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《图形的旋转》提升训练题
参考答案与试题解析
一.选择题(共25小题)
1.如图,在平面直角坐标系中,风车图案的中心为正方形,四片叶片为全等的平行四边形,其中一片叶片上的点A,C的坐标分别为(1,0),(0,4),将风车绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则经过第2023次旋转后,点D的坐标为( )
A.(﹣3,1) B.(﹣1,﹣3) C.(3,﹣1) D.(1,3)
【思路点拔】根据风车绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,可知旋转4次为一个循环,得到经过第2023次旋转后,点D的坐标与第3次旋转结束时点D的坐标相同,进行求解即可.
【解答】解:在正方形中,点A的坐标为(1,0),
∴点B(0,1).
∵C(0,4),
∴OC=4.
∴BC=3.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD=BC=3.
∴D(1,3).
由题意,可得风车第1次旋转结束时,点D的坐标为(3,﹣1);第2次旋转结束时,点D的坐标为(﹣1,﹣3);第3次旋转结束时,点D的坐标为(﹣3,1);第4次旋转结束时,点D的坐标为(1,3).
∵将风车绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,
∴旋转4次为一个循环.
∵2023÷4=505 3,
∴经过第2023次旋转后,点D的坐标与第3次旋转结束时点D的坐标相同,为(﹣3,1);
故选:A.
【点评】本题考查规律探索求点坐标.熟练掌握旋转的性质,正方形的性质,抽象概括出相应的坐标规律是解题的关键.
2.图中的底底是杭州第19届亚运会的吉祥物,将它顺时针旋转90°后的图形是( )
A. B.
C. D.
【思路点拔】根据旋转的定义进行判断即可.
【解答】解:将它顺时针旋转90°后,只有B选项符合题意.
故选:B.
【点评】本题主要考查了生活中的旋转现象,解题的关键是熟练掌握旋转的定义.
3.如图为芜湖市轨道交通Logo,将其按顺时针方向旋转90°后得到的图片是( )
A. B.
C. D.
【思路点拔】直接利用旋转的性质得出对应图形即可.
【解答】解:将其按顺时针方向旋转90°后得到的图片是.
故选:B.
【点评】此题主要考查了生活中的旋转现象,正确掌握旋转方向是解题关键.
4.下列运动属于旋转的是( )
A.火箭升空的运动
B.传输带运输的东西的运动
C.大风车运动的过程
D.足球在草地上滚动
【思路点拔】根据旋转的定义,即可解答.
【解答】解:A、火箭升空的运动,不属于旋转,故A不符合题意;
B、传输带运输的东西的运动,不属于旋转,故B不符合题意;
C、大风车运动的过程,属于旋转,故C符合题意;
D、足球在草地上滚动,不属于旋转,故D不符合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了生活中的旋转现象,熟练掌握旋转的定义是解题的关键.
5.如图是一个钟表,将其旋转180度,根据时针和分针的位置,钟表中的时间可以是( )
A.8:30 B.9:30 C.2:30 D.12:30
【思路点拔】将钟表旋转180°后,即可得到,钟表中的时间为8:30,
【解答】解:将钟表旋转180°后,如图所示,
钟表中的时间为8:30,
故选:A.
【点评】本题考查了镜面对称,将钟表旋转180°是解题的关键.
6.下列运动属于旋转的是( )
A.滚动过程中的篮球的滚动
B.钟摆的摆动
C.一个图形沿某直线对折过程
D.气球升空的运动
【思路点拔】根据旋转的定义分别判断得出即可.
【解答】解:A、滚动过程中的篮球的滚动,也有平移,故此选项不符合题意;
B、钟摆的摆动,属于旋转,故此选项符合题意;
C、一个图形沿某直线对折过程,是轴对称,故此选项不符合题意;
D、气球升空的运动,也有平移,故此选项不符合题意.
故选:B.
【点评】此题主要考查了旋转的定义,正确把握旋转的定义是解题关键.
7.扇叶型曲线如图所示放置,M(a,b)为曲线上第一象限内一点,将曲线绕点O顺时针旋转,每次旋转45°,则第2022次旋转结束时,点M的坐标为( )
A.(﹣b,a) B.(﹣a,b) C.(﹣a,﹣b) D.(b,a)
【思路点拔】根据旋转的规律,计算求解.
【解答】解:2022÷8=252……6,
在第二象限,
故选:A.
【点评】本题考查了生活中的旋转,掌握旋转的规律是解题的关键.
8.如图,两个同心圆中有两条互相垂直的直径,其中大圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是( )
A.4π B.3π C.2π D.π
【思路点拔】根据图形可得阴影部分面积为大圆一半面积,利用圆的面积公式进行计算即可.
【解答】解:阴影部分面积:π×22=2π,
故选:C.
【点评】此题主要考查了生活中的旋转,关键是从图中找出阴影部分面积的计算方法.
9.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,若点D在线段BC的延长线上,且∠B=55°,则∠ADE的大小是( )
A.45° B.55° C.60° D.100°
【思路点拔】由旋转的性质即可可得BAD=55°.
【解答】解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,点D在线段BC的延长线上,
∴∠B=∠ADE=55°,
故选:B.
【点评】本题主要考查旋转的性质,能够熟练运用性质求角度是解题关键.
10.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=50°,点D在斜边AC上,将△ABC绕点C顺时针旋转后与△EDC重合,连接AE,那么∠EAC的度数为( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
【思路点拔】由∠ABC=90°,∠BAC=50°,将△ABC绕点C顺时针旋转后与△EDC重合,得∠DEC=∠BAC=50°,∠EDC=∠ABC=90°,CA=CE,得∠ECA=90﹣∠DEC=40°,由CA=CE,得∠EAC=∠CEA=(180﹣∠ECA)÷2=70°.
【解答】解:由∠ABC=90°,∠BAC=50°,将△ABC绕点C顺时针旋转后与△EDC重合,
得∠DEC=∠BAC=50°,∠EDC=∠ABC=90°,CA=CE,
得∠ECA=90﹣∠DEC=40°,
由CA=CE,
得∠EAC=∠CEA=(180﹣∠ECA)÷2=70°.
故选:C.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,解题关键是正确计算.
11.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若∠ACB=20°,则∠ACD的度数是( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
【思路点拔】由已知得旋转角∠BCD=90°,再根据∠ACB=20°,即可求∠ACD的度数.
【解答】解:∵△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.
∴∠BCD=90°,
∵∠ACB=20°,
∴∠ACD=∠BCD﹣∠ACB=90°﹣20°=70°.
故选:D.
【点评】本题考查了旋转的性质,根据题意找出与已知和问题相关的旋转角是解题的关键,题目较简单.
12.如图,△ABC中,AB=AC,点D是△ABC边BC的延长线上一点,连接AD,逆时针旋转线段AD得到AE,且∠DAE=∠CAB,连接BE.则下列结论一定正确的是( )
A.AB=CD B.∠CAB=∠EBD C.∠ACB=∠AEB D.AD=ED
【思路点拔】由旋转得,AE=AD,证明△ACD≌△ABE,可得∠ADC=∠AEB,进而可得∠DAE=∠EBD,则∠CAB=∠EBD.
【解答】解:由旋转得,AE=AD,
∵∠DAE=∠CAB,
即∠DAC+∠CAE=∠BAE+∠CAE,
∴∠DAC=∠BAE.
在△ACD和△ABE中,
,
∴△ACD≌△ABE(SAS),
∴∠ADC=∠AEB.
设AE与BD相交于点O,
则∠AOD=∠BOE.
∵∠AOD+∠ADO+∠DAE=180°,∠BOE+∠AEB+∠EBD=180°,
∴∠DAE=∠EBD,
∴∠CAB=∠EBD.
故选:B.
【点评】本题考查旋转的性质、全等三角形的判定与性质,熟练掌握旋转的性质、全等三角形的判定与性质是解答本题的关键.
13.如图,在边长为的正方形ABCD中,E是边BC上一动点,将线段AE绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,连接AF,点M、N分别是边AD、AF的中点,则MN的最小值为( )
A.1 B. C. D.
【思路点拔】作FG⊥BC交BC的延长线于点G,连接DF,CF,延长CF交AD的延长线于点P,作PQ⊥BQ交BC的延长线于点Q,如图,证得△ABE≌△EGF(AAS),推导出△CQP是等腰直角三角形,四边形CQPD是正方形,点F在正方形CQPD的对角线CP上运动,得出MN是△ADF的中位线,当DF最小时,MN最小,此时,DF⊥CP,即F位于正方形对角线的交点,进而得到DF=1,MN=.
【解答】解:作FG⊥BC交BC的延长线于点G,连接DF,CF,延长CF交AD的延长线于点P,作PQ⊥BQ交BC的延长线于点Q,如图,
∵四边形ABCD是正方形,∠ABC=90°,
又∵∠AEF=90°,
∴∠BAE+∠AEB=∠AEB+∠GEF=90°,
∴∠BAE=∠GEF,
在△ABE和△EGF中,
∴△ABE≌△EGF(AAS),
∴BE=FG,AB=EG=BC,
∴BE=CF,
∴CG=FG,
∴△CGF是等腰直角三角形,
∴△CQP是等腰直角三角形,
∴四边形CQPD是正方形,
∴点F在正方形CQPD的对角线CP上运动,
∵AM=MD,AN=NF,
∴MN是△ADF的中位线,
∴MN=DF,
∴当DF最小时,MN最小,
此时,DF⊥CP,即F位于正方形对角线的交点,
∴DF=DP=×=1,
∴MN=DF=,
故选:B.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,垂线段最短,全等三角形的判定与性质,勾股定理,三角形中位线定理,正方形的性质,解答本题的关键是确定出点F在正方形CQPD的对角线CP上运动.
14.如图,教室内地面有个倾斜的畚箕,箕面AB与水平地面的夹角∠CAB为61°,小明将它扶起(将畚箕绕点A顺时针旋转)后平放在地面,箕面AB绕点A旋转的度数为( )
A.119° B.120° C.61° D.121°
【思路点拔】根据旋转的性质和平角的定义,由角的和差关系即可求解.
【解答】解:∵AB与地面的夹角∠CAB为61°,
∴∠BAB'=180°﹣∠CAB=180°﹣61°=119°,
即旋转角为119°,
∴箕面AB绕点A旋转的度数为119°.
故选:A.
【点评】本题考查了旋转的性质,解决本题的关键是由角的和差关系得到∠BAB'的度数.解题时注意:对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角.
15.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若点A,D,E在同一条直线上,∠B=110°,则∠ACB的度数为( )
A.25° B.30° C.32° D.35°
【思路点拔】根据旋转的性质,可得出∠ACB=∠DCE,∠B=∠EDC及∠E=45°,据此可解决问题.
【解答】解:由旋转可知,
∠EDC=∠B=110°,∠ACB=∠DCE,AC=EC,∠ACE=90°,
∴∠EAC=∠E=45°,
∴∠DCE=180°﹣110°﹣45°=25°,
∴∠ACB=∠DCE=25°.
故选:A.
【点评】本题考查旋转的性质,熟知图形旋转的性质是解题的关键.
16.如图,把△ABC绕C点顺时针旋转35°,得到△A′B′C,A′B′交AC于点D,若∠A′DC=90°,则∠A的度数( )
A.35° B.75° C.55° D.65°
【思路点拔】根据旋转的性质可得∠ACA′=35,∠A=∠A′,结合∠A′DC=90°,可求得∠A′,即可获得答案.
【解答】解:根据题意,把△ABC绕C点顺时针旋转35°,得到△A′B′C,
由旋转的性质,可得∠ACA′=35,∠A=∠A′,
∵∠A′DC=90°,
∴∠A′=90°﹣∠ADA′=55°,
∴∠A=∠A′=55°.
故选:C.
【点评】本题主要考查旋转的性质、直角三角形两锐角互余等知识,熟练掌握旋转的性质是解题关键.
17.如图,将△ABP绕点A逆时针旋转50°得到△ACP',点B,P的对应点分别为点C,P',当点B,P,C在同一条直线上时,则∠BCP'的度数为( )
A.120° B.130° C.140° D.150°
【思路点拔】由旋转得,AB=AC,∠ACP'=∠ABP,∠BAC=50°,进而可得∠ABP=∠ACB=∠ACP'=65°,根据∠BCP'=∠ACB+∠ACP'可得答案.
【解答】解:由旋转得,AB=AC,∠ACP'=∠ABP,∠BAC=50°,
∵点B,P,C在同一条直线上,
∴∠ABP=∠ACB=65°,
∴∠ACP'=65°,
∴∠BCP'=∠ACB+∠ACP'=130°.
故选:B.
【点评】本题考查旋转的性质、等腰三角形的性质,三角形内角和定理,熟练掌握旋转的性质、等腰三角形的性质是解答本题的关键.
18.如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A'B′C,连接AA′,若∠B=70°,则∠1的度数是( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
【思路点拔】先利用互余计算出∠BAC=90°﹣70°=20°,再根据旋转的性质得∠ACA′=90°,∠B′A′C=∠BAC=20°,CA=CA′,则可判断△CAA′为等腰直角三角形得到∠CA′A=45°,然后计算∠CA′A﹣∠B′A′C即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠B=70°,
∴∠BAC=90°﹣70°=20°,
∵Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A′B′C,
∴∠ACA′=90°,∠B′A′C=∠BAC=20°,CA=CA′,
∴△CAA′为等腰直角三角形,
∴∠CA′A=45°,
∴∠1=∠CA′A﹣∠B′A′C=45°﹣20°=25°,
故选:B.
【点评】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.解决本题的关键是证明△CAA′为等腰直角三角形.
19.如图,点A,B,C,D,O都在方格纸的格点上,若△AOB绕点O按逆时针方向旋转到△COD的位置,则旋转的角度为( )
A.135° B.90° C.60° D.45°
【思路点拔】根据旋转的性质,对应边的夹角∠BOD即为旋转角.
【解答】解:∵△AOB绕点O按逆时针方向旋转到△COD的位置,
∴对应边OB、OD的夹角∠BOD即为旋转角,
而∠DOB=90°.
∴旋转的角度为90°.
故选:B.
【点评】本题考查了旋转的性质,熟记性质以及旋转角的确定是解题的关键.
20.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转120°得到△AB′C′,若点C,B,C′共线,则∠ACB的度数为( )
A.60° B.45° C.30° D.15°
【思路点拔】利用旋转的性质和三角形内角和定理即可求解.
【解答】解:∵将△ABC绕点A顺时针旋转 120° 得到△AB′C′,且点C,B,C′共线,
∴AC=AC′,∠CAC′=120°,
∴∠ACB=∠AC′C=(180°﹣120°)=30°.
故选:C.
【点评】此题主要考查了旋转的性质,同时也利用了三角形的内角和定理,比较简单.
21.如图,在△ABC中,∠BAC=130°,将△ABC绕点C逆时针旋转得到△DEC,点A,B的对应点分别为D,E,连接AD.当点A,D,E在同一条直线上时,则∠BAD的大小是( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
【思路点拔】由旋转的性质可得AC=CD,∠BAC=∠CDE=130°,由等腰三角形的性质可求∠CDA=∠CAD=50°,即可求解.
【解答】解:∵将△ABC绕点C逆时针旋转得到△DEC,
∴AC=CD,∠BAC=∠CDE=130°,
∴∠CDA=∠CAD=50°,
∴∠BAD=80°,
故选:A.
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
22.正六边形是旋转对称图形,它绕其旋转中心旋转一定的角度,能和自身重合,则这个角度至少为( )
A.30° B.60° C.120° D.180°
【思路点拔】求出正六边形的中心角的度数即可.
【解答】解:如图,∵正六边形ABCDEF内接于⊙O,
∴∠AOB=∠BOC=∠COD=∠DOE=∠EOA==60°,
∴绕着点O顺时针或逆时针至少旋转60°才能与原正六边形重合,
故选:B.
【点评】本题考查正多边形和圆,掌握正六边形的性质,求出正六边形中心角的度数是正确解答的关键.
23.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转130°,得到△ADE,这时点B,D,C恰好在同一条直线上,则∠ADE的度数为( )
A.35° B.30° C.25° D.20°
【思路点拔】设AC与DE相交于点O.由题意得,∠BAD=∠CAE=130°,∠C=∠E,AB=AD,则∠ADB=25°.根据∠C+∠COD+∠CDO=180°,∠E+∠AOE+∠CAE=180°,可得∠CDO=∠CAE=130°.根据∠ADE=180°﹣∠CDO﹣∠ADB可得答案.
【解答】解:设AC与DE相交于点O.
由题意得,∠BAD=∠CAE=130°,∠C=∠E,AB=AD,
∴∠ADB=25°.
∵∠C=∠E,∠COD=∠AOE,∠C+∠COD+∠CDO=180°,∠E+∠AOE+∠CAE=180°,
∴∠CDO=∠CAE=130°.
∴∠ADE=180°﹣∠CDO﹣∠ADB=180°﹣130°﹣25°=25°.
故选:C.
【点评】本题考查旋转的性质、三角形内角和定理,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
24.在如图所示的正方形网格中,四边形ABCD绕某一点旋转某一角度得到四边形A′B′C′D′(所有顶点都是网格线交点),在网格线交点M,N,P,Q中,可能是旋转中心的是( )
A.点M B.点N C.点P D.点Q
【思路点拔】连接AA'、BB'、CC',作AA'的垂直平分线,作BB'的垂直平分线,作CC'的垂直平分线,交点M为旋转中心.
【解答】解:
连接AA'、BB'、CC',作AA'的垂直平分线,作BB'的垂直平分线,作CC'的垂直平分线,交到在M处,所以可知旋转中心的是点M.
故选:A.
【点评】本题主要考查了旋转的性质以及学生的理解能力和观察图形的能力.注意:旋转时,对应顶点到旋转中心的距离应相等且旋转角也相等,对称中心在连接对应点线段的垂直平分线上.
25.如图,边长为4的正方形ABCD绕点A逆时针旋转60°得到正方形AEFG,连接CF,则CF的长是( )
A.4 B.4 C.4 D.4﹣4
【思路点拔】连接AC、AF,根据旋转的性质可证明△ACF是等边三角形,进而得出答案.
【解答】解:连接AC、AF,
∵边长为4的正方形ABCD绕点A逆时针旋转60°得到正方形AEFG,
∴AC=AF=4,∠CAF=60°,
∴△ACF是等边三角形,
∴CF=AC=4,
故选:C.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,正方形的性质,等边三角形的判定与性质等知识,说明△ACF是等边三角形是解题的关键.
二.填空题(共21小题)
26.如图,正方形网格中,△PEF绕某一点逆时针旋转n度后得到△P′E′F′.在A、B、C、D等4个格点中,是旋转中心的为 B点 .
【思路点拔】根据旋转的性质可知:旋转中心在对应点连线的垂直平分线上,进而得出答案.
【解答】解:根据旋转的性质可知:旋转中心在对应点连线的垂直平分线上,
∴旋转中心为B点,
故答案为:B点.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,熟练掌握旋转中心在对应点连线的垂直平分线上是解题的关键.
27.如图,在4×4的网格纸中,△ABC的三个顶点都在格点上,现要在这张网格纸的四个格点M,N,P,Q中找一点作为旋转中心.将△ABC绕着这个中心进行旋转,旋转前后的两个三角形成中心对称,且旋转后的三角形的三个顶点都在这张4×4的网格纸的格点上,那么满足条件的旋转中心有 P、N .
【思路点拔】画出中心对称图形即可判断
【解答】解:观察图象可知,点P,点N满足条件.
故答案为:P、N.
【点评】本题考查旋转的性质,中心对称等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
28.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,将△ABC绕点C顺时针旋转α(0°<α<180°),得到△A'B'C,A、B的对应点分别为A′、B′,当A′B′∥BC时,则BB′的长为 .
【思路点拔】过点B′作B′D⊥BC于点D,根据勾股定理求出,根据等积法求出,证明四边形CEB′D为矩形,得出,根据勾股定理求出得出,最后根据勾股定理求出.
【解答】解:过点B′作B′D⊥BC于点D,如图:
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=3,AC=4,
∴,
根据旋转可知:CB′=BC=3,CA′=AC=4,A′B′=AB=5,
∵A′B′∥BC,
∴∠CEB'=180°﹣∠ACB=90°,
∴CE⊥A′B′,
∴,
∵∠ECD=∠CDB′=∠CEB′=90°,
∴四边形CEB′D为矩形,
,
在Rt△CDB中,根据勾股定理得:,
∴,
∴,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,平行线的性质,解答本题的关键是熟练掌握勾股定理.
29.如图,将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度得到△A'BC',此时点C在边A'B上,若AB=5,BC'=2,则A'C的长是 3 .
【思路点拔】由旋转的性质可得A'B=AB=5,BC=BC'=2,即可求解.
【解答】解:∵将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度得到△A'BC',
∴△ABC≌△A'BC',
∴A'B=AB=5,BC=BC'=2,
∴A'C=3,
故答案为:3.
【点评】本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
30.如图, ABCD中,AB=4,BC=8,∠B=30°,点P是边BC上一动点,连接AP,将线段AP绕点P顺时针旋转90°,当点A的对应点E恰好落在 ABCD的边所在的直线上时,线段AP的长为 2或4或 .
【思路点拔】分四种情况讨论.①如图,当点E落在BC上时,由旋转性质可得AP⊥BC,在Rt△ABP中,AB=4,∠B=30°,根据锐角三角函数可得AP=AB sin∠B;
②如图,当点E落在CD上时,过点A作AM⊥BC于点M,过点E作EN⊥BC于点N,在Rt△ABM中,可得AM=2,,由旋转性质可得∠APE=90°,AP=EP,证明△APM≌△PEN(AAS),则PN=AM=2,设BP=x,可得,CN=6﹣x,根据平行四边形的性质可得∠BCE=∠ABC=30°,则,即,解得x=0,得到点P与点B重合,则AP=AB;
③当点E落在AD上时,如图,过点P作PF⊥AD于点F,四边形AGPF是矩形,可得FP=2,由旋转性质可得AP=PE,∠APE=90°,得到AF=FE=FP=2,再利用勾股定理可得结论;
④当点E落在AB上时,过点P作PG⊥AB于点G,由旋转性质可得AP=PE,∠APE=90°,得到AG=EG=PG,根据锐角三角函数可得,解得,则,得到,继而推出点P在线段BC的延长线上,可得结论.
【解答】解:分四种情况讨论:
①当点E落在BC上时,如图1,
∵线段AP绕点P顺时针旋转90°,点A的对应点为点E,
∴AP⊥EP,
∴AP⊥BC,
在Rt△ABP中,AB=4,∠B=30°,
∴;
②当点E落在CD上时,如图2,过点A作AM⊥BC于点M,过点E作EN⊥BC于点N,
∴∠AMP=∠PNE=∠CNE=90°,
∴∠APM+∠PAM=90°,
∵线段AP绕点P顺时针旋转90°,点A的对应点为点E,
∴∠APE=90°,AP=EP,
∴∠APM+∠EPN=90°,
∴∠PAM=∠EPN,
在△APM和△PEN中,
,
∴△APM≌△PEN(AAS),
∴AM=PN,PM=EN,
∵∠AMP=90°,AB=4,BC=8,∠ABC=30°,
∴,,
∴PN=AM=2,
设BP=x,
∴,
CN=BC﹣PN﹣BP=8﹣2﹣x=6﹣x,
∵四边形ABCD是平行四边形,∠ABC=30°,
∴AB∥CD,
∴∠BCE=∠ABC=30°,
∵∠CNE=90°,
∴EN=CN tan∠BCE=CNtan30°=CN,即﹣x=,
解得:x=0,
∴点P与点B重合,
∴AP=AB=4;
③当点E落在AD上时,如图,过点P作PF⊥AD于点F,过点A作AG⊥BC于点G,
∴∠AGP=∠AFP=90°,
∵四边形ABCD是平行四边形,∠B=30°,AB=4,
∴AD∥BC,AG=AB sin∠B=4×sin30°=4×=2,
∴∠GAF=180°﹣∠AGP=180°﹣90°=90°,
∴四边形AGPF是矩形,
∴FP=AG=2,
∵线段AP绕点P顺时针旋转90°,点A的对应点为点E,
∴AP=PE,∠APE=90°,
∴AF=FE=FP=2,
∴;
④当点E落在AB上时,过点P作PG⊥AB于点G,
∴∠PGA=90°,
∵线段AP绕点P顺时针旋转90°,点A的对应点为点E,
∴AP=PE,∠APE=90°,
∴AG=EG=PG,
∵AB=4,BC=8,∠B=30°,
∴tanB===,
∴PG=2+2,
∴,
∵4+4>8,
∴点P在线段BC的延长线上,不符合题意;
综上所述,AP的长为2或4或.
故答案为:2或4或.
【点评】本题是旋转变换综合题,考查了旋转的性质,平行四边形的性质,矩形的判定和性质,锐角三角函数,勾股定理,全等三角形的判定和性质,等腰三角形三线合一性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,运用了分类讨论的思想.掌握旋转的性质,解直角三角形是解题的关键.
31.如图,在四边形ABCD中,将边AB逆时针旋转90°交CD于点E.若AD∥BC,∠C=45°,AD=3,则CE= 3 .
【思路点拔】过A点作AF⊥AD交CD延长线于点F,连接BD,先证明AF=AD,再证明△ABD≌△AEF,即可得BD=FE,∠BDC=90°,即有△BCD为等腰直角三角形,即可得EF=CD,进一步解答即可.
【解答】解:如图,过A点作AF⊥AD交CD延长线于点F,连接BD,
根据旋转有:∠BAE=90°,AB=AE,
∵∠C=45°,AD∥BC,
∴∠ADF=45°,
即∠ADC=180°﹣∠FDA=180°﹣45°=135°,
∵AF⊥AD,
∴∠DAF=90°,
∴∠AFD=∠ADF=45°,
∴AF=AD=3,
即D,
∵∠BAE=90°,∠DAF=90°,
∴∠BAD=∠EAF,
又∵AB=AE,
∴△ABD≌△AEF(SAS),
∴∠BDA=∠AFE=45°,BD=FE,
∴2∠BDC=∠ADC+∠ADB=135°﹣45°=90°,
又∵∠C=45°,
∴△BCD为等腰直角三角形,
∴BD=CD,
∴EF=CD,
∴EC+DE=FD+ED,
∴,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质等知识,作出合适的辅助线是解答本题的关键.
32.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点B顺时针旋转90°得到△DBE,连接AD,CE,延长EC交AD于点F,若CF=1,CE=2,则AF的长 .
【思路点拔】由旋转的性质可得AB=DB,AC=DE,CB=BE,∠ABD=CBE=90°,由勾股定理可求BF的长,由“SAS”可证△DEH=≌△ACF,可得AF=DH,∠AFC=∠DHE,可证AF=DF,由等腰直角三角形的性质可求解.
【解答】解:如图,连接BF,过点B作BH⊥CE于H,连接DH,
∵将△ABC绕点B顺时针旋转90°得到△DBE,
∴AB=DB,AC=DE,CB=BE,∠ABD=CBE=90°,
又∵BH⊥CE,
∴BH=CH=HE=1=FC,
∴FH=2,∠BCE=∠BEC=45°,
∴FB===,∠ACF=45°=∠DEH,
又∵DE=AC,EH=FC=1,
∴△DEH=≌△ACF(SAS),
∴AF=DH,∠AFC=∠DHE,
∴∠DFH=∠DHF,
∴DH=DF,
∴AF=DF,
又∵AB=BD,∠ABD=90°,
∴BF=AF=,
故答案为:.
【点评】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理等知识,添加恰当辅助线构造全等三角形是解题的关键.
33.如图,将△ABC绕着点A逆时针旋转得到△ADE,使得点B的对应点D落在边AC的延长线上,若AB=15,AE=10,则线段CD的长为 5 .
【思路点拔】根据旋转的性质可得AD=AB=15,AC=AE=10,则CD=AD﹣AC,即可求解.
【解答】解:∵将△ABC绕着点A逆时针旋转得到△ADE,AB=15,AE=10,
∴AD=AB=15,AC=AE=10,
∴CD=AD﹣AC=5,
故答案为:5.
【点评】本题主要考查旋转的性质,解题关键在于熟练掌握旋转的性质: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.
34.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,AC=3,将△ABC绕点B逆时针旋转得△A′BC′,若点C′在AB上,则AA′的长为 .
【思路点拔】连接AA',由旋转的性质得出AC'、A'C'的长度,利用勾股定理即可得出答案.
【解答】解:∵将△ABC绕点B逆时针旋转得△A′BC',
∴∠A'C'B=∠C=90°,A'C'=AC=3,AB=A'B,
根据勾股定理得:
AB==5,
∴A'B=AB=5,
∴AC'=AB﹣BC'=1,
在Rt△AA'C'中,由勾股定理得:
AA'==,
故答案为:.
【点评】本题主要考查了旋转的性质,勾股定理等知识,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
35.如图,香港特别行政区标志紫荆花图案绕中心旋转n°后能与原来的图案互相重合,则n的最小值为 72 .
【思路点拔】该图形被平分成五部分,因而每部分被分成的圆心角是72°,并且圆具有旋转不变性,因而旋转72度的整数倍,就可以与自身重合
【解答】解:该图形被平分成五部分,旋转72°的整数倍,就可以与自身重合,
故n的最小值为72.
故答案为72.
【点评】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.
36.将如图所示的图案围绕它的中心旋转一定角度后与其自身完全重合,则这个旋转角可能是 60(答案不唯一) 度.(写出一个即可)
【思路点拔】根据旋转的性质即可得到结论.
【解答】解:将如图所示的团绕它的中心旋转一定角度后与其自身完全重合,则这个旋转角可能是60°,
故答案为:60(答案不唯一),
【点评】本题考查了旋转对称图形,熟练掌握旋转对称图形的定义是解题的关键.
37.如图是中国共产主义青年团团旗上的图案,该图案绕中心至少旋转 72 度后能与原图案重合.
【思路点拔】根据旋转角及旋转对称图形的定义结合图形特点作答.
【解答】解:∵360°÷5=72°,
∴该图形绕中心至少旋转72度后能和原来的图案互相重合.
故答案为:72.
【点评】本题考查了旋转角的定义及求法.对应点与旋转中心所连线段的夹角叫做旋转角.
38.如图,四角星的顶点是一个正方形的四个顶点,将这个四角星绕其中心旋转,当第一次与自身重合时,其旋转角的大小是 90 度.
【思路点拔】该图形被平分成四部分,因而每部分被分成的圆心角是90°,并且圆具有旋转不变性,因而旋转90度的整数倍,就可以与自身重合.
【解答】解:该图形被平分成四部分,旋转90°的整数倍,就可以与自身重合,
故当此图案第一次与自身重合时,其旋转角的大小为90°.
故答案为:90.
【点评】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.
39.一个菱形绕它的两条对角线的交点旋转,使它和原来的菱形重合,那么旋转的角度至少是 180° .
【思路点拔】根据菱形是中心对称图形解答.
【解答】解:∵菱形是中心对称图形,
∴把菱形绕它的中心旋转,使它与原来的菱形重合,旋转角为180°的整数倍,
∴旋转角至少是180°.
故答案为:180°.
【点评】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角.
40.如图,该图形绕其中心旋转能与其自身完全重合,则其旋转角最小为 60 度.
【思路点拔】观察图形可得,图形由六个形状相同的部分组成,从而能计算出旋转角度.
【解答】解:图形可看作由一个基本图形旋转6次所组成,故最小旋转角为=60°.
故答案为:60.
【点评】本题考查了旋转对称图形,根据已知图形得出最小旋转角度数是解题关键.
41.平面直角坐标系中,把点A(﹣3,4)绕着原点逆时针旋转90°,得到点B,则点B的坐标为 (﹣4,﹣3) .
【思路点拔】根据题意画出示意图,结合旋转的性质及全等三角形的性质即可解决问题.
【解答】解:如图所示,连接AO,BO,分别过点A和点B作x轴的垂线,垂足分别为M和N,
由旋转可知,
AO=BO,∠AOB=90°,
∴∠AOM+∠NOB=∠NOB+∠B=90°,
∴∠AOM=∠B.
在△AOM和△OBN中,
,
∴△AOM≌△OBN(AAS),
∴BN=OM,NO=AM.
∵点A的坐标为(﹣3,4),
∴BN=OM=3,NO=AM=4,
∴点B的坐标为(﹣4,﹣3).
故答案为:(﹣4,﹣3).
【点评】本题主要考查了坐标与图形变化﹣旋转及全等三角形的判定与性质,熟知图形旋转的性质及全等三角形的判定与性质是解题的关键.
42.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(5,0),点B的坐标为(0,2),连接AB,现将△AOB绕点A顺时针旋转90°,得到△AO'B',则点B′的坐标是 (7,5) .
【思路点拔】利用全等三角形的性质得出O′B′和O′A的值,再结合点A和点B的坐标得出OA和OB的长即可解决问题.
【解答】解:由旋转可知,
△ABO≌△AB′O′,
∴∠O′=∠AOB=90°,O′B′=OB,AO′=AO.
又∵O′A⊥OA,
∴O′B′∥x轴.
∵点A的坐标为(5,0),点B的坐标为(0,2),
∴O′B′=OB=2,AO′=AO=5,
∴点B′的坐标为(7,5).
故答案为:(7,5).
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,熟知图形旋转的性质是解题的关键.
43.如图,在平面直角坐标系中,点B在第一象限,OA=AB=1,∠OAB=120°,将△AOB绕点O旋转,使点B落在x轴上,则此时点A的坐标为 或 .
【思路点拔】分当点F在x轴正半轴时,当点F在x轴负半轴时,过点E作EH⊥OF于H,根据旋转的性质得到∠EOF=∠AOB=30°,OE=OA=1,据此利用勾股定理和含30度角的直角三角形的性质求出点E的坐标即可得到答案.
【解答】解:∵OA=AB=1,∠OAB=120°,
∴∠AOB=30°,
设点A的对应点为点E,点B的对应点为F,
如图所示,当点F在x轴正半轴时,过点E作EH⊥OF于H,
由旋转的性质可得∠EOF=∠AOB=30°,OE=OA=1,
∴,
∴,
∴;
如图所示,当点F在x轴负半轴时,同理可得;
综上所述,当点B落在x轴上,此时点A的坐标为或,
故答案为:或.
【点评】本题主要考查了坐标与图形变化—旋转,等边对等角,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,熟记含30度角的直角三角形的性质是解题的关键.
44.如图,已知点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(﹣1,3),将线段AB绕点A顺时针旋转90°得到AC,则点C坐标是 (1,﹣1) .
【思路点拔】作BM⊥x轴于M,CN⊥x轴于N.证明△ABM≌△CAN,根据全等三角形的性质即可解决问题.
【解答】解:如图,作BM⊥x轴于M,CN⊥x轴于N.
∵∠BAC=90°,
∴∠ABM+∠BAM=∠BAM+∠CAN,
∴∠ABM=∠CAN,
∵AB=CA,∠AMB=∠CNA=90°,
∴△ABM≌△CAN(AAS),
∴AM=CN,BM=AN,
当A(﹣2,0),B(﹣1,3)时,
ON=AN﹣OA=BM﹣OA=3﹣2=1,
CN=AM=OA﹣OM=2﹣1=1,
∴C(1,﹣1).
故答案为:(1,﹣1).
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,全等三角形的判定与性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.
45.如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为(0,3),∠AOB=90°,∠ABO=30°.将∠AOB绕点O顺时针旋转一定角度后得到∠A'OB',并且点A′恰好落到线段AB上,则点A'的坐标为 () .
【思路点拔】过点A′作x轴的垂线,根据旋转的性质得出△AOA′是等边三角形即可解决问题.
【解答】解:过点A′作x轴的垂线,垂足为M,
∵点B坐标为(0,3),
∴OB=3.
在Rt△ABO中,
tan∠ABO=,
∴AO=.
由旋转可知,
OA′=OA=,
又∵∠BAO=90°﹣30°=60°,
∴△OAA′是等边三角形,
∴∠A′OM=60°.
在Rt△A′MO中,
sin∠A′OM=,
∴A′M=,
同理可得,MO=,
∴点A′的坐标为().
故答案为:().
【点评】本题考查坐标与图形变化﹣旋转,熟知图形旋转的性质是解题的关键.
46.如图,在边长为10的正方形ABCD内部(不含边界)有一点E,连结CE.过点A作∠BAF=∠DCE,且AF=CE.连结EF,将线段EF绕点E顺时针旋转90°,点F恰好落在点D上,则EC的长为 2 .
【思路点拔】设EC=a,将△CDE绕着点D顺时针旋转 90° 到△ADP,连接PF、DF,则∠EDP=90°,DP=DE,AP=EC=AF=a,∠DAP=∠DCE=∠BAF,∠PAF=90°,∠AFP=∠APF=45°,,由旋转的性质可知,∠DEF=90°,EF=DE=DP,证明四边形DEFP是正方形,则∠DFP=45°,∠DPF=90°,,∠AFD=∠AFP+∠DFP=90°,由勾股定理得,,计算求解即可.
【解答】解:设EC=a,如图,将△CDE绕着点D顺时针旋转 90° 到△ADP,连接PF、DF,
∴∠EDP=90°,DP=DE,AP=EC=AF=a,∠DAP=∠DCE=∠BAF,
∴∠DAP+∠DAF=∠BAF+∠DAF=90°,
∴∠PAF=90°,
∴∠AFP=∠APF=45°,
∴,
由旋转的性质可知,∠DEF=90°,EF=DE=DP,
∵∠DEF+∠EDP=180°,
∴DP∥EF,
又∵EF=DP,
∴四边形DEFP是平行四边形,
又:∠DEF=90°,EF=DE,
∴四边形DEFP是正方形,
∴∠DFP=45°,∠DPF=90°,
,∠AFD=∠AFP+∠DFP=90°,
由勾股定理得,,
解得,,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的判定与性质,勾股定理,余弦等知识.熟练掌握旋转的性质,正方形的判定与性质,勾股定理,余弦是解题的关键.
三.解答题(共14小题)
47.如图,在由边长均为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的顶点均为格点(网格线的交点).
(1)将△ABC先向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度,得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)以点C1为旋转中心,将△A1B1C1按顺时针方向旋转90°,得到△A2B2C1,请画出△A2B2C1.
【思路点拔】(1)根据平移的性质可将点A、B、C先向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度,再把平移后得到的点连接,即可得到△A1B1C1;
(2)根据旋转的性质画出对应点,把旋转后所得到的点连接,即可得到△A2B2C1.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,△A2B2C1即为所求.
【点评】本题主要考查作图﹣平移变换、旋转变换,解题的关键是掌握平移变换、旋转变换的定义和性质,并据此得到变换后的对应点.
48.如图,将△ABC逆时针旋转一定角度后得到△DEC,点D为BC的中点.
(1)若∠ACE=130°,则旋转中心为点 C ,旋转角度为 115° ;
(2)若BC=8,求AC的长.
【思路点拔】(1)根据旋转的概念可得结论;
(2)由点D为BC的中点得出CD=4,由旋转的性质得AC=CD=4.
【解答】解:(1)根据题意得,点C为旋转中心,
由旋转得,∠ACB=∠DCE,
∵∠ACE=130°,
∴∠ACB+∠DCE=360°﹣∠ACE=360°﹣130°=230°,
∴∠ACB=115°,
∴旋转角度为115°,
故答案为:C;115°;
(2)∵BC=8,且点D为BC的中点,
∴,
由旋转得,AC=CD=4.
【点评】本题主要考查旋转的概念和性质,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.
49.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点A(3,1),B(4,3),C(2,4),按要求解答问题:
(1)将△ABC向左平移7个单位,得到△A1B1C1,画出△A1B1C1图形;
(2)将△ABC以A点为旋转中心,逆时针旋转90°,得到△AB2C2,画出△AB2C2图形;
(3)直接写出B1B2的长度.
【思路点拔】(1)根据平移的性质作图即可.
(2)根据旋转的性质作图即可.
(3)利用勾股定理计算即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,△AB2C2即为所求.
(3)由勾股定理得,B1B2==.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换、作图﹣平移变换、勾股定理,熟练掌握旋转的性质、平移的性质、勾股定理是解答本题的关键.
50.如图的方格纸中,每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,①②③均为顶点都在格点上的三角形(每个小方格的顶点叫做格点).
(1)图中,①经过 平移 (填“平移”“轴对称”或“旋转”)变换可以得到②;
(2)图中,③是由①经过一次顺时针旋转变换得到的,其旋转中心是 D (填“A”“B”“C”或“D”),旋转角度等于 90° (小于360°);
(3)在图中画出①关于直线l成轴对称的图形④.
【思路点拔】(1)由图可知,①经过平移变换可以得到②.
(2)分别连接图形①与图形③的对应点,再分别作对应点连线所得线段的垂直平分线,相交于点D,可知③是由①绕点D顺时针旋转90°得到的,进而可得答案.
(3)根据轴对称的性质作图即可.
【解答】解:(1)由图可知,图形①向右平移5个单位长度,向上平移1个单位长度得到图形②,
∴①经过平移变换可以得到②.
故答案为:平移.
(2)如图,分别连接图形①与图形③的对应点,再分别作对应点连线所得线段的垂直平分线,相交于点D,
可知③是由①绕点D顺时针旋转90°得到的,
∴旋转中心是D,旋转角度等于90°.
故答案为:D;90°.
(3)如图,图形④即为所求.
【点评】本题考查作图﹣轴对称变换、平移变换、旋转变换,熟练掌握轴对称的性质、平移的性质、旋转的性质是解答本题的关键.
51.如图所示的方格纸中,△ABC的顶点均在格点上.
(1)将线段AB向下平移2格,得到线段DE,请画出线段DE;
(2)以点A为旋转中心,将△ABC按顺时针方向旋转90°,得到△AB1C1,请画出△AB1C1;
(3)问:线段BC、线段B1C1所在直线的夹角是多少度?(直接写答案,不用写理由)
【思路点拔】(1)将点A,B分别向下平移2格得到D,E,连接DE,即得;
(2)将AB,AC分别绕点A顺时针旋转90°,得到AB1,AC1,连接B1C1,△AB1C1即为所求作;
(3)分别将线段BC、B1C1平移到AM,AN的位置,连接B1M,BN,根据BC=B1C1,得到AM=AN,根据AB1=AB,B1M=BN,得到△AB1M≌△ABN(SSS),得到∠B1AM=∠BAN,得到∠MAN=90°,即线段BC、线段B1C1所在直线的夹角是90°.
【解答】解:(1)点A,B分别向下平移2格得到D,E,连接DE,线段DE即为所求作;如图1,
;
(2)将AB绕点A顺时针旋转90°,得到AB1,AC绕点A顺时针旋转90°,得到AC1,连接B1C1,得到△AB1C1,△AB1C1即为所求作;如图2:
;
(3)将线段BC、线段B1C1平移到AM,AN的位置,连接B1M,BN,如图3,
则AM=BC,AN=B1C1,
∵BC=B1C1,
∴AM=AN,
∵AB1=AB,B1M=BN,
∴△AB1M≌△ABN(SSS),
∴∠B1AM=∠BAN,
∵∠BAB1=90°,
∴∠MAN=90°,
∴线段BC、线段B1C1所在直线的夹角是90°.
【点评】本题主要考查了作图﹣旋转变换,作图﹣平移变换,熟练掌握平移性质,旋转性质是解决问题的关键.
52.如图所示,在平面直角坐标系中,△ABC三个顶点的坐标分别为A(0,3),B(3,4),C(2,2).
(1)画出△ABC关于原点O的中心对称图形△A1B1C1,并写出点A1,B1,C1的坐标;
(2)画出将△ABC绕原点逆时针方向旋转90°后的图形△A2B2C2,并写出点A2,B2,C2的坐标;
(3)求△A2B2C2的面积.
【思路点拔】(1)根据中心对称的性质作图,即可得出答案.
(2)根据旋转的性质作图,即可得出答案.
(3)利用割补法求三角形的面积即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
由图可得,A1(0,﹣3),B1(﹣3,﹣4),C1(﹣2,﹣2).
(2)如图,△A2B2C2即为所求.
由图可得,A2(﹣3,0),B2(﹣4,3),C2(﹣2,2).
(3)△A2B2C2的面积为==.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换,熟练掌握旋转的性质、中心对称的性质是解答本题的关键.
53.如图,在平面直角坐标系中,点A(3,3),B(4,0),C(0,﹣1).
(1)作出△ABC关于原点对称的△A1B1C1;
(2)作出△ABC绕点C逆时针旋转90°后的△A2B2C;
(3)点B的对应点B2的坐标为 (﹣1,3) .
【思路点拔】(1)根据中心对称的性质作图即可.
(2)根据旋转的性质作图即可.
(3)由图可得答案.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,△A2B2C即为所求.
(3)点B的对应点B2的坐标为(﹣1,3).
故答案为:(﹣1,3).
【点评】本题考查作图﹣旋转变换、中心对称,熟练掌握旋转的性质、中心对称的性质是解答本题的关键.
54.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标分别是A(1,﹣2),B(1,3),C(4,4).将△ABC绕点A逆时针方向旋转90°,得到△ADE.
(1)画出△ADE;
(2)求证:点E在直线BC上.
【思路点拔】(1)根据旋转的性质作图即可.
(2)连接BE,CE,利用勾股定理求出BE,BC,CE的长,可得CE=BE+BC,则点E,B,C在同一条直线上,即点E在直线BC上.
【解答】(1)解:如图,△ADE即为所求.
(2)证明:连接BE,CE,
由勾股定理得,BE==,BC==,CE==,
∴CE=BE+BC,
∴点E,B,C在同一条直线上,
即点E在直线BC上.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换、勾股定理,熟练掌握旋转的性质、勾股定理是解答本题的关键.
55.△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,其中每个小正方形的边长为1个单位长度,按要求作图:
(1)画出△ABC关于原点O的中心对称图形△A1B1C1.
(2)画出将△ABC绕点O顺时针旋转90°得到△A2B2C2.
【思路点拔】(1)根据中心对称的性质作图即可.
(2)根据旋转的性质作图即可.
【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求.
(2)如图,△A2B2C2即为所求.
【点评】本题考查作图﹣旋转变换、中心对称,熟练掌握旋转和中心对称的性质是解答本题的关键.
56.在Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)如图1,AC=15,BC=20,CM⊥AB于点M,NM=AM,连接CN,求线段BN的长;
(2)如图2,将线段CB绕点C按逆时针方向旋转90°得到线段CD,将线段AB绕点A按顺时针方向旋转90°,得到线段AE,连接DE,点G为DE中点,连接AG,CG.求证:AC=CG.
【思路点拔】(1)利用勾股定理求出AB,利用等面积法求出CM,再利用勾股定理求出AM,进一步解答即可求解;
(2)将线段AC绕点A按顺时针方向旋转90.得到线段AM,连接EM并延长交BC于点N,连接AN交DE于点O,可得△BAC≌△EAM(SAS),四边 形CAMN是正方形,进而证明△ENO≌△DAO(AAS),OD=OE,推出点G与点O重合,可得△AGC是等腰直角三角形,即可证明.
【解答】(1)解:在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=15,BC=20,
∴,
∵CM⊥AB,
∴,
∴,
∴,
∴NM=AM=9,
∴BN=AB﹣NM﹣AM=25﹣9﹣9=7;
(2)证明:如图,将线段AC绕点A按顺时针方向旋转90°,得到线段AM,连接EM并延长交BC于点N,连接AN交DE于点O,
由旋转知∠MAC=∠BAE=90°,AM=AC,AB=AE,CB=CD,
∴∠MAC﹣∠BAM=∠BAE﹣∠BAM,
∴∠BAC=∠EAM,
∴△BAC≌△EAM(SAS),
∴ME=CB=CD,∠BCA=∠EMA=90°,
∵∠BCA=∠MAC=∠AMN=90°,AM=AC,
∴四边形CAMN是正方形,
∴MN=AC,NE∥AD,
∴MN+ME=AC+CD,即NE=AC,
又∵NE∥AD,
∴∠NEO=∠ADO,∠ENO=∠DAO,
∴△ENO≌△DAO(AAS),
∴OD=OE,
又∵点G为DE中点,
∴点G与点O重合,
∵四边形CAMN是正方形,
∴CG=AG,∠AGC=90°,
∴△AGC是等腰直角三角形,
∴.
【点评】本题考查勾股定理,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,正方形的性质,等腰直角三角形的性质等,通过作辅助线构造全等三角形是解题的关键.
57.将一副直角三角板如图1,摆放在直线MN上(直角三角板ABC和直角三角板EDC,∠EDC=90°,∠DEC=60°,∠ABC=90°,∠BAC=45°),保持三角板EDC不动,将三角板ABC绕点C以每秒5°的速度顺时针旋转,旋转时间为t秒,当AC与射线CN重合时停止旋转.
(1)如图2,当AC为∠DCE的角平分线时,求此时t的值;
(2)当AC旋转至∠DCE的内部时,求∠DCA与∠ECB的数量关系;
(3)在旋转过程中,当三角板ABC的其中一边平行于三角板EDC的某一边时,求此时t等于 15s或24s或27s或33s (直接写出答案即可).
【思路点拔】(1)先计算∠DCE的度数,再根据角平分线的定义和旋转的速度可得t的值;
(2)分别表示∠DCA与∠ECB的度数,相减可得数量关系;
(3)分四种情况讨论:AB分别和△DCE三边平行,还有AC∥DE,计算旋转角并根据速度列方程可得结论.
【解答】解:(1)如图2,∵∠EDC=90°,∠DEC=60°,
∴∠DCE=30°,
∵AC平分∠DCE,
∴∠ACE==15°,
∴t==3,
答:此时t的值是3s;
(2)当AC旋转至∠DCE的内部时,如图3,∠DCA与∠ECB的数量关系是:∠ECB﹣∠DCA=15°;
理由是:由旋转得:∠ACE=5t,
∴∠DCA=30°﹣5t,∠ECB=45°﹣5t,
∴∠ECB﹣∠DCA=(45°﹣5t)﹣(30°﹣5t)=15°;
(3)分四种情况:
①当AB∥DE时,如图4,∠ACE=45°+30°=75°,
t=75÷5=15;
②当AB∥CE时,如图5,则∠BCE=∠B=90°,
∴∠ACE=90°+45°=135°,
t=135÷5=27;
③当AB∥CD时,如图6,则∠DCB=∠B=90°,
∠ACE=30°+90°+45°=165°,
t=165÷5=33;
④当AC∥DE时,如图7,
∴∠ACD=∠D=90°,
∴∠ACE=90°+30°=5t,
t=24;
综上,t的值是15s或24s或27s或33s.
故答案为:15s或24s或27s或33s
【点评】本题是典型的实际操作问题,将两个三角板按照题意进行摆放,旋转,清楚每一时刻各个角的度数是多少和各角之间的关系,该类问题就简单多了.
58.如图,将△ABC绕点B逆时针旋转得到△DBE.
(1)如图1,当点C的对应点E恰好落在AB上时,若BC=6,BD=9,求AE的长;
(2)如图2,BD∥AC,若∠C=110°,∠BAC=40°,求∠ABE的度数.
【思路点拔】(1)根据旋转的性质得AB=BD=9,BE=BC=6,即可得出结果;
(2)根据三角形内角和定理求出∠ABC=30°,再根据旋转的性质得出∠DBE=∠ABC=30°,再根据平行线的性质得出∠DBC=70°,即可得出结果.
【解答】解:(1)∵将△ABC绕点B逆时针旋转得到△DBE,
∴AB=BD=9,BE=BC=6,
∴AE=AB﹣BE=9﹣6=3;
(2)∵∠C=110°,∠BAC=40°,
∴∠ABC=180°﹣110°﹣40°=30°,
∵将△ABC绕点B逆时针旋转得到△DBE,
∴∠DBE=∠ABC=30°,
∵BD∥AC,
∴∠DBC+∠C=180°,
∴∠DBC=70°,
∴∠ABE=70°﹣30°×2=10°.
【点评】本题考查了旋转的性质,平行线的性质,三角形内角和定理,熟记旋转的性质是解题的关键.
59.如图,在锐角△ABC中,∠A=60°,点D,E分别是边AB,AC上一动点,连接BE交直线CD于点F.
(1)如图1,若AB>AC,且BD=CE,∠BCD=∠CBE,求∠CFE的度数;
(2)如图2,若AB=AC,且BD=AE,在平面内将线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM,连接MF,点N是MF的中点,连接CN.在点D,E运动过程中,猜想线段BF,CF,CN之间存在的数量关系,并证明你的猜想.
【思路点拔】(1)如图1中,在射线CD上取一点K,使得CK=BE,证明△BCE≌△CBK(SAS),推出BK=CE,∠BEC=∠BKD,再证明∠ADF+∠AEF=180°,可得结论;
(2)结论:BF+CF=2CN.首先证明∠BFC=120°.如图2﹣1中,延长CN到Q,使得NQ=CN,连接FQ,证明△CNM≌△QNF(SAS),推出FQ=CM=BC,延长CF到P,使得PF=BF,则△PBF是等边三角形,再证明△PFQ≌△PBC(SAS),推出PQ=PC,∠CPB=∠QPF=60°,推出△PCQ是等边三角形,可得结论
【解答】解:(1)如图1中,在射线CD上取一点K,使得CK=BE,
在△BCE和△CBK中,
,
∴△BCE≌△CBK(SAS),
∴BK=CE,∠BEC=∠BKD,
∵CE=BD,
∴BD=BK,
∴∠BKD=∠BDK=∠ADC=∠CEB,
∵∠BEC+∠AEF=180°,
∴∠ADF+∠AEF=180°,
∴∠A+∠EFD=180°,
∵∠A=60°,
∴∠EFD=120°,
∴∠CFE=180°﹣120°=60°;
(2)结论:BF+CF=2CN.
理由:如图2中,∵AB=AC,∠A=60°,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=CB,∠A=∠CBD=60°,
∵AE=BD,
∴△ABE≌△BCD(SAS),
∴∠BCF=∠ABE,
∴∠FBC+∠BCF=60°,
∴∠BFC=120°,
如图2中,延长CN到Q,使得NQ=CN,连接FQ,
∵NM=NF,∠CNM=∠FNQ,CN=NQ,
∴△CNM≌△QNF(SAS),
∴FQ=CM=BC,
延长CF到P,使得PF=BF,则△PBF是等边三角形,
∴∠PBC+∠PCB=∠PCB+∠FCM=120°,
∴∠PFQ=∠FCM=∠PBC,
∵PB=PF,
∴△PFQ≌△PBC(SAS),
∴PQ=PC,∠CPB=∠QPF=60°,
∴△PCQ是等边三角形,
∴BF+CF=PC=QC=2CN.
【点评】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题.
60.在△ABC中,∠ABC=α,以点B为中心,将△ABC顺时针旋转α,得到△A1BC1;再以点A1为中心,将△A1BC1 顺时针旋转α,得到△A1B1C2;连结AB1.
(1)如图1,若AB=2,α=90°,求AB1的长;
(2)如图2,60°<α<90°,探究AB1与A1B的位置关系,并说明理由.
【思路点拔】(1)根据旋转的性质得到∠ABA1=90°,AB=A1B,根据旋转的性质得到∠BA1B1=90°,A1B=A1B1,根据正方形的判定定理得到四边形ABA1B1是正方形,于是得到AB1=AB=2;
(2)A作AE⊥A1B,过B1作B1F⊥A1B于F,得到∠AEB=∠B1FA1=90°,AE∥B1F,根据旋转的性质得到∠ABA1=∠A1BC1=α,AB=A1B,∠BA1B1=∠BA1B1=α,A1B=A1B1,根据全等三角形的性质定理得到AE=B1F,推出四边形AEFB1是矩形,根据矩形的性质即可得到结论.
【解答】解:(1)∵以点B为中心,将△ABC顺时针旋转90°,得到△A1BC1,
∴∠ABA1=90°,AB=A1B,
∵以点A1为中心,将△A1BC1 顺时针旋转90°,得到△A1B1C2,
∴∠BA1B1=90°,A1B=A1B1,
∴AB∥A1B1,AB=A1B1,
∴四边形ABA1B1是正方形,
∴AB1=AB=2;
(2)AB1∥A1B.
理由:过A作AE⊥A1B,过B1作B1F⊥A1B于F,
∴∠AEB=∠B1FA1=90°,AE∥B1F,
∵以点B为中心,将△ABC顺时针旋转=α,得到△A1BC1,
∴∠ABA1=∠A1BC1=α,AB=A1B,
∵以点A1为中心,将△A1BC1 顺时针旋转α,得到△A1B1C2,
∴∠BA1B1=∠BA1B1=α,A1B=A1B1,
∴AB=A1B1,
∴△ABE≌△B1A1F(AAS),
∴AE=B1F,
∴四边形AEFB1是矩形,
∴AB1∥EF,
∴AB1∥A1B.
【点评】本题考查旋转变换,全等三角形的判定和性质,正方形的判定和性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.中小学教育资源及组卷应用平台
《图形的旋转》提升训练题
一.选择题(共25小题)
1.如图,在平面直角坐标系中,风车图案的中心为正方形,四片叶片为全等的平行四边形,其中一片叶片上的点A,C的坐标分别为(1,0),(0,4),将风车绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则经过第2023次旋转后,点D的坐标为( )
A.(﹣3,1) B.(﹣1,﹣3) C.(3,﹣1) D.(1,3)
2.图中的底底是杭州第19届亚运会的吉祥物,将它顺时针旋转90°后的图形是( )
A. B.
C. D.
3.如图为芜湖市轨道交通Logo,将其按顺时针方向旋转90°后得到的图片是( )
A. B.
C. D.
4.下列运动属于旋转的是( )
A.火箭升空的运动
B.传输带运输的东西的运动
C.大风车运动的过程
D.足球在草地上滚动
5.如图是一个钟表,将其旋转180度,根据时针和分针的位置,钟表中的时间可以是( )
A.8:30 B.9:30 C.2:30 D.12:30
6.下列运动属于旋转的是( )
A.滚动过程中的篮球的滚动
B.钟摆的摆动
C.一个图形沿某直线对折过程
D.气球升空的运动
7.扇叶型曲线如图所示放置,M(a,b)为曲线上第一象限内一点,将曲线绕点O顺时针旋转,每次旋转45°,则第2022次旋转结束时,点M的坐标为( )
A.(﹣b,a) B.(﹣a,b) C.(﹣a,﹣b) D.(b,a)
8.如图,两个同心圆中有两条互相垂直的直径,其中大圆的半径是2,则图中阴影部分的面积是( )
A.4π B.3π C.2π D.π
9.如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,若点D在线段BC的延长线上,且∠B=55°,则∠ADE的大小是( )
A.45° B.55° C.60° D.100°
10.如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠BAC=50°,点D在斜边AC上,将△ABC绕点C顺时针旋转后与△EDC重合,连接AE,那么∠EAC的度数为( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
11.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若∠ACB=20°,则∠ACD的度数是( )
A.55° B.60° C.65° D.70°
12.如图,△ABC中,AB=AC,点D是△ABC边BC的延长线上一点,连接AD,逆时针旋转线段AD得到AE,且∠DAE=∠CAB,连接BE.则下列结论一定正确的是( )
A.AB=CD B.∠CAB=∠EBD C.∠ACB=∠AEB D.AD=ED
13.如图,在边长为的正方形ABCD中,E是边BC上一动点,将线段AE绕点E顺时针旋转90°得到线段EF,连接AF,点M、N分别是边AD、AF的中点,则MN的最小值为( )
A.1 B. C. D.
14.如图,教室内地面有个倾斜的畚箕,箕面AB与水平地面的夹角∠CAB为61°,小明将它扶起(将畚箕绕点A顺时针旋转)后平放在地面,箕面AB绕点A旋转的度数为( )
A.119° B.120° C.61° D.121°
15.如图,将△ABC绕点C顺时针旋转90°得到△EDC.若点A,D,E在同一条直线上,∠B=110°,则∠ACB的度数为( )
A.25° B.30° C.32° D.35°
16.如图,把△ABC绕C点顺时针旋转35°,得到△A′B′C,A′B′交AC于点D,若∠A′DC=90°,则∠A的度数( )
A.35° B.75° C.55° D.65°
17.如图,将△ABP绕点A逆时针旋转50°得到△ACP',点B,P的对应点分别为点C,P',当点B,P,C在同一条直线上时,则∠BCP'的度数为( )
A.120° B.130° C.140° D.150°
18.如图,将Rt△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°,得到△A'B′C,连接AA′,若∠B=70°,则∠1的度数是( )
A.20° B.25° C.30° D.35°
19.如图,点A,B,C,D,O都在方格纸的格点上,若△AOB绕点O按逆时针方向旋转到△COD的位置,则旋转的角度为( )
A.135° B.90° C.60° D.45°
20.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转120°得到△AB′C′,若点C,B,C′共线,则∠ACB的度数为( )
A.60° B.45° C.30° D.15°
21.如图,在△ABC中,∠BAC=130°,将△ABC绕点C逆时针旋转得到△DEC,点A,B的对应点分别为D,E,连接AD.当点A,D,E在同一条直线上时,则∠BAD的大小是( )
A.80° B.70° C.60° D.50°
22.正六边形是旋转对称图形,它绕其旋转中心旋转一定的角度,能和自身重合,则这个角度至少为( )
A.30° B.60° C.120° D.180°
23.如图,将△ABC绕点A顺时针旋转130°,得到△ADE,这时点B,D,C恰好在同一条直线上,则∠ADE的度数为( )
A.35° B.30° C.25° D.20°
24.在如图所示的正方形网格中,四边形ABCD绕某一点旋转某一角度得到四边形A′B′C′D′(所有顶点都是网格线交点),在网格线交点M,N,P,Q中,可能是旋转中心的是( )
A.点M B.点N C.点P D.点Q
25.如图,边长为4的正方形ABCD绕点A逆时针旋转60°得到正方形AEFG,连接CF,则CF的长是( )
A.4 B.4 C.4 D.4﹣4
二.填空题(共21小题)
26.如图,正方形网格中,△PEF绕某一点逆时针旋转n度后得到△P′E′F′.在A、B、C、D等4个格点中,是旋转中心的为 .
27.如图,在4×4的网格纸中,△ABC的三个顶点都在格点上,现要在这张网格纸的四个格点M,N,P,Q中找一点作为旋转中心.将△ABC绕着这个中心进行旋转,旋转前后的两个三角形成中心对称,且旋转后的三角形的三个顶点都在这张4×4的网格纸的格点上,那么满足条件的旋转中心有 .
28.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=3,AC=4,将△ABC绕点C顺时针旋转α(0°<α<180°),得到△A'B'C,A、B的对应点分别为A′、B′,当A′B′∥BC时,则BB′的长为 .
29.如图,将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度得到△A'BC',此时点C在边A'B上,若AB=5,BC'=2,则A'C的长是 .
30.如图, ABCD中,AB=4,BC=8,∠B=30°,点P是边BC上一动点,连接AP,将线段AP绕点P顺时针旋转90°,当点A的对应点E恰好落在 ABCD的边所在的直线上时,线段AP的长为 .
31.如图,在四边形ABCD中,将边AB逆时针旋转90°交CD于点E.若AD∥BC,∠C=45°,AD=3,则CE= .
32.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,将△ABC绕点B顺时针旋转90°得到△DBE,连接AD,CE,延长EC交AD于点F,若CF=1,CE=2,则AF的长 .
33.如图,将△ABC绕着点A逆时针旋转得到△ADE,使得点B的对应点D落在边AC的延长线上,若AB=15,AE=10,则线段CD的长为 .
34.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=4,AC=3,将△ABC绕点B逆时针旋转得△A′BC′,若点C′在AB上,则AA′的长为 .
35.如图,香港特别行政区标志紫荆花图案绕中心旋转n°后能与原来的图案互相重合,则n的最小值为 .
36.将如图所示的图案围绕它的中心旋转一定角度后与其自身完全重合,则这个旋转角可能是 度.(写出一个即可)
37.如图是中国共产主义青年团团旗上的图案,该图案绕中心至少旋转 度后能与原图案重合.
38.如图,四角星的顶点是一个正方形的四个顶点,将这个四角星绕其中心旋转,当第一次与自身重合时,其旋转角的大小是 度.
39.一个菱形绕它的两条对角线的交点旋转,使它和原来的菱形重合,那么旋转的角度至少是 .
40.如图,该图形绕其中心旋转能与其自身完全重合,则其旋转角最小为 度.
41.平面直角坐标系中,把点A(﹣3,4)绕着原点逆时针旋转90°,得到点B,则点B的坐标为 .
42.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(5,0),点B的坐标为(0,2),连接AB,现将△AOB绕点A顺时针旋转90°,得到△AO'B',则点B′的坐标是 .
43.如图,在平面直角坐标系中,点B在第一象限,OA=AB=1,∠OAB=120°,将△AOB绕点O旋转,使点B落在x轴上,则此时点A的坐标为 .
44.如图,已知点A的坐标为(﹣2,0),点B的坐标为(﹣1,3),将线段AB绕点A顺时针旋转90°得到AC,则点C坐标是 .
45.如图,在平面直角坐标系中,点B的坐标为(0,3),∠AOB=90°,∠ABO=30°.将∠AOB绕点O顺时针旋转一定角度后得到∠A'OB',并且点A′恰好落到线段AB上,则点A'的坐标为 .
46.如图,在边长为10的正方形ABCD内部(不含边界)有一点E,连结CE.过点A作∠BAF=∠DCE,且AF=CE.连结EF,将线段EF绕点E顺时针旋转90°,点F恰好落在点D上,则EC的长为 .
三.解答题(共14小题)
47.如图,在由边长均为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC的顶点均为格点(网格线的交点).
(1)将△ABC先向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度,得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;
(2)以点C1为旋转中心,将△A1B1C1按顺时针方向旋转90°,得到△A2B2C1,请画出△A2B2C1.
48.如图,将△ABC逆时针旋转一定角度后得到△DEC,点D为BC的中点.
(1)若∠ACE=130°,则旋转中心为点 ,旋转角度为 ;
(2)若BC=8,求AC的长.
49.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点A(3,1),B(4,3),C(2,4),按要求解答问题:
(1)将△ABC向左平移7个单位,得到△A1B1C1,画出△A1B1C1图形;
(2)将△ABC以A点为旋转中心,逆时针旋转90°,得到△AB2C2,画出△AB2C2图形;
(3)直接写出B1B2的长度.
50.如图的方格纸中,每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,①②③均为顶点都在格点上的三角形(每个小方格的顶点叫做格点).
(1)图中,①经过 (填“平移”“轴对称”或“旋转”)变换可以得到②;
(2)图中,③是由①经过一次顺时针旋转变换得到的,其旋转中心是 (填“A”“B”“C”或“D”),旋转角度等于 (小于360°);
(3)在图中画出①关于直线l成轴对称的图形④.
51.如图所示的方格纸中,△ABC的顶点均在格点上.
(1)将线段AB向下平移2格,得到线段DE,请画出线段DE;
(2)以点A为旋转中心,将△ABC按顺时针方向旋转90°,得到△AB1C1,请画出△AB1C1;
(3)问:线段BC、线段B1C1所在直线的夹角是多少度?(直接写答案,不用写理由)
52.如图所示,在平面直角坐标系中,△ABC三个顶点的坐标分别为A(0,3),B(3,4),C(2,2).
(1)画出△ABC关于原点O的中心对称图形△A1B1C1,并写出点A1,B1,C1的坐标;
(2)画出将△ABC绕原点逆时针方向旋转90°后的图形△A2B2C2,并写出点A2,B2,C2的坐标;
(3)求△A2B2C2的面积.
53.如图,在平面直角坐标系中,点A(3,3),B(4,0),C(0,﹣1).
(1)作出△ABC关于原点对称的△A1B1C1;
(2)作出△ABC绕点C逆时针旋转90°后的△A2B2C;
(3)点B的对应点B2的坐标为 .
54.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标分别是A(1,﹣2),B(1,3),C(4,4).将△ABC绕点A逆时针方向旋转90°,得到△ADE.
(1)画出△ADE;
(2)求证:点E在直线BC上.
55.△ABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,其中每个小正方形的边长为1个单位长度,按要求作图:
(1)画出△ABC关于原点O的中心对称图形△A1B1C1.
(2)画出将△ABC绕点O顺时针旋转90°得到△A2B2C2.
56.在Rt△ABC中,∠ACB=90°.
(1)如图1,AC=15,BC=20,CM⊥AB于点M,NM=AM,连接CN,求线段BN的长;
(2)如图2,将线段CB绕点C按逆时针方向旋转90°得到线段CD,将线段AB绕点A按顺时针方向旋转90°,得到线段AE,连接DE,点G为DE中点,连接AG,CG.求证:AC=CG.
57.将一副直角三角板如图1,摆放在直线MN上(直角三角板ABC和直角三角板EDC,∠EDC=90°,∠DEC=60°,∠ABC=90°,∠BAC=45°),保持三角板EDC不动,将三角板ABC绕点C以每秒5°的速度顺时针旋转,旋转时间为t秒,当AC与射线CN重合时停止旋转.
(1)如图2,当AC为∠DCE的角平分线时,求此时t的值;
(2)当AC旋转至∠DCE的内部时,求∠DCA与∠ECB的数量关系;
(3)在旋转过程中,当三角板ABC的其中一边平行于三角板EDC的某一边时,求此时t等于 (直接写出答案即可).
58.如图,将△ABC绕点B逆时针旋转得到△DBE.
(1)如图1,当点C的对应点E恰好落在AB上时,若BC=6,BD=9,求AE的长;
(2)如图2,BD∥AC,若∠C=110°,∠BAC=40°,求∠ABE的度数.
59.如图,在锐角△ABC中,∠A=60°,点D,E分别是边AB,AC上一动点,连接BE交直线CD于点F.
(1)如图1,若AB>AC,且BD=CE,∠BCD=∠CBE,求∠CFE的度数;
(2)如图2,若AB=AC,且BD=AE,在平面内将线段AC绕点C顺时针方向旋转60°得到线段CM,连接MF,点N是MF的中点,连接CN.在点D,E运动过程中,猜想线段BF,CF,CN之间存在的数量关系,并证明你的猜想.
60.在△ABC中,∠ABC=α,以点B为中心,将△ABC顺时针旋转α,得到△A1BC1;再以点A1为中心,将△A1BC1 顺时针旋转α,得到△A1B1C2;连结AB1.
(1)如图1,若AB=2,α=90°,求AB1的长;
(2)如图2,60°<α<90°,探究AB1与A1B的位置关系,并说明理由.