的划分方法是否正确?
(2)判断图⑤的划分方法与图②小易的划分方法是否相同,并说明你的理由.
(3)请你再想出一种与已有方法不同的划分方法,使之满足上述条件,并在图⑥中画出来.
1.如图,将绕点O顺时针旋转后,得到,下列说法正确的是( )
A.点B的对应点是点C B.
C. D.
2.如图,在中,,,若将绕点逆时针旋转后得到,连接和,则( )
A. B. C. D.
3.平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为,将绕原点按顺时针方向旋转得,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,,,,将绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好落在边上,则点与点B之间的距离为( )
A. B. C.4 D.2
5.如图,图形是由一个经过 5 次旋转得到,每次旋转了 .
6.如图,ABC的三个顶点都在方格纸的格点上,其中A点的坐标是,现将ABC绕A点按逆时针方向旋转,则旋转后点C对应点的坐标是 .
7.如图,在每个小正方形的边长为个单位的网格中,的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)画出关于轴对称的(点,,分别为,,的对应点);
(2)将绕原点逆时针旋转得到,画出(点,,分别为,,的对应点).
8.如图,点是等边内一点,是外的一点,,,将绕点C顺时针旋转得,连接.
(1)当,_____________;
(2)当为多少度时,是等腰三角形?说明理由.
9.如图,已知 中,,把 绕 点逆时针方向旋转得到 ,连接 , 交于点 .
(1)求证:.
(2)若 ,,当四边形 是菱形时,求 的长.
10.如图,在边长为的正方形中,点为对角线上任意一点(可与,重合),连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,.
(1)求证:;
(2)当时,求的长.
23.1 图形的旋转
旋转的定义
在平面内,把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,就叫做图形的旋转,点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角。
我们把旋转中心、旋转角度、旋转方向称为旋转的三要素。
旋转的性质
(1)对应点到旋转中心的距离相等;
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;
(3)旋转前后的图形全等。
理解以下几点:
(1)图形中的每一个点都绕旋转中心旋转了同样大小的角度。
(2)对应点到旋转中心的距离相等,对应线段相等,对应角相等。
(3)图形的大小与形状都没有发生改变,只改变了图形的位置。
题型一、旋转的概念
【例1.1】下列运动属于旋转的是( )
A.钟表上时针的运动 B.行驶中的自行车的运动
C.进行赛跑的运动员的运动 D.羽毛在空中的运动
【答案】A
【分析】根据旋转的定义,在平面内,把一个图形绕着某一个点旋转一个角度的图形变换叫做旋转,进而分别判断得出答案.
【详解】解:A、钟表上时针的运动,属于旋转,故此选项符合题意;
B、行驶中的自行车的运动,也有平移,不属于旋转,故此选项不合题意;
C、进行赛跑的运动员的运动,也有平移,不属于旋转,故此选项不合题意;
D、羽毛在空中的运动,也有平移,不属于旋转,故此选项不合题意.
故选:A.
【变式1.1】.下列各图中,能通过一个三角形绕一点旋转一次得到另一三角形的图形是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据旋转变换的定义,逐一判断选项,即可.
【详解】A.两个三角形的大小不一样,不能通过一个三角形绕一点旋转一次得到,
B.两个三角形成抽对称,不能通过一个三角形绕一点旋转一次得到,
C. 一个三角形可以通过另一个三角形平移得到,不能通过一个三角形绕一点旋转一次得到,
D.能通过一个三角形绕一点旋转一次得到另一三角形,
故选D.
【变式训练1.2】在下图的四个图形中,不能由所给的图形经过旋转或平移得到的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,结合图形,旋转或平移,分别判断、解答即可.
【详解】解:A、由图形逆时针旋转90°而得出,故本选项不符合题意;
B、由图形顺时针旋转180°而得出,故本选项不符合题意;
C、由图形顺时针旋转90°而得出,故本选项不符合题意;
D、不能由如图图形经过旋转或平移得到,故本选项符合题意.
故选:D.
【变式1.3】如图所示,图形①经过________变换得到图形②;图形①经过________变换得到图形③;图形①经过________变换得到图形④(填“平移”“旋转”或“轴对称”).
【答案】 轴对称 旋转 平移
【分析】观察各个图形的特点,根据平移、旋转和轴对称的性质解答即可.
【详解】仔细观察各个图的位置关系可知:①和②是轴对称关系,①和③图形的大小一样,但方向发生了变化,是旋转,①和④的形状大小一样,是平移关系.
∴图形①经过轴对称变换得到图形②;图形①经过旋转变换得到图形③;图形①经过平移变换得到图形④.
故答案为轴对称;旋转;平移.
题型二、确定旋转中心
【例2.1】如图,在正方形网格中,图中阴影部分的两个图形是一个经过旋转变换得到另一个的,其旋转中心可能是( )
A.点A B.点 C.点 D.点
【答案】B
【分析】根据旋转的性质,作两组对应点所连线段的垂直平分线,交点即为旋转中心,即可得.
【详解】解:如图所示,两组对应点所连线段的垂直平分线的交点B即为旋转中心,
故选:B.
【点睛】本题考查了旋转的性质,解题的关键是掌握旋转的性质.
【变式2.1】如图,与关于某点成中心对称,则其对称中心是( )
A.点P B.点Q C.点M D.点N
【答案】C
【分析】关于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心,由此即可解决问题.
【详解】解:∵与关于某点成中心对称,
∴对应点B和E的连线与对应点C和F的连线的交点M是对称中心.
故选:C.
【点睛】本题考查中心对称,关键是掌握中心对称的性质.
【变式2.2】.如图,在方格纸中,格点三角形甲经过旋转后得到格点三角形乙,则其旋转中心是( )
A.点 B.点 C.点 D.点
【答案】A
【分析】先确定点A与点E为对应点,点B和点F为对应点,则根据旋转的性质得旋转中心在的垂直平分线上,也在的垂直平分线上,所以作的垂直平分线和的垂直平分线,它们的交点即为旋转中心.
【详解】解:∵甲经过旋转后得到乙,
∴点A与点E为对应点,点B和点F为对应点,
∴旋转中心在的垂直平分线上,也在的垂直平分线上,
作的垂直平分线和的垂直平分线,它们的交点为M点,如图,
即旋转中心为M点.
故选:A.
题型三 利用旋转的性质求解
【例3.1】将绕着点C逆时针旋转,后得到,若,,则的大小是 .
【答案】90°
【分析】三角形的内角和求出,旋转得到,利用,进行求解即可.
【详解】,,
,
将绕着点C逆时针旋转后得到,
,
,
故答案为:
【例3.2】已知:如图,等边的边长为4,是的中点,线段绕点顺时针旋转得到线段,则 .
【答案】2
【分析】连接,根据旋转的性质得出,证明是等边三角形,根据是等边三角形,得出,,推出垂直平分,得出,即可得出答案.
【详解】解:连接,
∵线段绕点顺时针旋转得到线段,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴垂直平分,
∴,
∴,
故答案为:2.
【变式3.1】如图,直线,的边在直线上,,将绕点顺时针旋转至,边交直线于点,则______.
【答案】50
【分析】先根据旋转的性质得到,再由平角的定义求出的度数,即可利用平行线的性质得到答案.
【详解】解:将绕点顺时针旋转至,
∴,
∵,
∴,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,平行线的性质,熟练掌握两直线平行,同位角相等和旋转的性质是解题的关键.
【变式3.2】如图,在中,,,,将绕点A逆时针方向旋转得到,交于点,则___________.
【答案】/
【分析】根据题意可得为等腰直角三角形,再解直角三角形,求出,,即可解答.
【详解】解: 绕点A逆时针方向旋转得到,
,
,,,
,
.
故答案为:.
【变式3.3】如图,将绕点顺时针旋转,得到,若点恰好在的延长线上,则 .
【答案】
【分析】根据旋转的性质可得,可得,在中,的度数,根据等量代换即可求解.
【详解】解:将绕点顺时针旋转,得到,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式3.4】如图,在中,,,,将绕点B逆时针旋转至,连接,则线段______________.
【答案】
【分析】过点D作于点F,连接,根据旋转的性质可得,从而得到是等边三角形,进而得到,根据直角三角形的性质可得,再由求出的长,然后根据勾股定理,即可求解.
【详解】解:如图,过点D作于点F,连接,
∵将绕点B逆时针旋转至,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
题型四 求旋转后的坐标
【例4.1】如图,在平面直角坐标系中,点的坐标是,将线段绕点顺时针旋转得到线段,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作轴于点C,作轴于点D,根据旋转的性质可得,,根据证明 ,推出,,可得 .
【详解】解:如图,为旋转后线段,作轴于点C,作轴于点D,
点的坐标是,
,,
将线段绕点顺时针旋转得到线段,
,,
,
又 ,
,
在和中,
,
,
,,
,
故选B.
【例4.2】如图,将先向右平移3个单位,再绕原点O旋转,得到,则点A的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先画出平移后的图形,再利用旋转的性质画出旋转后的图形即可求解.
【详解】解:先画出△ABC平移后的△DEF,再利用旋转得到△A'B'C',
由图像可知A'(-1,-3),
故选:C.
【变式4.1】在平面直角坐标系中,已知点,那么将点M绕原点O逆时针旋转后与点N重合,那么点N的坐标是 .
【答案】
【分析】分别过点M,点N作x轴的垂线,垂足为B,A,证明,得到,,从而可得点N的坐标.
【详解】解:如图,分别过点M,点N作x轴的垂线,垂足为B,A,
由旋转可知:,,
∴,
∵,
∴,
∴,又,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了点的旋转问题,全等三角形的判定和性质,坐标与图形,解题关键在于能正确画出图形,构造全等三角形.
【变式4.2】在平面直角坐标系中,已知点,将绕坐标原点O旋转到,则点的坐标是 .
【答案】或
【分析】根据题意作图,过点A作轴于B,过点作轴于,根据旋转的性质可得,利用同角的余角相等求出,然后利用“角角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等可得,,然后写出点的坐标,同理求出逆时针旋转时的坐标,故可求解.
【详解】如图,过点A作轴于B,过点作轴于,
∵绕坐标原点O顺时针旋转至,
∴,,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴点的坐标为.
同理绕坐标原点O逆时针旋转至,
,
∴点的坐标为.
综上,点的坐标为或.
故答案为:或.
【变式4.3】如图,在直角坐标系中,线段是将绕着点逆时针旋转一定角度后得到的的一部分,则点C的对应点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用勾股定理和勾股定理得逆定理证明,从而得到旋转角为,由此即可求出点C的对应点的坐标.
【详解】解:∵线段是将绕着点逆时针旋转一定角度后得到的的一部分,
∴的对应点为,
∴,
∴
∴,
∴旋转角为,
∴点绕点P逆时针旋转得到的点的坐标为,
故选:D.
题型五 平面直角坐标系中与旋转有关的规律探究
【例5.1】如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形OAB,∠A=90°,点O为坐标原点,点B在x轴上,点A的坐标是(1,1).若将△OAB绕点O顺时针方向依次旋转45°后得到△OA1B1,△OA2B2,△OA3B3,…,可得A1(,0),A2(1,﹣1),A3(0,﹣),…则A2021的坐标是______.
【答案】
【分析】根据题意得:A1(,0),A2(1,﹣1),A3(0,﹣), ,…,由此发现,旋转8次一个循环,再由 ,即可求解.
【详解】解:根据题意得:A1(,0),A2(1,﹣1),A3(0,﹣), ,…,由此发现,旋转8次一个循环,
∵ ,
∴A2021的坐标是 .
故答案为:
【变式5.1】如图,在平面直角坐标系中,有一边长为1的正方形,点B在x轴的正半轴上,如果以对角线为边作第二个正方形,再以对角线为边作第三个正方形,…,照此规律作下去,则的坐标是 ,的坐标是 .
【答案】 ,
【分析】根据已知条件和勾股定理求出的长度即可求出的坐标,再根据题意和图形可看出每经过一次变化,都顺时针旋转,边长都乘以,所以可求出从到变化的坐标.
【详解】解:四边形是正方形,,
,
,
的坐标是,
根据题意和图形可看出每经过一次变化,都顺时针旋转,边长都乘以,
旋转8次则旋转一周,
从到经过了2021次变化,
,
从到与在y轴负半轴上,
,
点的坐标是,.
故答案为:,,.
【变式5.2】如图,是正三角形,点A在第一象限,点、.将线段 绕点C按顺时针方向旋转至;将线段绕点B按顺时针方向旋转至;将线段绕点A按顺时针方向旋转至;将线段绕点C按顺时针方向旋转至;……以此类推,则点的坐标是 .
【答案】
【分析】首先画出图形,然后得到旋转3次为一循环,然后求出点在射线的延长线上,点在x轴的正半轴上,然后利用旋转的性质得到,最后利用勾股定理和含角直角三角形的性质求解即可.
【详解】如图所示,
由图象可得,点,在x轴的正半轴上,
∴.旋转3次为一个循环,
∵
∴点在射线的延长线上,
∴点在x轴的正半轴上,
∵,是正三角形,
∴由旋转的性质可得,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴同理可得,,,
∴,
∴,
∴,
∴由旋转的性质可得,,
∴如图所示,过点作轴于点E,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴点的坐标是.
故答案为:.
【点睛】本题考查了坐标与图形变化-旋转,勾股定理,等边三角形的性质.正确确定每次旋转后点与旋转中心的距离长度是关键.
【变式5.3】如图,矩形的两边、分别在轴、轴上,点与原点重合,点,将矩形沿轴向右翻滚,经过一次翻滚点对应点记为,经过第二次翻滚点对应点记为,依此类推,的坐标 ,经过2022次翻滚后点对应点的坐标为 .
【答案】
【分析】观察图形即可得到经过4次翻滚后点对应点一循环,先求出的商,从而解答本题.
【详解】解:如图所示:
的坐标为,
观察图形可得经过4次翻滚后点对应点一循环,
,
点,长方形的周长为:,
经过2022次翻滚后点对应点的坐标为,即.
故答案为:;.
题型六、利用旋转设计图形
【例6.1】如示例图将4×4的棋盘沿格线划分成两个全等的图形,请再用另外3种方法将4×4的棋盘沿格线划分成两个全等图形(约定某两种划分法可经过旋转、轴对称得到的划分法为相同划分法).
【答案】见解析
【分析】直接利用旋转图形是全等图形的性质来构造图形.
【详解】解:如图所示:
.
【点睛】此题主要考查了中心对称图形图形的性质,找出全等图形的对称中心是解题关键.
【变式6.1】如图是某设计师在方格纸中设计图案的一部分,请你帮他完成余下的工作;
(1)将原图形绕点O逆时针旋转90°;
(2)发挥你的想象,进一步设计图案,让图案变得更加美丽.
【答案】(1)见解析;(2)见解析
【分析】(1)由将原图形绕点O逆时针旋转90°可得旋转后的图形的边与原图形对应的边垂直且相等,故可画出旋转后的图形;
(2)当组成的图形为中心对称图形时,图案会更加美丽,由此可补全图形,即可得到更加完美的图形.
【详解】解:(1)∵将原图绕点O逆时针旋转90°,
∴旋转后的图形的边与原图形对应的边垂直且相等.
∴可画出旋转后的图形,如图1粗实线所示:
(2)由(1)中图形可知,当组成的图形为中心对称图形时,图案会更加美丽,
可再将原图形绕点O逆时针旋转180°,然后将原图形绕点O顺时针旋转90°,
如图2所示.
【点睛】本题考查了旋转作图和利用旋转设计图案,解题的关键是要充分利用图形的特点和网格.
【变式6.2】分析图①,②,④中阴影部分的分布规律,按此规律在图③中画出其中的阴影部分.
【答案】见解析
【分析】从图中可以观察变化规律是,正方形每次绕其中心顺时针旋转,每个阴影部分也随之旋转,据此即可解答.
【详解】解:按规律在图③中画出其中的阴影部分是:
【点睛】本题考查了作图-旋转变换,找准规律是解题的关键.
【变式6.3】阅读材料:
课堂上,老师设计了一个活动:将一个4×4的正方形网格沿着网格线划分成两部分(分别用阴影和空白表示),使得这两部分图形是全等的,请同学们尝试给出划分的方法.
约定:如果两位同学的划分结果经过旋转、翻折后能够重合,那么就认为他们的划分方法相同.
小方、小易和小红分别对网格进行了划分,结果如图①、图②、图③所示.
小方说:“我们三个人的划分方法都是正确的.但是将小红的整个图形(图③)逆时针旋转90°后得到的划分方法与我的划分方法(图①)是一样的,应该认为是同一种方法,而小易的划分方法与我的不同.”
老师说:“小方说得对.”
完成下列问题:
(1)图④的划分方法是否正确?
(2)判断图⑤的划分方法与图②小易的划分方法是否相同,并说明你的理由.
(3)请你再想出一种与已有方法不同的划分方法,使之满足上述条件,并在图⑥中画出来.
【答案】(1) 不正确;(2)相同,理由见解析;(3)见解析
【分析】(1)根据约定“如果划分结果经过旋转、翻折后能够重合,那么划分方法相同”直接判断即可;
(2)将图⑤沿直线翻折、旋转后得到的划分方法与图②的划分方法相同即可判断;
(3)利用正方形的对称轴和中心结合正方形的面积即可解决问题..
【详解】解:(1)根据题意可得:图④的划分方法不正确;
(2)相同,因为将图⑤沿直线翻折、旋转后得到的划分方法与图②的划分方法相同;
(3)如图:
1.如图,将绕点O顺时针旋转后,得到,下列说法正确的是( )
A.点B的对应点是点C B.
C. D.
【答案】D
【分析】旋转得到全等三角形,对应边和对应角相等,直接判断即可.
【详解】由题可知,
点B的对应点是点D,故A不符合题意;
,故B不符合题意;
,故C不符合题意;
,故D符合题意.
故选:D
2.如图,在中,,,若将绕点逆时针旋转后得到,连接和,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知条件可求出的度数,根据旋转的性质可得为等边三角形,可求出、的度数以及得到,进而求出的度数,由角的和差关系可得的度数.
【详解】由旋转得:,,
∴为等边三角形,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴.
故选:B.
3.平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为,将绕原点按顺时针方向旋转得,则点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】作轴于点C,作轴于点D,则,证明,得到,由点B在第三象限即可得到点B的坐标.
【详解】解:如图,作轴于点C,作轴于点D,则,
∴,
∵点A的坐标为,将绕原点按顺时针方向旋转得,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵点B在第三象限,
∴点B的坐标为,
故选:B.
4.如图,在中,,,,将绕点C按逆时针方向旋转得到,此时点恰好落在边上,则点与点B之间的距离为( )
A. B. C.4 D.2
【答案】B
【分析】先由旋转性质得,,,再证明、是等边三角形,得到,再根据含30度角的直角三角形的性质求解即可.
【详解】解:由旋转性质得,,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,则,
∴是等边三角形,
∴,
在中,,,,
∴,
∴,即,
故选:B.
5.如图,图形是由一个经过 5 次旋转得到,每次旋转了 .
【答案】72
【分析】根据旋转的性质进行求解即可.
【详解】解:由图可知:每次旋转了;
故答案为:72.
6.如图,ABC的三个顶点都在方格纸的格点上,其中A点的坐标是,现将ABC绕A点按逆时针方向旋转,则旋转后点C对应点的坐标是 .
【答案】
【分析】根据图形在坐标中的旋转步骤,对线段AB、AC先逆时针旋转,然后连接BC即可得出旋转后的图形,直接读出点的坐标即可.
【详解】解:如图所示,逆时针旋转后的图形如图,
根据图像可得:点C的坐标为:,
故答案为:.
7.如图,在每个小正方形的边长为个单位的网格中,的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)画出关于轴对称的(点,,分别为,,的对应点);
(2)将绕原点逆时针旋转得到,画出(点,,分别为,,的对应点).
【答案】(1)作图见解析
(2)作图见解析
【分析】(1)利用轴对称变换的性质分别作出,,的对应点,,即可;
(2)利用旋转变换的性质分别作出,,的对应点,,即可.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)如图所示,即为所求.
8.如图,点是等边内一点,是外的一点,,,将绕点C顺时针旋转得,连接.
(1)当,_____________;
(2)当为多少度时,是等腰三角形?说明理由.
【答案】(1)
(2)当或或时,是等腰三角形.
【分析】(1)根据有一个角是的等腰三角形是等边三角形可得是等边三角形,再根据旋转的性质可得,继而得到为,即可求解;
(2)根据题中所给的全等及的度数可得的度数,进而得到的度数,根据等腰三角形的两底角相等分类探讨即可.
【详解】(1)解:∵将绕点C顺时针旋转得,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∵,,
∴,
∴;
故答案为:;
(2)解:∵,
∴,
∵是等边三角形,
∴,,
∴;
①当时,,
∴;
②当时,,
∴;
③当时,,
∴,
当或或时,是等腰三角形.
【点睛】本题综合考查了旋转的性质,全等三角形的性质及等腰三角形的判定;注意应分类探讨三角形为等腰三角形的各种情况是解题的关键.
9.如图,已知 中,,把 绕 点逆时针方向旋转得到 ,连接 , 交于点 .
(1)求证:.
(2)若 ,,当四边形 是菱形时,求 的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)把 绕 点逆时针方向旋转得到 ,根据旋转的性质得出,,进而得出,即可证明
(2)根据菱形的性质可得出,,,根据,进而得,根据勾股定理求得,根据即可求解.
【详解】(1) 把 绕 点逆时针方向旋转得到 ,
,,
,且 ,,
.
(2) 是菱形,
,,,
,
,
,
,
.
,
.
10.如图,在边长为的正方形中,点为对角线上任意一点(可与,重合),连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,.
(1)求证:;
(2)当时,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)先证明,由全等三角形的性质即可到结论;
(2)由(1)的结论并结合正方形的性质可得:,,推导出是直角三角形,利用勾股定理求得的长度.
【详解】(1)证明:在正方形中,,,
由旋转的性质知:,
∵,
∴,
在和中,
,
∴
∴.
(2)解:∵是正方形的对角线,且边长为,,
∴,,
∴,
∴,
由(1)知:,
∴,,
∴,
在中,
.
∴的长为.