人教版九(上) 第二十三章 旋转 单元测试基础卷(二)

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名称 人教版九(上) 第二十三章 旋转 单元测试基础卷(二)
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资源类型 试卷
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科目 数学
更新时间 2025-10-17 10:24:55

文档简介

人教版九(上) 第二十三章 旋转单元测试基础卷
一、选择题
1.(2025九上·肇庆期中)将小鱼图案绕着头部某点顺时针旋转90°后可以得到的图案是(  )
A. B. C. D.
2.(2024九上·天河期中)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( ).
A. B.
C. D.
3.(2024九上·前郭尔罗斯期中)如图,在中,,将绕点顺时针旋转,得到,连接,若,,则线段的长为(  )
A.3 B. C. D.
4.(2025九上·衡阳开学考) 在平面直角坐标系中,点关于原点对称的点所在的象限是(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
5.(2025九上·宝安开学考)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=BC=,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(  )
A.2- B. C.-1 D.1
6.(2025九上·肇庆期中)如图,在等边中,,点是的中点,将绕点逆时针旋转后得到,那么线段的长为(  )
A. B. C. D.
7.(2023九上·平舆期中)如图,可由旋转而成,点的对应点是,点的对应点是,在平面直角坐标系中,三点坐标为,,,则旋转中心的坐标为(  )
A. B. C. D.
8.(2025九上·南海期末)如图,四边形是正方形,将绕点顺时针旋转得,连接,则的角度为(  )
A. B. C. D.
9.(2024九上·城阳月考)如图,将正方形先向右平移,使点B与原点O重合,再将所得正方形绕原点O顺时针方向旋转,得到四边形,则点A的对应点的坐标是(  )
A. B. C. D.
10.(2025九上·南山开学考)如图,边长为8的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点,连接EC将线段EC绕点C逆时针旋转60°得到FC,连接DF,则在点E运动过程中,DF的最小值是(  )
A.4 B.3 C.2 D.1
二、填空题
11.(2023九上·顺城模拟)平面直角坐标系中,已知点与点关于原点对称,则   .
12.(2022九上·武汉期中)如图,将绕点O按逆时针方向旋转40°后得到,若,则的度数是   .
13.(2023九上·越秀期中)如图,一个五角星图案,绕着它的中心O旋转,则旋转角至少为   时,旋转后的五角星与自身重合.
14.(2025九上·台州期末)如图,在中,,,,将绕点按顺时针旋转得到,连接,则图中阴影部分的面积为   .
15.(2023九上·西青期中)如图,点E在正方形的边上,将绕点A顺时针旋转90°到的位置,连接,过点A作的垂线,垂足为点H,与交于点G,若,,则的长为   .
三、解答题
16.(2023九上·黄埔月考)如图,是绕O点旋转40°后所得的图形,点C恰好在上,,求的度数.
17.(2024九上·北京市期中)如图,在等腰三角形中,,点在线段的延长线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,射线与相交于点.
(1)依题意补全图形;
(2)用等式表示线段与的数量关系,并证明;
(3)若为中点,,则的长为 .
18.(2023九上·大连月考)如图,绕点旋转后能与重合.
(1),,求的长;
(2)延长交于点,,求的度数.
19.(2024九上·福田开学考)如图,在平面直角坐标系中,的位置如图所示每个小方格都是边长为个单位长度的正方形,和关于点成中心对称.
⑴画出对称中心,并写出点的坐标;
⑵画出绕点逆时针旋转后的并标明对应字母;
⑶画出与关于点成中心对称的并标明对应字母.
20.(2024九上·沾益月考)如图,四边形ABCD是正方形,△ADF旋转一定角度后得到△ABE,如图所示,如果AF=4,AB=7,求:
(1)指出旋转中心和旋转角度;
(2)求DE的长度;
(3)BE与DF的位置关系如何?
21.(2024九上·天河期中)如图,点是等边三角形内的一点,,将绕点按顺时针旋转得到,连接,.
(1)求的度数;
(2)若,,求的长.
22.(2024九上·四川期末)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-1,0)和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点P的坐标;
(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
23.(2023九上·蓬江月考)【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是正方形ABCD内一点,PA=1,PB=2,PC=3.你能求出∠APB的度数吗?
小明通过观察、分析、思考,形成了如下思路:
思路一:将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',求出∠APB的度数;
思路二:将△APB绕点B顺时针旋转90°,得到△CP'B,连接PP',求出∠APB的度数.
请参考小明的思路,任选一种写出完整的解答过程.
【类比探究】
如图2,若点P是正方形ABCD外一点,PA=3,PB=1,PC=,求∠APB的度数.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】旋转的性质
【解析】【解答】解:A项,图案按顺时针方向旋转0°或360°的结果,故A项错误;
B项,图案按顺时针方向旋转90°的结果,故B项正确;
C项,图案按顺时针方向旋转180°的结果,故C项错误;
D项,图案按逆时针方向旋转90°的结果,故D项错误.
故答案为:B
【分析】根据旋转性质即可求出答案.
2.【答案】A
【知识点】轴对称图形;中心对称及中心对称图形
【解析】【解答】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意.
故选:A.
【分析】把一个图形绕某一点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
3.【答案】B
【知识点】勾股定理;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵将绕点顺时针旋转,得到,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:B.
【分析】先根据旋转的性质得,,,利用勾股定理求出,最后再用勾股定理求解即可.
4.【答案】D
【知识点】点的坐标与象限的关系;坐标与图形变化﹣中心对称
【解析】【解答】设点P关于原点的对称点是点P'.
∵点 与点P'关于原点对称,
∴点P'的坐标为
∴点P'在第四象限.
故答案为: D.
【分析】点P与点P'关于原点对称,两点的横、纵坐标互为相反数解答即可.
5.【答案】C
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的判定与性质;勾股定理;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图,
连接,延长交与,
根据旋转得性质得:,,,
∴是等边三角形,,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角斜边上的中线,
∴,
在中,,
∴.
∴C'B的长为为-1.
故答案为:C
【分析】连接,延长交与,根据旋转得性质得:,,,可证明是等边三角形,进而得,,
可证明,得,可得,进一步得,根据勾股定理可得,最后根据可得答案.
6.【答案】C
【知识点】等边三角形的性质;解直角三角形;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵点为等边的边的中点,
,,,
在中,,

∵绕点逆时针旋转后得到,

故选:.
【分析】根据等边三角形性质可得,,,再解直角三角形可得AD,再根据旋转性质即可求出答案.
7.【答案】A
【知识点】点的坐标;坐标与图形性质;线段垂直平分线的性质;旋转的性质
【解析】【解答】如图,连接,分别作和的线段垂直平分线,且交于点P.则P点即为旋转中心.
由图可知P点坐标为,即旋转中心的坐标为.
故答案为:A.
【分析】根据旋转的性质每组对应点与旋转中心的距离相等,可知点P就是两组对应点连线的垂直平分线的交点,故而只需连接,分别作和的线段垂直平分线,两线相交于点P,再根据图形即可得出点P的坐标。
8.【答案】D
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;正方形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵四边形是正方形,
∴,
由旋转知,,,
∴,
∴.
故答案为:D.
【分析】首先根据正方形的性质得出,再由旋转知,,即可得出,进一步根据等腰三角形的性质及三角形内角和定理,即可得出.
9.【答案】A
【知识点】坐标与图形变化﹣平移;坐标与图形变化﹣旋转;同侧一线三垂直全等模型
【解析】【解答】解:由题意得,平移前,∵将正方形先向右平移,使点B与原点O重合,
∴平移方式为向右平移3个单位长度,
∴平移后点A的对应点坐标为,
如图所示,设绕原点O顺时针旋转90度后的对应点为F,分别过E、F作x轴的垂线,垂足分别为G、H,
∴,
由旋转的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点A的对应点的坐标是,
故选:A.
【分析】首先根据平移后点B与原点O重合,可得出正方形ABCD的移动方向和移动距离,进而得出平移后的点A的坐标,然后再结合图形,如图E,根据旋转的性质,利用三角形全等求出点E旋转之后的点F的坐标即可。
10.【答案】C
【知识点】垂线段最短及其应用;三角形全等及其性质;等边三角形的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:连接BF
由旋转可得,CE=FC,∠ECF=60°
∵△ABC为等边三角形
∴AC=BC,∠ACB=60°
∴∠ACE=∠BCF
∴△ACE≌△BCF(SAS)
∴∠CBF=∠CAE
∵边长为8的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点
∴∠CAE=30°,BD=4
∴∠CBF=30°
即点F的运动轨迹为直线BF
∴当DF⊥BF时,DF最短
此时
∴DF的最小值为2
故答案为:C
【分析】连接BF,由旋转可得,CE=FC,∠ECF=60°,根据等边三角形性质可得AC=BC,∠ACB=60°,再根据全等三角形判定定理可得△ACE≌△BCF(SAS),则∠CBF=∠CAE,由题意可得∠CAE=30°,BD=4,则∠CBF=30°,即即点F的运动轨迹为直线BF,当DF⊥BF时,DF最短,此时,即可求出答案.
11.【答案】
【知识点】关于原点对称的点的坐标特征
【解析】【解答】解:已知点与点关于原点对称,
则,即
故答案为:
【分析】根据关于原点对称的点的横、纵坐标互为相反数解题.
12.【答案】
【知识点】旋转的性质
【解析】【解答】解:∵将绕点O按逆时针方向旋转后得到,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【分析】根据旋转性质可得,再根据角之间的关系即可求出答案.
13.【答案】
【知识点】旋转的性质
【解析】【解答】解:由图形可得,五角星图案被分成相同的五份,
∴,
∴只要是旋转的整数倍都可以与原图形重合,
故答案为:.
【分析】根据五角星图案被分成相同的五份,用圆心角360°除以5即可得到最小旋转度数,继而得解.
14.【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;菱形的判定与性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图所示,过点作于点,交于点,连接,则,
在中,,,,
∴,则

∵在中,,,将绕点按顺时针旋转得到
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,则,
又∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∴是等边三角形,则,
又∵,
∴是的中点,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,

故答案为:.
【分析】过点作于点,交于点,连接,即有,然后利用含30度角的直角三角形的性质得到,再利用旋转可得,,,即可得到形、是菱形,是等边三角形,最后利用解题即可.
15.【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;正方形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图所示,连接,
由旋转可得,,
∴,,
又∵,
∴H为的中点,
∴垂直平分,
∴,
设,则,,
∴,
∵,
∴中,,
即,
解得,
∴的长为,
故答案为:.
【分析】连接,根据旋转性质可得,根据全等三角形判定定理可得,,根据垂直平分线判定定理可得垂直平分,则,设,则,,,再根据勾股定理建立方程,解方程即可求出答案.
16.【答案】解:根据旋转性质得:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴ ,
∵,
∴.
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;旋转的性质
【解析】【分析】先根据旋转的性质得到,进而得,再根据得,在根据即可求解.
17.【答案】(1)解:依题意补全图形如下:

(2)解:用等式表示线段与的数量关系是:,证明: 在等腰三角形中,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵绕点A逆时针旋转得到,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴在和中,

∴,
∴.
(3)
【知识点】三角形全等及其性质;旋转的性质;作图﹣旋转;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】∵是等腰直角三角形,,
∴,,,

∵,
∴,
∴,
∴,

∵点F为中点,
∴.
【分析】(1)根据旋转进行作图,得出AE,再连接CE即可;
(2)。根据SAS可证明≌,即可得出;
(3)首先根据等腰直角三角形的性质及勾股定理得出,再根据全等三角形的性质得出,k可得出∠BCF=90°,进而得出∠BFC=45°,即可得出,再根据点F为中点,即可得出CE的长;
(1)解:依题意补全图形如下:

(2)用等式表示线段与的数量关系是:,
证明: 在等腰三角形中,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵绕点A逆时针旋转得到,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴在和中,

∴,
∴.
(3)∵是等腰直角三角形,,
∴,,,

∵,
∴,
∴,
∴,

∵点F为中点,
∴.
18.【答案】(1)解:∵△ABC绕点A旋转后能与△ADE重合,
∴△ABC≌△ADE,
∴,
∴;
(2)解:∵△ABC≌△ADE,
∴,,
∵,,
∴.
【知识点】三角形外角的概念及性质;旋转的性质;全等三角形中对应边的关系;全等三角形中对应角的关系
【解析】【分析】(1)由题意易得△ABC≌△ADE,由全等三角形的对应边相等得,进而根据代入计算即可;
(2)由全等三角形的对应角相等得,,再根据三角形的一个外角等于与之不相邻的两个内角的和得,,从而可推出.
(1)解:由旋转的性质可得,
∴;
(2)解:由旋转的性质可得,,
∵,,
∴.
19.【答案】解:(1)如图所示:点D的坐标为
(2)绕点逆时针旋转得如图所示;
(3)与关于点成中心对称的如图所示:
【知识点】旋转的性质;坐标与图形变化﹣中心对称;作图﹣中心对称
【解析】【分析】(1)连接BB1,CC1,交点即为点D,根据网格特性写出点D的坐标即可;
(2)分别将OA1,OB1,OC1饶点O逆时针旋转90°得到线段OA2,OB2,OC2,再顺次连接A2B2,B2C2,A2C2即可.
(3)连接A1O,B1O,C1O并延长,使A3O=A1O,B3O=B1O,C3O=C1O,再顺次连接A3B3,B3C3,A3C3即可.
20.【答案】解:(1)根据正方形的性质可知:△AFD≌△AEB,
即AE=AF=4,∠EAF=90°,∠EBA=∠FDA;
可得旋转中心为点A;
旋转角度为:90°或270°;
(2)DE=ADAE=74=3;
(3)BE⊥DF ;
延长BE交DF于点G,如图所示:
由旋转△ADF≌△ABE
∴∠ADF=∠ABE
又∵∠DEG=∠AEB
∴∠DGE=∠EAB=90°
∴BE⊥DF.
【知识点】正方形的性质;旋转的性质;图形旋转的三要素
【解析】【分析】(1)利用旋转中心和旋转角度的定义分析求解即可;
(2)利用线段的和差求出DE的长即可;
(3)延长BE交DF于点G,利用旋转的性质可得∠ADF=∠ABE,再求出∠DGE=∠EAB=90°,即可得到BE⊥DF.
21.【答案】(1)解:由旋转的性质得,,,
等边三角形,


即,
为等边三角形,


(2)解:由旋转的性质得,,,
为等边三角形,



在中,由勾股定理得:.
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;旋转的性质
【解析】【分析】(1)由旋转的性质得,,,再根据等边三角形判定定理及性质即可求出答案.
(2)由旋转的性质得,,,根据等边三角形性质可得,根据角之间的关系可得,再根据勾股定理即可求出答案.
(1)解:由旋转的性质得,,,
等边三角形,


即,
为等边三角形,

(2)解:由旋转的性质得,,,
为等边三角形,



在中,由勾股定理得:.
22.【答案】(1)解:将点代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,其顶点的坐标为,
设点的坐标为,则,
由旋转的性质得:,
,即,
将点代入得:,
解得或(舍去),
当时,,
所以点的坐标为.
(3)解:抛物线的顶点的坐标为,
则将其先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度恰好落在原点,
这时点落在点的位置,且,
,即,恰好在对称轴直线上,
如图,作点关于轴的对称点,连接,
则,
由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,
由轴对称的性质得:,
设直线的解析式为,
将点代入得:,
解得,
则直线的解析式为,
当时,,
故在轴上存在点,使得的值最小,此时点的坐标为.
【知识点】一元二次方程的其他应用;待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;旋转的性质
【解析】【分析】(1)根据待定系数法将点A,B坐标代入抛物线解析式即可求出答案.
(2)设点的坐标为,则,由旋转的性质得:,则,将点P坐标代入抛物线解析式即可求出答案.
(3)根据点的平移性质可得,恰好在对称轴直线上,作点关于轴的对称点,连接,则,由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,由轴对称的性质得:,设直线的解析式为,根据待定系数法将点P,E'坐标代入解析式即可求出答案.
(1)解:将点代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,其顶点的坐标为,
设点的坐标为,则,
由旋转的性质得:,
,即,
将点代入得:,
解得或(舍去),
当时,,
所以点的坐标为.
(3)解:抛物线的顶点的坐标为,
则将其先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度恰好落在原点,
这时点落在点的位置,且,
,即,恰好在对称轴直线上,
如图,作点关于轴的对称点,连接,
则,
由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,
由轴对称的性质得:,
设直线的解析式为,
将点代入得:,
解得,
则直线的解析式为,
当时,,
故在轴上存在点,使得的值最小,此时点的坐标为.
23.【答案】(1)如图1,
将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',
∴△ABP'≌△CBP,
∴∠PBP'=90°,BP'=BP=2,AP'=CP=3,
在Rt△PBP'中,BP=BP'=2,
∴∠BPP'=45°,根据勾股定理得,PP'=BP=2,
∵AP=1,
∴AP2+PP'2=1+8=9,
∵AP'2=32=9,
∴AP2+PP'2=AP'2,
∴△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,
∴∠APB=∠APP'+∠BPP'=90°+45°=135°;
(2)如图2,
将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',
∴△ABP'≌△CBP,
∴∠PBP'=90°,BP'=BP=1,AP'=CP=,
在Rt△PBP'中,BP=BP'=1,
∴∠BPP'=45°,根据勾股定理得,PP'=BP=,
∵AP=3,
∴AP2+PP'2=9+2=11,
∵AP'2=()2=11,
∴AP2+PP'2=AP'2,
∴△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,
∴∠APB=∠APP'﹣∠BPP'=90°﹣45°=45°.
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;勾股定理的逆定理;旋转的性质
【解析】【分析】(1)根据旋转性质可得△ABP'≌△CBP,则∠PBP'=90°,BP'=BP=2,AP'=CP=3,根据勾股定理可得PP'=BP=2,再根据边之间的关系可得AP,再根据勾股定理逆定理可得△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,再根据角之间的关系即可求出答案.
(2)根据旋转性质可得△ABP'≌△CBP,则∠PBP'=90°,BP'=BP=1,AP'=CP=,再根据勾股定理可得PP'=BP=,再根据勾股定理逆定理可得△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,再根据角之间的关系即可求出答案.
1 / 1人教版九(上) 第二十三章 旋转单元测试基础卷
一、选择题
1.(2025九上·肇庆期中)将小鱼图案绕着头部某点顺时针旋转90°后可以得到的图案是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】旋转的性质
【解析】【解答】解:A项,图案按顺时针方向旋转0°或360°的结果,故A项错误;
B项,图案按顺时针方向旋转90°的结果,故B项正确;
C项,图案按顺时针方向旋转180°的结果,故C项错误;
D项,图案按逆时针方向旋转90°的结果,故D项错误.
故答案为:B
【分析】根据旋转性质即可求出答案.
2.(2024九上·天河期中)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】轴对称图形;中心对称及中心对称图形
【解析】【解答】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意.
故选:A.
【分析】把一个图形绕某一点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形;如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
3.(2024九上·前郭尔罗斯期中)如图,在中,,将绕点顺时针旋转,得到,连接,若,,则线段的长为(  )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【知识点】勾股定理;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵将绕点顺时针旋转,得到,,
∴,,,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:B.
【分析】先根据旋转的性质得,,,利用勾股定理求出,最后再用勾股定理求解即可.
4.(2025九上·衡阳开学考) 在平面直角坐标系中,点关于原点对称的点所在的象限是(  )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【答案】D
【知识点】点的坐标与象限的关系;坐标与图形变化﹣中心对称
【解析】【解答】设点P关于原点的对称点是点P'.
∵点 与点P'关于原点对称,
∴点P'的坐标为
∴点P'在第四象限.
故答案为: D.
【分析】点P与点P'关于原点对称,两点的横、纵坐标互为相反数解答即可.
5.(2025九上·宝安开学考)如图,△ABC中,∠C=90°,AC=BC=,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(  )
A.2- B. C.-1 D.1
【答案】C
【知识点】三角形全等及其性质;三角形全等的判定;等边三角形的判定与性质;勾股定理;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图,
连接,延长交与,
根据旋转得性质得:,,,
∴是等边三角形,,
∴,,
∵,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角斜边上的中线,
∴,
在中,,
∴.
∴C'B的长为为-1.
故答案为:C
【分析】连接,延长交与,根据旋转得性质得:,,,可证明是等边三角形,进而得,,
可证明,得,可得,进一步得,根据勾股定理可得,最后根据可得答案.
6.(2025九上·肇庆期中)如图,在等边中,,点是的中点,将绕点逆时针旋转后得到,那么线段的长为(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】等边三角形的性质;解直角三角形;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵点为等边的边的中点,
,,,
在中,,

∵绕点逆时针旋转后得到,

故选:.
【分析】根据等边三角形性质可得,,,再解直角三角形可得AD,再根据旋转性质即可求出答案.
7.(2023九上·平舆期中)如图,可由旋转而成,点的对应点是,点的对应点是,在平面直角坐标系中,三点坐标为,,,则旋转中心的坐标为(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】点的坐标;坐标与图形性质;线段垂直平分线的性质;旋转的性质
【解析】【解答】如图,连接,分别作和的线段垂直平分线,且交于点P.则P点即为旋转中心.
由图可知P点坐标为,即旋转中心的坐标为.
故答案为:A.
【分析】根据旋转的性质每组对应点与旋转中心的距离相等,可知点P就是两组对应点连线的垂直平分线的交点,故而只需连接,分别作和的线段垂直平分线,两线相交于点P,再根据图形即可得出点P的坐标。
8.(2025九上·南海期末)如图,四边形是正方形,将绕点顺时针旋转得,连接,则的角度为(  )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;正方形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:∵四边形是正方形,
∴,
由旋转知,,,
∴,
∴.
故答案为:D.
【分析】首先根据正方形的性质得出,再由旋转知,,即可得出,进一步根据等腰三角形的性质及三角形内角和定理,即可得出.
9.(2024九上·城阳月考)如图,将正方形先向右平移,使点B与原点O重合,再将所得正方形绕原点O顺时针方向旋转,得到四边形,则点A的对应点的坐标是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】坐标与图形变化﹣平移;坐标与图形变化﹣旋转;同侧一线三垂直全等模型
【解析】【解答】解:由题意得,平移前,∵将正方形先向右平移,使点B与原点O重合,
∴平移方式为向右平移3个单位长度,
∴平移后点A的对应点坐标为,
如图所示,设绕原点O顺时针旋转90度后的对应点为F,分别过E、F作x轴的垂线,垂足分别为G、H,
∴,
由旋转的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点A的对应点的坐标是,
故选:A.
【分析】首先根据平移后点B与原点O重合,可得出正方形ABCD的移动方向和移动距离,进而得出平移后的点A的坐标,然后再结合图形,如图E,根据旋转的性质,利用三角形全等求出点E旋转之后的点F的坐标即可。
10.(2025九上·南山开学考)如图,边长为8的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点,连接EC将线段EC绕点C逆时针旋转60°得到FC,连接DF,则在点E运动过程中,DF的最小值是(  )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】C
【知识点】垂线段最短及其应用;三角形全等及其性质;等边三角形的性质;旋转的性质;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】解:连接BF
由旋转可得,CE=FC,∠ECF=60°
∵△ABC为等边三角形
∴AC=BC,∠ACB=60°
∴∠ACE=∠BCF
∴△ACE≌△BCF(SAS)
∴∠CBF=∠CAE
∵边长为8的等边三角形ABC中,E是对称轴AD上的一个动点
∴∠CAE=30°,BD=4
∴∠CBF=30°
即点F的运动轨迹为直线BF
∴当DF⊥BF时,DF最短
此时
∴DF的最小值为2
故答案为:C
【分析】连接BF,由旋转可得,CE=FC,∠ECF=60°,根据等边三角形性质可得AC=BC,∠ACB=60°,再根据全等三角形判定定理可得△ACE≌△BCF(SAS),则∠CBF=∠CAE,由题意可得∠CAE=30°,BD=4,则∠CBF=30°,即即点F的运动轨迹为直线BF,当DF⊥BF时,DF最短,此时,即可求出答案.
二、填空题
11.(2023九上·顺城模拟)平面直角坐标系中,已知点与点关于原点对称,则   .
【答案】
【知识点】关于原点对称的点的坐标特征
【解析】【解答】解:已知点与点关于原点对称,
则,即
故答案为:
【分析】根据关于原点对称的点的横、纵坐标互为相反数解题.
12.(2022九上·武汉期中)如图,将绕点O按逆时针方向旋转40°后得到,若,则的度数是   .
【答案】
【知识点】旋转的性质
【解析】【解答】解:∵将绕点O按逆时针方向旋转后得到,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【分析】根据旋转性质可得,再根据角之间的关系即可求出答案.
13.(2023九上·越秀期中)如图,一个五角星图案,绕着它的中心O旋转,则旋转角至少为   时,旋转后的五角星与自身重合.
【答案】
【知识点】旋转的性质
【解析】【解答】解:由图形可得,五角星图案被分成相同的五份,
∴,
∴只要是旋转的整数倍都可以与原图形重合,
故答案为:.
【分析】根据五角星图案被分成相同的五份,用圆心角360°除以5即可得到最小旋转度数,继而得解.
14.(2025九上·台州期末)如图,在中,,,,将绕点按顺时针旋转得到,连接,则图中阴影部分的面积为   .
【答案】
【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;菱形的判定与性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图所示,过点作于点,交于点,连接,则,
在中,,,,
∴,则

∵在中,,,将绕点按顺时针旋转得到
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,则,
又∵,
∴四边形是菱形,
∴,
∴是等边三角形,则,
又∵,
∴是的中点,
∴,
又∵,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴四边形是菱形,

故答案为:.
【分析】过点作于点,交于点,连接,即有,然后利用含30度角的直角三角形的性质得到,再利用旋转可得,,,即可得到形、是菱形,是等边三角形,最后利用解题即可.
15.(2023九上·西青期中)如图,点E在正方形的边上,将绕点A顺时针旋转90°到的位置,连接,过点A作的垂线,垂足为点H,与交于点G,若,,则的长为   .
【答案】
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;正方形的性质;旋转的性质
【解析】【解答】解:如图所示,连接,
由旋转可得,,
∴,,
又∵,
∴H为的中点,
∴垂直平分,
∴,
设,则,,
∴,
∵,
∴中,,
即,
解得,
∴的长为,
故答案为:.
【分析】连接,根据旋转性质可得,根据全等三角形判定定理可得,,根据垂直平分线判定定理可得垂直平分,则,设,则,,,再根据勾股定理建立方程,解方程即可求出答案.
三、解答题
16.(2023九上·黄埔月考)如图,是绕O点旋转40°后所得的图形,点C恰好在上,,求的度数.
【答案】解:根据旋转性质得:,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴ ,
∵,
∴.
【知识点】三角形内角和定理;等腰三角形的性质;旋转的性质
【解析】【分析】先根据旋转的性质得到,进而得,再根据得,在根据即可求解.
17.(2024九上·北京市期中)如图,在等腰三角形中,,点在线段的延长线上,连接,将线段绕点逆时针旋转得到线段,连接,射线与相交于点.
(1)依题意补全图形;
(2)用等式表示线段与的数量关系,并证明;
(3)若为中点,,则的长为 .
【答案】(1)解:依题意补全图形如下:

(2)解:用等式表示线段与的数量关系是:,证明: 在等腰三角形中,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵绕点A逆时针旋转得到,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴在和中,

∴,
∴.
(3)
【知识点】三角形全等及其性质;旋转的性质;作图﹣旋转;三角形全等的判定-SAS
【解析】【解答】∵是等腰直角三角形,,
∴,,,

∵,
∴,
∴,
∴,

∵点F为中点,
∴.
【分析】(1)根据旋转进行作图,得出AE,再连接CE即可;
(2)。根据SAS可证明≌,即可得出;
(3)首先根据等腰直角三角形的性质及勾股定理得出,再根据全等三角形的性质得出,k可得出∠BCF=90°,进而得出∠BFC=45°,即可得出,再根据点F为中点,即可得出CE的长;
(1)解:依题意补全图形如下:

(2)用等式表示线段与的数量关系是:,
证明: 在等腰三角形中,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵绕点A逆时针旋转得到,
∴,,
∵,
∴,
∴,即,
∴在和中,

∴,
∴.
(3)∵是等腰直角三角形,,
∴,,,

∵,
∴,
∴,
∴,

∵点F为中点,
∴.
18.(2023九上·大连月考)如图,绕点旋转后能与重合.
(1),,求的长;
(2)延长交于点,,求的度数.
【答案】(1)解:∵△ABC绕点A旋转后能与△ADE重合,
∴△ABC≌△ADE,
∴,
∴;
(2)解:∵△ABC≌△ADE,
∴,,
∵,,
∴.
【知识点】三角形外角的概念及性质;旋转的性质;全等三角形中对应边的关系;全等三角形中对应角的关系
【解析】【分析】(1)由题意易得△ABC≌△ADE,由全等三角形的对应边相等得,进而根据代入计算即可;
(2)由全等三角形的对应角相等得,,再根据三角形的一个外角等于与之不相邻的两个内角的和得,,从而可推出.
(1)解:由旋转的性质可得,
∴;
(2)解:由旋转的性质可得,,
∵,,
∴.
19.(2024九上·福田开学考)如图,在平面直角坐标系中,的位置如图所示每个小方格都是边长为个单位长度的正方形,和关于点成中心对称.
⑴画出对称中心,并写出点的坐标;
⑵画出绕点逆时针旋转后的并标明对应字母;
⑶画出与关于点成中心对称的并标明对应字母.
【答案】解:(1)如图所示:点D的坐标为
(2)绕点逆时针旋转得如图所示;
(3)与关于点成中心对称的如图所示:
【知识点】旋转的性质;坐标与图形变化﹣中心对称;作图﹣中心对称
【解析】【分析】(1)连接BB1,CC1,交点即为点D,根据网格特性写出点D的坐标即可;
(2)分别将OA1,OB1,OC1饶点O逆时针旋转90°得到线段OA2,OB2,OC2,再顺次连接A2B2,B2C2,A2C2即可.
(3)连接A1O,B1O,C1O并延长,使A3O=A1O,B3O=B1O,C3O=C1O,再顺次连接A3B3,B3C3,A3C3即可.
20.(2024九上·沾益月考)如图,四边形ABCD是正方形,△ADF旋转一定角度后得到△ABE,如图所示,如果AF=4,AB=7,求:
(1)指出旋转中心和旋转角度;
(2)求DE的长度;
(3)BE与DF的位置关系如何?
【答案】解:(1)根据正方形的性质可知:△AFD≌△AEB,
即AE=AF=4,∠EAF=90°,∠EBA=∠FDA;
可得旋转中心为点A;
旋转角度为:90°或270°;
(2)DE=ADAE=74=3;
(3)BE⊥DF ;
延长BE交DF于点G,如图所示:
由旋转△ADF≌△ABE
∴∠ADF=∠ABE
又∵∠DEG=∠AEB
∴∠DGE=∠EAB=90°
∴BE⊥DF.
【知识点】正方形的性质;旋转的性质;图形旋转的三要素
【解析】【分析】(1)利用旋转中心和旋转角度的定义分析求解即可;
(2)利用线段的和差求出DE的长即可;
(3)延长BE交DF于点G,利用旋转的性质可得∠ADF=∠ABE,再求出∠DGE=∠EAB=90°,即可得到BE⊥DF.
21.(2024九上·天河期中)如图,点是等边三角形内的一点,,将绕点按顺时针旋转得到,连接,.
(1)求的度数;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)解:由旋转的性质得,,,
等边三角形,


即,
为等边三角形,


(2)解:由旋转的性质得,,,
为等边三角形,



在中,由勾股定理得:.
【知识点】等边三角形的判定与性质;勾股定理;旋转的性质
【解析】【分析】(1)由旋转的性质得,,,再根据等边三角形判定定理及性质即可求出答案.
(2)由旋转的性质得,,,根据等边三角形性质可得,根据角之间的关系可得,再根据勾股定理即可求出答案.
(1)解:由旋转的性质得,,,
等边三角形,


即,
为等边三角形,

(2)解:由旋转的性质得,,,
为等边三角形,



在中,由勾股定理得:.
22.(2024九上·四川期末)在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y=-x2+bx+c经过点A(-1,0)和点B(0,3),顶点为C,点D在其对称轴上,且位于点C下方,将线段DC绕点D按顺时针方向旋转90°,点C落在抛物线上的点P处.
(1)求抛物线的解析式;
(2)求点P的坐标;
(3)将抛物线平移,使其顶点落在原点O,这时点P落在点E的位置,在y轴上是否存在点M,使得MP+ME的值最小,若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)解:将点代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,其顶点的坐标为,
设点的坐标为,则,
由旋转的性质得:,
,即,
将点代入得:,
解得或(舍去),
当时,,
所以点的坐标为.
(3)解:抛物线的顶点的坐标为,
则将其先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度恰好落在原点,
这时点落在点的位置,且,
,即,恰好在对称轴直线上,
如图,作点关于轴的对称点,连接,
则,
由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,
由轴对称的性质得:,
设直线的解析式为,
将点代入得:,
解得,
则直线的解析式为,
当时,,
故在轴上存在点,使得的值最小,此时点的坐标为.
【知识点】一元二次方程的其他应用;待定系数法求一次函数解析式;待定系数法求二次函数解析式;轴对称的应用-最短距离问题;旋转的性质
【解析】【分析】(1)根据待定系数法将点A,B坐标代入抛物线解析式即可求出答案.
(2)设点的坐标为,则,由旋转的性质得:,则,将点P坐标代入抛物线解析式即可求出答案.
(3)根据点的平移性质可得,恰好在对称轴直线上,作点关于轴的对称点,连接,则,由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,由轴对称的性质得:,设直线的解析式为,根据待定系数法将点P,E'坐标代入解析式即可求出答案.
(1)解:将点代入得:,
解得,
则抛物线的解析式为.
(2)解:抛物线的对称轴为直线,其顶点的坐标为,
设点的坐标为,则,
由旋转的性质得:,
,即,
将点代入得:,
解得或(舍去),
当时,,
所以点的坐标为.
(3)解:抛物线的顶点的坐标为,
则将其先向左平移1个单位长度,再向下平移4个单位长度恰好落在原点,
这时点落在点的位置,且,
,即,恰好在对称轴直线上,
如图,作点关于轴的对称点,连接,
则,
由两点之间线段最短可知,与轴的交点即为所求的点,此时的值最小,即的值最小,
由轴对称的性质得:,
设直线的解析式为,
将点代入得:,
解得,
则直线的解析式为,
当时,,
故在轴上存在点,使得的值最小,此时点的坐标为.
23.(2023九上·蓬江月考)【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是正方形ABCD内一点,PA=1,PB=2,PC=3.你能求出∠APB的度数吗?
小明通过观察、分析、思考,形成了如下思路:
思路一:将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',求出∠APB的度数;
思路二:将△APB绕点B顺时针旋转90°,得到△CP'B,连接PP',求出∠APB的度数.
请参考小明的思路,任选一种写出完整的解答过程.
【类比探究】
如图2,若点P是正方形ABCD外一点,PA=3,PB=1,PC=,求∠APB的度数.
【答案】(1)如图1,
将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',
∴△ABP'≌△CBP,
∴∠PBP'=90°,BP'=BP=2,AP'=CP=3,
在Rt△PBP'中,BP=BP'=2,
∴∠BPP'=45°,根据勾股定理得,PP'=BP=2,
∵AP=1,
∴AP2+PP'2=1+8=9,
∵AP'2=32=9,
∴AP2+PP'2=AP'2,
∴△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,
∴∠APB=∠APP'+∠BPP'=90°+45°=135°;
(2)如图2,
将△BPC绕点B逆时针旋转90°,得到△BP'A,连接PP',
∴△ABP'≌△CBP,
∴∠PBP'=90°,BP'=BP=1,AP'=CP=,
在Rt△PBP'中,BP=BP'=1,
∴∠BPP'=45°,根据勾股定理得,PP'=BP=,
∵AP=3,
∴AP2+PP'2=9+2=11,
∵AP'2=()2=11,
∴AP2+PP'2=AP'2,
∴△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,
∴∠APB=∠APP'﹣∠BPP'=90°﹣45°=45°.
【知识点】三角形全等及其性质;勾股定理;勾股定理的逆定理;旋转的性质
【解析】【分析】(1)根据旋转性质可得△ABP'≌△CBP,则∠PBP'=90°,BP'=BP=2,AP'=CP=3,根据勾股定理可得PP'=BP=2,再根据边之间的关系可得AP,再根据勾股定理逆定理可得△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,再根据角之间的关系即可求出答案.
(2)根据旋转性质可得△ABP'≌△CBP,则∠PBP'=90°,BP'=BP=1,AP'=CP=,再根据勾股定理可得PP'=BP=,再根据勾股定理逆定理可得△APP'是直角三角形,且∠APP'=90°,再根据角之间的关系即可求出答案.
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