初中数学人教版九年级上册23.1 图形的旋转当堂达标检测题
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人教版数学新初三同步训练试题精选
第二十三章 23.1图形的旋转
一、单选题(共5题;共15分)
1.如图,将△ABC绕着点C顺时针旋转45°后得到△A′B′C.若∠A=45°.∠B′=110°,则∠BCA′的度数是( )
A. 30° B. 70° C. 80° D. 110°
2.如图,将△AOB绕点O按逆时针方向旋转60°后得到△COD,若∠AOB=15°,则∠AOD的度数为( )
A. 30° B. 45° C. 60° D. 75°
3.如图,在 RtΔABC 中, AB=AC , D 、 E 是斜边 BC 上两点,且 ∠DAE=45° ,将 ΔADC 绕点 A 顺时针旋转 90° 后,得到 ΔAFB ,连结 EF ,下列结论:① ΔAED≌ΔAEF ;② ΔABE≌ΔACD ;③ BE+DC=DE ;④ BE2+DC2=DE2 .其中正确是( ).
A. ②④ B. ①④ C. ②③ D. ①③
4.已知:如图,在直角△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,P为形内一点,∠BPC=120°,若BP=3,则△PAB的面积为( )
A. 9 B. 4 3 C. 3 3 D. 932
5.如图,点A的坐标为(1,3),O为坐标原点,将OA绕点A按逆时针方向旋转90°得到AO′,则点O′的坐标是( )
A. (4,﹣1) B. (﹣1,4) C. (4,2) D. (2,﹣4)
二、填空题(共10题;共26分)
6.如图,在△ABC中,AB=2,AC=4,将△ABC绕点C按逆时针方向旋转得到△A′B′C,使CB′∥AB,分别延长AB、CA′相交于点D,则线段BD的长为________.
7.如图,菱形ABCD中,AB=2,∠C=60°,我们把菱形ABCD的对称中心O称作菱形的中心.菱形ABCD在直线l上向右作无滑动的翻滚,每绕着一个顶点旋转60°叫一次操作,则经过1次这样的操作菱形中心O所经过的路径长为________;经过3n(n为正整数)次这样的操作菱形中心O所经过的路径总长为________.(结果都保留π)
8.如图,将等边△OAB绕O点按逆时针方向旋转150°,得到△OA′B′(点A′,B′分别是点A,B的对应点),则∠1=________
9.如图:点D是等边△ABC的边BC上一点,△ABD绕点A逆时针旋转到△ACE的位置,则∠DAE=________°
10.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=________
11.如图,平面直角坐标系中,OB在 x 轴上,∠ABO=90°,点A的坐标为(-1,2),将△AOB绕点A顺时针旋转90°,点O的对应点D恰好落在双曲线 y=kx(k≠0) 上,则 k 的值为________.
12.如图,△COD是△AOB绕点O顺时针方向旋转40°后所得的图形,点C恰好在AB上,∠AOD=90°,则∠D的度数是________°.
13.如图,△ABC是等腰直角三角形,BC是斜边,将△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP′重合,如果AP=3,那么PP′=________.
14.如图,一个边长为2 的正六边形 的边CD 在x 轴上,正六边形的中心M 在y 轴上,现在把这个正六边形沿x 轴无滑动的滚动一周,则顶点A 的坐标为(________, ________),若滚动100 周,中心M 经过的路径长________.
15.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 =________.
三、解答题(共2题;共10分)
16.如图所示,在边长为1个单位的正方形网格中建立平面直角坐标系,△ABC的顶点均在格点上.
(1)画出△ABC关于y轴对称的△A1B1C1;
(2)将△A1B1C1向下平移3个单位,画出平移后的△A2B2C2;
(3)将△A2B2C2绕点C2顺时针旋转90°,画出旋转后的△A3B3C2;并直接写出点A3、B3的坐标.
17.如图所示,在边长为1的网格中作出△ABC绕点A按逆时针方向旋转90∘,再向下平移2格后的图形△A′B′C′.
四、作图题(共2题;共29分)
18.如图,已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC , D是线段AB上的一点(不与A、B重合).过点B作BE⊥CD , 垂足为E . 将线段CE绕点C顺时针旋转 90° ,得到线段CF , 连结EF . 设∠BCE度数为 α .
(1)①补全图形;
②试用含 α 的代数式表示∠CDA .
(2)若 EFAB=32 ,求 α 的大小.
(3)直接写出线段AB、BE、CF之间的数量关系.
19.如图,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中, △ABC 的顶点均在格点上,点A的坐标为 (2,3) ,点B的坐标为 (3,0) ,点C的坐标为 (0,2) .
(1)以点C为旋转中心,将 △ABC 旋转 180° 后得到 △A1B1C ,请画出 △A1B1C ;
(2)平移 △ABC ,使点A的对应点 A2 的坐标为 (0,-1) ,请画出 △A2B2C2 ;
(3)若将 △A1B1C 绕点P旋转可得到 △A2B2C2 ,则点P的坐标为________.
五、综合题(共2题;共20分)
20.已知,在△ABC中,AB=AC.过A点的直线a从与边AC重合的位置开始绕点A按顺时针方向旋转角θ,直线a交BC边于点P(点P不与点B、点C重合),△BMN的边MN始终在直线a上(点M在点N的上方),且BM=BN,连接CN.
(1)当∠BAC=∠MBN=90°时,
①如图a,当θ=45°时,∠ANC的度数为△;
②如图b,当θ≠45°时,①中的结论是否发生变化?说明理由;
(2)如图c,当∠BAC=∠MBN≠90°时,请直接写出∠ANC与∠BAC之间的数量关系,不必证明.
21.如图,Rt△ABC与Rt△BCD在线段BC的同侧,AB﹦BC,∠ABC﹦∠BCD﹦90°.
(1)如图①,已知AC =62 ,BD =41 ,求CD的长;
(2)如图②,将Rt△BCD绕着点B逆时针旋转90°得到Rt△BAF,点C、D的对应点分别是点A、F,连接CF和AD,过点B作BH⊥CF于点H,交AD于点M,求证:CF﹦2BM.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 B
【解析】【解答】解:∵将△ABC绕着点C顺时针旋转45°后得到△A′B′C,
∴∠ACA′=45°,∠B=∠B′=110°,
∵∠A=45°,
∴∠ACB=25°,
∴∠BCA′=∠ACB+∠ACA′=70°.
故选B.
2.【答案】 B
【解析】【解答】解:∵将△AOB绕点O按逆时针方向旋转60°后得到△COD,
∴∠DOB=60°,
∵∠AOB=15°,
∴∠AOD=60°-15°=45°.
故答案为:B.
3.【答案】 B
【解析】【解答】∵△ADC绕A顺时针旋转90°后得到△AFB,
∴△ABF≌△ACD,∠FAD=90°,
∴AF=AD,
∵∠DAE=45°,
∴∠DAE=∠FAE=45°,
在△FAE和△DAE中,
{DA=FA∠DAE=∠FAEAE=AE ,
∴△FAE≌△DAE(SAS),故①符合题意,
∵ ΔABE 和 ΔACD 不一定全等,故②不符合题意.
∵在Rt△ABC中,AB=AC,
∴∠BAC=90°,∠ABC=∠C=45°,
∵将△ADC绕点A顺时针旋转90°后,得到△AFB,
∴BF=CD,∠ABF=∠C=45°,
∴∠EBF=90°,
∴BE2+BF2=EF2 ,
∵△FAE≌△DAE
∴EF=DE
∵△ABF≌△ACD,
∴BF=CD,
∴BE2+DC2=DE2;故④符合题意,③不符合题意.
故答案为:B.
4.【答案】 D
【解析】【解答】解:如图,作△BPC的外接圆⊙O,交AC的延长线于D,连接BD、PD.
∵∠ACB=90°,
∴∠BCD=90°,
∴BD是⊙O的直径.
∵四边形BDCP是圆内接四边形,
∴∠BDA=180°﹣∠BPC=60°,
∴∠ABD=180°﹣∠BAC﹣∠BDA=180°﹣30°﹣60°=90°,则AB是⊙O的切线.
设∠ABP=∠BDP=α.
在直角△ABD中,AB=BD•tan∠BDA= 3 BD,
在直角△BPD中,BP=BD•sin∠BDP=BDsinα=3,
则△PAB的面积是: 12 AB•BPsin∠ABP= 12 × 3 BD×3sinα= 332 ×3= 932 .
故选:D.
5.【答案】 C
【解析】【解答】观察图象可知O′的坐标为(4,2).
故答案为:C.
二、填空题
6.【答案】 6
【解析】【解答】解:∵将△ABC绕点C按逆时针方向旋转得到△A′B′C,
∴AC=CA′=4,AB=B′A′=2,∠A=∠CA′B′,
∵CB′∥AB,
∴∠B′CA′=∠D,
∴△CAD∽△B′A′C,
∴ CAA'B' = ADA'C ,
∴ 42 = AD4 ,
解得AD=8,
∴BD=AD﹣AB=8﹣2=6.
故答案为:6.
7.【答案】 33π;23+13 nπ
【解析】【解答】解:∵菱形ABCD中,AB=2,∠C=60°,
∴△ABD是等边三角形,
BO=DO=1,
AO= AD2+DO2 = 3 ,
第一次旋转的弧长= 60π×3180 = 33π ,
∵第一、二次旋转的弧长和= 60π×3180 + 60π×3180 = 233 π,
第三次旋转的弧长为: 60π×1180 = π3
∵3n÷3=n,
故经过3n(n为正整数)次这样的操作菱形中心O所经过的路径总长为:n×( 233 π+ π3 )= 23+13 nπ.
故答案为: 33π ; 23+13 nπ.
8.【答案】 150°
【解析】【解答】∵等边△OAB绕点O按逆时针旋转了150°,得到△OA′B′,∴∠AOA′=150°,∵∠A′OB′=60°,
∴∠1=360°﹣∠AOA′﹣∠A′OB′=360°﹣150°﹣60°=150°,故答案为:150.
9.【答案】 60
【解析】【解答】解:∵△ABC为等边三角形,
∴AB=AC,∠BAC=60°,
∴△ABD绕点A逆时针旋转得到△ACE时,AB落在AC的位置,DA落在EA的位置,
∴∠DAE等于旋转角,
∴∠DAE=60°.
故答案为60°.
10.【答案】 3−1
【解析】【解答】如图,连接BB′,
∵△ABC绕点A顺时针方向旋转60°得到△AB′C′,
∴AB=AB′,∠BAB′=60°,
∴△ABB′是等边三角形,
∴AB=BB′,
在△ABC′和△B′BC′中,
{AB=BB'AC'=B'C'BC'=BC' ,
∴△ABC′≌△B′BC′(SSS),
∴∠ABC′=∠B′BC′,
延长BC′交AB′于D,
则BD⊥AB′,
∵∠C=90∘,AC=BC= 2 ,
∴AB= (2)2+(2)2 =2,
∴BD=2× 32 = 3 ,
C′D= 12 ×2=1,
∴BC′=BD−C′D= 3 −1.
故答案为: 3 −1.
11.【答案】 -3
【解析】【解答】解:∵A(-1,2),
∴BO=1,AB=2.
由旋转可得:AC=AB=2,CD=BO=1,
∴点D的横坐标为-(2+1)=-3,纵坐标为2-1=1,
∴D(-3,1).
∵点D在双曲线y=kx上,
∴k=-3×1=-3.
故答案为:-3.
12.【答案】 60
【解析】【解答】解:由旋转的性质可知,∠AOC=40°,而∠AOD=90°,
∴∠COD=90°-∠AOC=50°
又∵点C恰好在AB上,OA=OC,∠AOC=40°,
∴∠A= 180∘−∠AOC2 =70°,
由旋转的性质可知,∠OCD=∠A=70°
在△OCD中,∠D=180°-∠OCD-∠COD=60°.
13.【答案】 3 2
【解析】【解答】解:∵△ABC是等腰直角三角形,
∴∠AB=AC,∠BAC=90°,
∵△ABP绕点A逆时针旋转后,能与△ACP′重合,
∴AP=AP′,∠PAP′=∠BAC=90°,
∴△APP′为等腰直角三角形,
∴PP′= 2 AP=3 2 .
故答案为3 2 .
14.【答案】 13;;
【解析】【解答】连接MC.点
因为,在直角△OCM 中, ∠OMC=30〬,OC= 12CD=12×2=1 ,
所以 , OM=OCtan∠OMC=3,MC=2 ,
点 M的坐标是 (13,23)
中心M 转动一周经过的路径长是 2×2π : ,则滚动100 周经过的路径长 400π .
故答案为: (13,23) , 400π
15.【答案】 70°.
【解析】【解答】直接根据图形旋转的性质进行解答即可.∵将△OAB绕点O逆时针旋转100°得到 △OA1B1 ,∠AOB=30°,∴旋转角∠A1OA=100°∴∠ A1OB =∠ A1OA -∠AOB=70°.
故答案为:70.
三、解答题
16.【答案】 解:(1)如图,△A1B1C1为所求.
(2)如图,△A2B2C2为所求.
(3)如图,△A3B3C2为所求.
A3(2,﹣2)B3(0,﹣3).
【解析】【分析】(1)找出△ABC各顶点关于y轴对称的对应点,然后顺次连接即可;
(2)找出△ABC各顶点向下平移3个单位后的对应点,然后顺次连接即可;
(3)根据旋转的性质找出旋转后各顶点的对应点,然后顺次连接,点A3、B3的坐标可观察坐标系直接写出.
17.【答案】 解:如图所示,虚线三角形为 △ABC 绕点 A 按逆时针方向旋转 90° 的三角形,
△A'B'C' 即为所要求作的三角形.
【解析】【分析】先根据旋转的性质画出旋转后的三角形,然后利用平移的性质画出△A′B′C′即可.
四、作图题
18.【答案】 (1)解:①补全图形.
②∵∠ACB=90°,AC=BC,
∴∠ABC=45°
∵∠BCE= α
∴∠CDA= 45°+α
(2)解:在 ΔFCE 和 ΔACB 中, ∠CFE=∠CAB=45° , ∠FCE=∠ACB=90°
∴ ΔFCE ∽ ΔACB
∴ CFAC=EFAB
∵ EFAB=32
∴ CFAC=32
连结FA.
∵ ∠FCA=90°−∠ACE,∠ECB=90°−∠ACE
∴ ∠FCA=∠ECB = α
在Rt ΔCFA 中, ∠CFA=90° , cos∠FCA=32
∴ ∠FCA=30° 即 α=30° .
(3)解: AB2=2CF2+2BE2
【解析】【分析】(1)①按要求作图即可;②由∠ACB=90°,AC=BC,得∠ABC=45°,故可得出结论;(2)易证 ΔFCE ∽ ΔACB ,得 CFAC=32 ;连结FA,得△AFC是直角三角形,求出∠ACF=30°,从而得出结论;(3) AB2=2CF2+2BE2 .
19.【答案】 (1)解:如图,△A1B1C1为所作;
(2)如图,△A2B2C2为所作.
(3)(-1,0)
【解析】【分析】(1)利用网格特点和旋转的性质画出A、B、C的对应点A1、B1、C1即可;(2)根据点A和A2的坐标特征确定平移的方向和距离,利用次平移规律写出点B2、C2的坐标,然后描点即可;、(3)连接A1A2、C1C2、B1B2 , 它们都经过点(-1,0),从而得到旋转中心点P.
五、综合题
20.【答案】 (1)解:①45°
②连接CN,当θ≠45°时,①中的结论不发生变化.
理由如下:∵∠BAC=∠MBN=90°,AB=AC,BM=BN,
∴∠ABC=∠ACB=∠BNP=45°,
又∵∠BPN=∠APC,
∴△BNP∽△ACP,
∴ BPAP=PNPC ,
又∵∠APB=∠CPN,
∴△ABP∽△CNP,
∴∠ANC=∠ABC=45°;
(2)解:∠ANC=90°﹣ 12 ∠BAC.
理由如下:∵∠BAC=∠MBN≠90°,AB=AC,BM=BN,
∴∠ABC=∠ACB=∠BNP= 12 (180°﹣∠BAC),
又∵∠BPN=∠APC,
∴△BNP∽△ACP,
∴ BPAP=PNPC ,
又∵∠APB=∠CPN,
∴△ABP∽△CNP,
∴∠ANC=∠ABC,
在△ABC中,∠ABC= 12 (180°﹣∠BAC)=90°﹣ 12 ∠BAC
【解析】解:(1)①∵∠BAC=90°,θ=45°,
∴AP⊥BC,BP=CP(等腰三角形三线合一),
∴AP=BP(直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半),
又∵∠MBN=90°,BM=BN,
∴AP=PN(等腰三角形三线合一),
∴AP=PN=BP=PC,且AN⊥BC,
∴四边形ABNC是正方形,
∴∠ANC=45°;
21.【答案】 (1)解:如图
在 RtΔABC 中,
∵ ∠ABC=90∘ , AB=CB , AC=62 ,
∴ AB=BC=6
在 RtΔBCD 中,
∵ ∠BCD=90∘ , BD=41 , BC=6
∴ CD=BD2−BC2=5
(2)证明:如图
过点A作BD的平行线交BM的延长线于G
∴ ∠BAG=180∘−∠ABG=180∘ −(90∘−∠CBD)=90∘+∠CBD
∵ ∠CBF=∠DBF+∠CBD=90∘+∠CBD
∴ ∠BAG=∠CBF
∵ BM⊥CF
∴ ∠CBH+∠BCF=90∘
∵ ∠CBH+∠ABG=90∘
∴ ∠ABG=∠BCF
∵ AB=CB
∴ ΔABG≅ΔBCF(ASA)
∴ BG=CF , AG=BF
由旋转知, BF=BD
∴ AG=BD
∵ AG//BD
∴四边形ABDG是平行四边形
∴ BG=2BM
∴ CF=2BM
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