1.[2024·荆门期中]下列运动中,不属于旋转变换的是( D )
A.钟摆的运动
B.行驶中的汽车车轮
C.方向盘的转动
D.电梯的升降运动
2.如图所示的图形均可由“基本图案”通过变换得到,其中既可以由“基本图案”平移,也可以通过旋转得到的有( A )
第2题图
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
3.[2024·济南期末]如图,△ABC绕点O顺时针旋转角度α后得到△DEF,若∠COE=15°,∠BOF=85°,则旋转角α的值为( C )
第3题图
A.40° B.45°
C.50° D.55°
4.[2023·如皋期末]如图,在正方形ABCD中,AB=2 ,将边BC绕点B逆时针旋转至BC′,连接CC′,DC′,若∠CC′D=90°,则线段CC′的长度为( D )
第4题图
A. B.2 C. D.4
解析:如图,过点B作BE⊥CC′于点E,
第4题图
∵四边形ABCD是正方形,
∴BC=CD,∠BCD=90°,
∴∠BCE+∠C′CD=90°,
∵∠BCE+∠CBE=90°,
∴∠C′CD=∠EBC,
又∵∠BEC=∠CC′D=90°,
∴△BCE≌△CDC′(AAS),
∴CE=C′D,
∵将边BC绕点B逆时针旋转至BC′,
∴BC=C′B,
又∵BE⊥CC′,∴CE=C′E=C′D,
∴CC′=2C′D,
在Rt△CC′D中,由勾股定理,得
CC′2+C′D2=CD2,
即CC′2+2=2,
解得CC′=4(负值舍去).
5.[2024·天津]如图,在△ABC中,∠B=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转60°得到△DEC,点A,B的对应点分别为D,E,延长BA交DE于点F,下列结论一定正确的是( D )
第5题图
A.∠ABC=∠ACD B.AC∥DE
C.AB=EF D.BF⊥CE
6.[2024·潍坊期末]如图,点E在边长为6的正方形ABCD的边BC上,将△ABE绕点A逆时针旋转90°到△ADF的位置,连接EF,过点A作EF的垂线,垂足为点H,与CD交于点G.若点G恰好是CD的中点,则BE的长为( C )
第6题图
A.1 B. C.2 D.
解析:如图,连接EG,
第6题图
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=∠C=∠B=90°,
由旋转得AE=AF,∠ADF=∠B=90°,DF=BE,
∴∠ADF+∠ADC=180°,
∴F,D,G三点共线,
∵AG⊥EF,AE=AF,
∴AG垂直平分EF,∴EG=FG,
设BE=x,则CE=6-x,DF=x,
∵G是CD的中点,∴CG=DG=3,
∴FG=DG+DF=3+x,∴EG=3+x,
在Rt△ECG中,CG2+CE2=EG2,
∴32+(6-x)2=(3+x)2,解得x=2,
∴BE=2.
7.(多选)[2023·莲池期末]如图,两块完全相同的含30°角的直角三角板ABC和A′B′C′重合在一起,将三角板A′B′C′绕直角顶点C按逆时针方向旋转角α(0<α≤90°),则下列结论正确的有( ABD )
第7题图
A.当α=30°时,A′C与AB的交点恰好为AB中点
B.当α=60°时,A′B′恰好经过点B
C.在旋转过程中,存在某一时刻,使得AA′=BB′
D.在旋转过程中,始终存在AA′⊥BB′
解析:∵直角三角板ABC和A′B′C′P完全相同,
∴AC=A′C,BC=B′C,
当α=30°时,∠A′CB=60°,
∴A′C与AB的交点与点B,C构成等边三角形,
∴A′C与AB的交点为AB的中点,故A正确;
当α=60°时,∠B′CB=60°,
∴A′B′恰好经过B,故B正确;
在旋转过程中,∠ACA′=∠BCB′=α,
由旋转的性质,得以A,C,A′为顶点的三角形和以B,C,B′为顶点的三角形都是等腰三角形,
并且它们的顶角和底角都分别相等,
假设AA′=BB′,∴△AA′C≌△BB′C,
∴AC=BC,
这与已知AC≠BC相矛盾,
∴AA′≠BB′,故C错误;
∵∠CAA′=∠CBB′=(180°-α),
∴AA′与BB′的夹角为360°-(180°-α)×2-(90°+α)=90°,
∴在旋转过程中,始终存在AA′⊥BB′,故D正确.
8.[2024·青岛期中]如图,在△ABC中,AB=4,BC=6,∠B=60°,将△ABC沿射线BC的方向平移,得到△A′B′C′,再将△A′B′C′绕A′逆时针旋转一定角度,点B′恰好与点C重合,则平移的距离BB′为2.
第8题图
9.[2024·枣庄期末]如图,在△ABC中,∠CAB=70°,在同一平面内,将△ABC绕点A逆时针旋转α度后到△AB′C′的位置,此时CC′∥AB,则α=40°.
第9题图
10.[2024·菏泽期末]如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,将△ABC绕点A顺时针方向旋转60°到△AB′C′的位置,连接C′B,则C′B的长为-.
解析:如图,连接BB′,延长BC′交AB′于点M,
第10题图
由题意,得∠BAB′=60°,BA=B′A,
∴△ABB′为等边三角形,
∴∠ABB′=60°,AB=B′B,
由旋转性质,得AC=AC′,BC=B′C′,
又∵AC=BC,
∴AC′=B′C′,
∴BM垂直平分AB′,
在Rt△ABC中,由勾股定理,得
AB===2 ,
∴AB′=AB=2 ,
∴AM=.
在Rt△AMB中,由勾股定理,得
BM===,
在Rt△AC′B′中,M为AB′中点,
∴C′M=AB′=,
∴C′B=BM-C′M=-.
第10题图
11.[2023·南海区一模]如图,将边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AEFG的位置,则图中阴影部分的面积为.
第11题图
12.[2024·宜宾期末]如图,在等边△ABC中,点D是BC边上的点,以AD为边作等边△ADE,连接BE.
(1)填空:△ABE可以看成△ 以点 为旋转中心, 时针旋转 度得到;
(2)若∠DAC=42°,求∠AEB的度数.
第12题图
解:(1)由题意,得CA=BA,DA=EA,∠CAB=∠DAE=60°,
∴∠CAB-∠BAD=∠DAE-∠BAD,
即∠CAD=∠BAE,
∴△CAD≌△BAE(SAS).
故△ABE可以看成△ACD以点A为旋转中心,逆时针旋转60度得到,
故答案为:ACD,A,逆,60;
(2)∵△CAD≌△BAE,
∴∠BAE=∠DAC=42°,∠ABE=∠ACD=60°,
∴∠AEB=180°-∠BAE-∠ABE=78°.
13.[2024·菏泽期末]如图,在正方形ABCD中,AE交BC于点E,AF交CD于点F,∠EAF=45°,连接BD交AE于点M,交AF于点N,将△ADN绕点A顺时针旋转得到△ABP,连接MP.
(1)求证:MP=MN;
(2)若BD=12,BM=3,求DN的长.
第13题图
解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=∠BAD=90°,
∵△ADN绕点A顺时针旋转得到△ABP,
∴∠PAN=∠BAD=90°,AP=AN,DN=BP,∠PAB=∠NAD,
又∵∠EAF=45°,
∴∠PAM=45°=∠EAF,
∵AM=AM,
∴△PAM≌△NAM(SAS),
∴PM=NM;
(2)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABD=∠ADB=∠45°,
∵△PAB≌△NAD,
∴∠PBA=∠NDA=45°,
∴∠PBD=∠PBA+∠ABD=45°+45°=90°,
设DN=BP=x,则PM=NM=12-3-x=9-x,
则BM2+BP2=PM2,即32+x2=(9-x)2,
解得x=4,即DN=4.
14.如图,四边形ABCD是正方形,以点A为中心,将线段AB顺时针旋转α(0°<α<90°),得到线段AE,连接DE,BE.
(1)求∠DEB的度数;
(2)过点B作BF⊥DE于点F,连接CF,依题意补全图形,用等式表示线段DE与CF的数量关系,并证明.
第14题图
解:(1)∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,AB=AD,
∵将线段AB顺时针旋转α(0°<α<90°),得到线段AE,
∴∠EAB=α,AB=AE,
∴AE=AD,∠EAD=90°+α,
∴∠AED==45°-α,
∵AE=AB,∠EAB=α,
∴∠AEB==90°-α,
∴∠DEB=∠AEB-∠AED=(90°-α)-(45°-α)=45°;
(2)补全图形如下,线段DE与CF的数量关系为DE=CF,
第14题图
证明:将△BCF绕点C顺时针旋转90°,使BC与CD边重合,点F落在点G处,
∵BF⊥DE,
∴∠BFD=90°,
∵∠BCD=90°,
∴∠FBC+∠FDC=180°,
∵∠FBC=∠GDC,
∴∠GDC+∠FDC=180°,
∴F,D,G三点共线.
∵∠FCG=90°,CF=CG,
∴△FCG是等腰直角三角形,
∴FG=CF,
由(2),得∠DEB=45°,
∴△BEF是等腰直角三角形,
∴EF=BF,
∴EF=DG,
∴EF+FD=DG+FD,即DE=FG,
∴DE=CF.1.[2024·大连期末]如图,在4×4的正方形网格中,△ABC旋转得到△A′B′C′,其旋转中心是( A )
第1题图
A.点P B.点Q C.点M D.点N
2.[2024·南阳二模]如图,将菱形OACB绕其对角线的交点顺时针旋转90°后,再向右平移3个单位,则点C对应点C′的坐标为( C )
第2题图
A.(2,4) B.(2,5)
C.(5,2) D.(6,2)
3.[2023·聊城二模]如图,将线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′,那么B(-5,2)的对应点B′的坐标是( A )
第3题图
A.(2,5) B.(5,2)
C.(2,-5) D.(5,-2)
4.[2024·济南期末]如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,连接AE,AF,EF,∠EAF=45°.若∠BAE=α,则∠FEC一定等于( A )
第4题图
A.2α B.90°-2α
C.45°-α D.90°
5.[2024·菏泽期末]如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,△BAC=30°,BC=2,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△A′B′C,若点M,P分别是BC,A′B′的中点,连接PM.则线段PM的最大值是( B )
第5题图
A.4 B.3 C.2 D.1
解析:如图,连接PC.
第5题图
在Rt△ABC中,∵∠A=30°,BC=2,
∴AB=4,
由旋转,得A′B′=AB=4,
∵P为A′B′中点,M为CB中点,
∴PC=A′B′=2,CM=CB=1,
又∵PM≤PC+CM,
∴当点P,C,M共线时,PM=PC+CM=2+1=3,
∴PM的最大值为3.
6.(多选)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,使点A的对应点D恰好落在边AB上,点B的对应点为E,连接BE,下列结论中正确的有( ABD )
第6题图
A.AC=CD B.∠A=∠BEC
C.AB⊥EB D.CD平分∠ADE
7.[2023·枣庄]银杏是著名的活化石植物,其叶有细长的叶柄,呈扇形.如图是一片银杏叶标本,叶片上两点B,C的坐标分别为(-3,2),(4,3),将银杏叶绕原点顺时针旋转90°后,叶柄上点A对应点的坐标为(-3,1)
第7题图
8.[2024·青岛期末]如图,在 OABC中,A(1,2),CO=4,将 OABC绕点O逆时针方向旋转90°到 OA′B′C′的位置,则点B′的坐标是(-2,5).
第8题图
9.如图,点A,B,C,D分别在正方形网格的格点上,其中A点的坐标为(-1,5),B点的坐标为(3,3),小明发现,线段AB与线段CD存在一种特殊关系,即其中一条线段绕着某点旋转一个角度可以得到另一条线段,则这个旋转中心的坐标是(1,1)或(4,4).
第9题图
10.[2023·昆山模拟]如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB′C′,点B,C的对应点分别为点B′,C′,AB′与BC相交于点D,当B′C′∥AB时,则CD=.
第10题图
解析:设CD=x,
∵B′C′∥AB,∴∠BAD=∠B′,
由旋转的性质,得∠B=∠B′,AC=AC′=6,
∴∠BAD=∠B,∴AD=BD=8-x,
∴(8-x)2=x2+62,∴x=,∴CD=.
11.[2024·烟台期末]如图所示,在平面直角坐标系xOy中,△AOB是一个等腰直角三角形,∠OAB=90°,直角边AO在x轴上,且AO=1.将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°后放大得到等腰直角三角形A1OB1,且A1O=2AO,再将Rt△A1OB1绕原点O顺时针旋转90°后放大得到等腰直角三角形A2OB2,且A2O=2A1O……依此规律,得到等腰直角三角形A2 024OB2 024,则点B2 024的坐标为(22_024,22_024).
第11题图
12.[2024·济南期中]如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标为A(-3,4),B(-4,2),C(-2,1),将△ABC绕原点逆时针旋转180°,得到△A1B1C1;将△ABC向右平移6个单位长度,再向上平移1个单位长度得到△A2B2C2.
(1)分别画出△A1B1C1和△A2B2C2;
(2)△ABC经旋转后点A的对应点分别为A1,P(a,b)是△ABC的边AC上一点,△ABC经旋转、平移后点P的对应点分别为P1,P2,请写出点A1,P1,P2的坐标.
第12题图
解:(1)如图所示,△A1B1C1和△A2B2C2即为所求作;
第12题图
(2)A1(3,-4),
P1(-a,-b);P2(a+6,b+1).
13.[2024·济南期中]如图1,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=,点D,E分别在边AB,AC上,且AD=AE=2-,连接DE.现将△ADE绕点A顺时针方向旋转,旋转角为α(0°<α<360°),分别连接CE,BD.
(1)如图2,当0°<α<90°时,求证:CE=BD;
(2)如图3,当α=90°时,延长CE交BD于点F,求证:CF垂直平分BD;
(3)连接CD,在旋转过程中,请直接写出△BCD的面积的最大值及此时旋转角α的度数.
第13题图
解:(1)证明:∵∠CAB=∠EAD=90°,
∴∠CAE+∠BAE=∠BAD+∠BAE=90°,
∴∠CAE=∠BAD,
在△ACE和△ABD中,
∴△ACE≌△ABD(SAS),∴CE=BD;
(2)证明:由(1),得△ACE≌△ABD(SAS),
∴∠ACE=∠ABD,
∵∠ACE+∠AEC=90°,∠AEC=∠FEB,
∴∠ABD+∠FEB=90°,
∴∠EFB=90°,∴CF⊥BD,
∵AB=AC=,AD=AE=2-,∠CAB=∠EAD=90°,
∴BC=AB=2,CD=AC+AD=2,
∴BC=CD,
∵CF⊥BD,∴CF是线段BD的垂直平分线,
∴CF垂直平分BD;
(3)△BCD中,边BC的长是定值,则BC边上的高取最大值时,△BCD的面积有最大值,
∴当点D在线段BC的垂直平分线上时,△BCD的面积取得最大值,如图:
第13题图
∵AB=AC=,AD=AE=2-,∠CAB=∠EAD=90°,DG⊥BC于G,BC=2,
∴AG=BC=1,∠GAB=45°,
∴DG=AG+AD=3-,∠DAB=180°-45°=135°,
∴△BCD的面积的最大值为BC·DG=×2×(3-)=3-,
旋转角α=135°.1.[2024·大连期末]如图,在4×4的正方形网格中,△ABC旋转得到△A′B′C′,其旋转中心是( )
第1题图
A.点P B.点Q C.点M D.点N
2.[2024·南阳二模]如图,将菱形OACB绕其对角线的交点顺时针旋转90°后,再向右平移3个单位,则点C对应点C′的坐标为( )
第2题图
A.(2,4) B.(2,5)
C.(5,2) D.(6,2)
3.[2023·聊城二模]如图,将线段AB绕点O顺时针旋转90°得到线段A′B′,那么B(-5,2)的对应点B′的坐标是( )
第3题图
A.(2,5) B.(5,2)
C.(2,-5) D.(5,-2)
4.[2024·济南期末]如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在BC,CD上,连接AE,AF,EF,∠EAF=45°.若∠BAE=α,则∠FEC一定等于( )
第4题图
A.2α B.90°-2α
C.45°-α D.90°
5.[2024·菏泽期末]如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,△BAC=30°,BC=2,将△ABC绕顶点C逆时针旋转得到△A′B′C,若点M,P分别是BC,A′B′的中点,连接PM.则线段PM的最大值是( )
第5题图
A.4 B.3 C.2 D.1
6.(多选)如图,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△DEC,使点A的对应点D恰好落在边AB上,点B的对应点为E,连接BE,下列结论中正确的有( )
第6题图
A.AC=CD B.∠A=∠BEC
C.AB⊥EB D.CD平分∠ADE
7.[2023·枣庄]银杏是著名的活化石植物,其叶有细长的叶柄,呈扇形.如图是一片银杏叶标本,叶片上两点B,C的坐标分别为(-3,2),(4,3),将银杏叶绕原点顺时针旋转90°后,叶柄上点A对应点的坐标为
第7题图
8.[2024·青岛期末]如图,在 OABC中,A(1,2),CO=4,将 OABC绕点O逆时针方向旋转90°到 OA′B′C′的位置,则点B′的坐标是
第8题图
9.如图,点A,B,C,D分别在正方形网格的格点上,其中A点的坐标为(-1,5),B点的坐标为(3,3),小明发现,线段AB与线段CD存在一种特殊关系,即其中一条线段绕着某点旋转一个角度可以得到另一条线段,则这个旋转中心的坐标是 .
第9题图
10.[2023·昆山模拟]如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△AB′C′,点B,C的对应点分别为点B′,C′,AB′与BC相交于点D,当B′C′∥AB时,则CD= .
第10题图
11.[2024·烟台期末]如图所示,在平面直角坐标系xOy中,△AOB是一个等腰直角三角形,∠OAB=90°,直角边AO在x轴上,且AO=1.将Rt△AOB绕原点O顺时针旋转90°后放大得到等腰直角三角形A1OB1,且A1O=2AO,再将Rt△A1OB1绕原点O顺时针旋转90°后放大得到等腰直角三角形A2OB2,且A2O=2A1O……依此规律,得到等腰直角三角形A2 024OB2 024,则点B2 024的坐标为 _ _
第11题图
12.[2024·济南期中]如图,在平面直角坐标系中,△ABC的三个顶点坐标为A(-3,4),B(-4,2),C(-2,1),将△ABC绕原点逆时针旋转180°,得到△A1B1C1;将△ABC向右平移6个单位长度,再向上平移1个单位长度得到△A2B2C2.
(1)分别画出△A1B1C1和△A2B2C2;
(2)△ABC经旋转后点A的对应点分别为A1,P(a,b)是△ABC的边AC上一点,△ABC经旋转、平移后点P的对应点分别为P1,P2,请写出点A1,P1,P2的坐标.
第12题图
13.[2024·济南期中]如图1,在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=,点D,E分别在边AB,AC上,且AD=AE=2-,连接DE.现将△ADE绕点A顺时针方向旋转,旋转角为α(0°<α<360°),分别连接CE,BD.
(1)如图2,当0°<α<90°时,求证:CE=BD;
(2)如图3,当α=90°时,延长CE交BD于点F,求证:CF垂直平分BD;
(3)连接CD,在旋转过程中,请直接写出△BCD的面积的最大值及此时旋转角α的度数.
第13题图1.[2024·荆门期中]下列运动中,不属于旋转变换的是( )
A.钟摆的运动
B.行驶中的汽车车轮
C.方向盘的转动
D.电梯的升降运动
2.如图所示的图形均可由“基本图案”通过变换得到,其中既可以由“基本图案”平移,也可以通过旋转得到的有( )
第2题图
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
3.[2024·济南期末]如图,△ABC绕点O顺时针旋转角度α后得到△DEF,若∠COE=15°,∠BOF=85°,则旋转角α的值为( )
第3题图
A.40° B.45°
C.50° D.55°
4.[2023·如皋期末]如图,在正方形ABCD中,AB=2 ,将边BC绕点B逆时针旋转至BC′,连接CC′,DC′,若∠CC′D=90°,则线段CC′的长度为( )
第4题图
A. B.2 C. D.4
5.[2024·天津]如图,在△ABC中,∠B=30°,将△ABC绕点C顺时针旋转60°得到△DEC,点A,B的对应点分别为D,E,延长BA交DE于点F,下列结论一定正确的是( )
第5题图
A.∠ABC=∠ACD B.AC∥DE
C.AB=EF D.BF⊥CE
6.[2024·潍坊期末]如图,点E在边长为6的正方形ABCD的边BC上,将△ABE绕点A逆时针旋转90°到△ADF的位置,连接EF,过点A作EF的垂线,垂足为点H,与CD交于点G.若点G恰好是CD的中点,则BE的长为( )
第6题图
A.1 B. C.2 D.
7.(多选)[2023·莲池期末]如图,两块完全相同的含30°角的直角三角板ABC和A′B′C′重合在一起,将三角板A′B′C′绕直角顶点C按逆时针方向旋转角α(0<α≤90°),则下列结论正确的有( )
第7题图
A.当α=30°时,A′C与AB的交点恰好为AB中点
B.当α=60°时,A′B′恰好经过点B
C.在旋转过程中,存在某一时刻,使得AA′=BB′
D.在旋转过程中,始终存在AA′⊥BB′
8.[2024·青岛期中]如图,在△ABC中,AB=4,BC=6,∠B=60°,将△ABC沿射线BC的方向平移,得到△A′B′C′,再将△A′B′C′绕A′逆时针旋转一定角度,点B′恰好与点C重合,则平移的距离BB′为 .
第8题图
9.[2024·枣庄期末]如图,在△ABC中,∠CAB=70°,在同一平面内,将△ABC绕点A逆时针旋转α度后到△AB′C′的位置,此时CC′∥AB,则α= .
第9题图
10.[2024·菏泽期末]如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=BC=2,将△ABC绕点A顺时针方向旋转60°到△AB′C′的位置,连接C′B,则C′B的长为 .
11.[2023·南海区一模]如图,将边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AEFG的位置,则图中阴影部分的面积为 .
第11题图
12.[2024·宜宾期末]如图,在等边△ABC中,点D是BC边上的点,以AD为边作等边△ADE,连接BE.
(1)填空:△ABE可以看成△ 以点 为旋转中心, 时针旋转 度得到;
(2)若∠DAC=42°,求∠AEB的度数.
第12题图
13.[2024·菏泽期末]如图,在正方形ABCD中,AE交BC于点E,AF交CD于点F,∠EAF=45°,连接BD交AE于点M,交AF于点N,将△ADN绕点A顺时针旋转得到△ABP,连接MP.
(1)求证:MP=MN;
(2)若BD=12,BM=3,求DN的长.
第13题图
14.如图,四边形ABCD是正方形,以点A为中心,将线段AB顺时针旋转α(0°<α<90°),得到线段AE,连接DE,BE.
(1)求∠DEB的度数;
(2)过点B作BF⊥DE于点F,连接CF,依题意补全图形,用等式表示线段DE与CF的数量关系,并证明.
第14题图