人教版九年级数学上册同步精品讲义 第16课 图形的旋转(原卷版+解析)
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知识点01 旋转的概念
把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转.点O叫做 ,转动的角叫做 (如∠AO A′),如果图形上的点A经过旋转变为点A′,那么,这两个点叫做这个旋转的 .
【注意】
旋转的三个要素: 、 和 .
知识点02 旋转的性质
(1)对应点到 的距离相等(OA= OA′);
(2)对应点与旋转中心所连线段的夹角等于 ;
(3)旋转前、后的图形全等(△ABC≌△).
【注意】
图形绕某一点旋转,既可以按顺时针旋转也可以按逆时针旋转.
知识点03 旋转的作图
在画旋转图形时,首先确定旋转中心,其次确定图形的关键点,再将这些关键点沿指定的方向旋转指定的角度,然后连接对应的部分,形成相应的图形.
【注意】
作图的步骤:
(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心;
(2)把连线按要求(顺时针或逆时针)绕旋转中心旋转一定的角度(旋转角);
(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点;
(4)连接所得到的各对应点.
能力拓展
考法01 旋转的概念与性质
【典例1】如图是一个装饰连续旋转闪烁所成的四个图形,照此规律闪烁,第2021次闪烁呈现出来的图形是( )
A.B.C.D.
【即学即练】依次观察三个图形:,并判断照此规律从左向右第四个图形是( )
A.B.C.D.
【典例2】在图形的旋转中,下列说法不正确的是( )
A.旋转前和旋转后的图形一样B.图形上的每一个点到旋转中心的距离都相等
C.图形上的每一个点旋转的角度都相同D.图形上可能存在不动的点
【即学即练】下列说法错误的是( )
A.平移和旋转都不改变图形的形状和大小
B.平移和旋转能改变图形的位置
C.平移和旋转都不改变图形的位置
D.平移和旋转能改变图形的位置,而不改变图形的形状、大小
考法02 旋转的作图
【典例3】将下图所示的图案按顺时针方向旋转90°后可以得到的图案是( )
A.B. C. D.
【即学即练】如图,方格纸中,将Rt△AOB绕点B按顺时针旋转90°后可以得到Rt△A′O'B 的是( )
A.B.C.D.
【典例4】如图,在平面直角坐标系中,的顶点都在方格线的格点上,将绕点A逆时针方向旋转,得到,则点C的对应点的坐标为( )
A.B.C.D.
【即学即练】如图,在平面直角坐标系中,已知,,,将先向右平移3个单位长度得到,再绕顺时针方向旋转90°得到,则的坐标是( )
A.B.C.D.
分层提分
题组A 基础过关练
1.如图,点P(1,4)绕着原点顺时针方向旋转90度后得到像点Q,则点Q的坐标是( )
A.(1,-4)B.(-1,4)C.(4,-1)D.(-4,1)
2.如图,将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度得到,此时点C在边上,若AB=5,=2,则的长是( )
A.2B.3C.4D.5
3.下列图形中,只经过旋转即可得到的是( )
A.B.C.D.
4.如图,该图形围绕其中心点O按下列角度旋转后,能与其自身重合的是( )
A.B.C.D.
5.把如图中的三角形A( )可以得到三角形B.
A.先向右平移5格,再向上平移2格.
B.先向右平移7格,再以直角顶点为中心逆时针旋转,然后向上平移1格.
C.先以直角顶点为中心顺时针旋转,再向右平移5格.
D.先向右平移5格,再以直角顶点为中心逆时针旋转.
6.以图(1)(以O为圆心,半径为1的半圆)作为“基本图形”,分别经历如下变换,不能得到图(2)的是( )
A.绕着OB的中点旋转180°即可B.先绕着点O旋转180°,再向右平移1个单位
C.先以直线AB为对称轴进行翻折,再向右平移1个单位D.只要向右平移1个单位
7.将数字“6”旋转,得到数字“9”,将数字“9”旋转,得到数字“6”,现将数字“689”整体旋转,得到的数字是______.
8.关于如图的形成过程:(1)由一个三角形平移形成的;(2)由一个三角形绕中心依次旋转形成的;(3)由一个三角形作轴对称形成的;(4)由一个三角形先平移再旋转形成的,说法正确的有_______;(填序号)
9.如图,在每个小正方形的边长为1个单位的网格中,△ABC的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)将△ABC向右平移5个单位得到,画出;
(2)将(1)中的绕点逆时针旋转得到,画出;
(3)连接,则=_________.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
10.在如图所示的直角坐标系中,解答下列问题:
(1)分别写出A、B两点的坐标;
(2)将△ABC绕点A顺时针旋转90°,画出旋转后的△AB1C1
题组B 能力提升练
1.在平面直角坐标系中,点A的坐标是(-2,1),连接OA,将线段OA绕原点О旋转180°,得到对应线段OB,则点B的坐标是( )
A.(2,-1)B.(2,1)C.(1,-2)D.(-2,-1)
2.如图,将△ABC旋转得到△ADE,DE经过点C,若AD⊥BC,,则∠ACB的度数为( )
A.B.C.D.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=1cm,将Rt△ABC绕点A逆时针旋转得到Rt△A′B′C′.使点C′落在AB边上,连接BB′,则BB′的长度是( )
A.1cmB.2cmC.3cmD.23cm
4.如图,在中,,,,将绕点B顺时针旋转得到,连接DC交AB于点F,则与的周长之和为( )
A.16B.24C.32D.40
5.如图,在平面直角坐标系中,是菱形对角线的中点,轴且,,将菱形绕点旋转,使点落在轴上,旋转后点的对应点的坐标是( )
A.B.或C.D.或
6.如图,将△ABE绕正方形ABCD的顶点A逆时针旋转90°,得到△ADF,连接EF,则下列结论错误的是( )
A.△EAB≌△FAD
B.AE⊥AF
C.∠AEF=45°
D.四边形AECF的周长等于四边形ABCD的周长
7.平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,3),把OA绕点O逆时针旋转90°,那么A点旋转后所到点的横坐标是______.
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30° .现将△ABC绕直角顶点C逆时针旋转,当点A的对应点落在AB边上时即停止.若BC=3,则=________.
9.如图,在正方形网格中,和的顶点均在格点上,并且是由旋转得到的.根据所给信息,填空:
(1)旋转中心为点____________、旋转角的度数为____________、旋转方向为____________;
(2)连结,则四边形的形状是____________.
10.如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,△ABC的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)将△ABC向上平移1个单位长度,再向右平移5个单位长度后得到,画出,并直接写出点的坐标;
(2)画出△ABC绕原点O逆时针旋转90°得到的;
(3)在y轴上找一点M,使最小,请直接写出M的坐标.
题组C 培优拔尖练
1.如图,将△ABC绕点B逆时针旋转80°得△DBE,点D,E分别为点A,C的对应顶点,连接AD,若ADBC,则∠DBE为( )
A.80°B.50°C.55°D.100°
2.如图,在平面直角坐标系中,将边长为a的正方形OABC绕点O顺时针旋转后得到正方形,依此方式连续旋转2023次得到正方形,那么点的坐标是( )
A.(a,a)B.C.D.
3.如图,在ABC中,AB=6,将ABC绕点B按逆时针方向旋转后得到,则图中阴影部分的面积为( )
A.B.C.D.
4.如图,P是等边三角形内的一点,且,将绕点B顺时针旋转得到,连接,则以下结论中不正确是( )
A.B.C.D.
5.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,点绕点A旋转得到点,点绕点B旋转得到点,点绕点C旋转得到点,点绕点A旋转得到点……按此作法进行下去,则点的坐标为( )
A.B.C.D.
6.如图,O是等边△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②线段OO′=4;③∠AOB=150°;④=6+4,其中正确的结论个数有( )个
A.1B.2C.3D.4
7.如图,在△ABC中,已知AB=AC,∠BAC=40°,将△ABC绕点C顺时针旋转到,使点落在AC上,那么∠A的度数是 _____°.
8.如图,在△ABC中,AC=2+2,∠BAC=45°,∠ACB=30°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到 ,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转的过程中,点P的对应点是点,则线段的最大值是________,最小值是________.
9.在8×5的网格中建立如图的平面直角坐标系,四边形OABC的顶点坐标分别为O(0,0),A(3,4),B(8,4),C(5,0). 仅用无刻度的直尺在给定网格中按下列步骤完成画图,并回答问题:
(1)将线段CB绕点C逆时针旋转90°,画出对应线段CD;
(2)在线段AB上画点E,使∠BCE=45°,(保留画图过程的痕迹);
(3)连接AC,画点E关于直线AC的对称点F,并简要说明画法.
10.把直角三角形OAB与直角三角形O'CD如图1放置,直角顶点O与O′重合在一起,点D在OB上,∠B=30°,∠C=45°.现将△O'CD固定,△OAB绕点O顺时针旋转,旋转角α(0°≤α<90°),OB与DC交于点E.
(1)如图2,在旋转过程中,若OACD时,则α= ;若ABOC时,则α= ;
(2)如图2,在旋转过程中,当△ODE有两个角相等时,α= ;
(3)如图3,连结AC,在旋转过程中,猜想∠DOB与∠CAB+∠ACD的大小关系,并说明理由.
课程标准
(1)掌握旋转的概念,探索它的基本性质,理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质。
(2)能够按要求作出简单平面图形旋转后的图形,并能利用旋转进行简单的图案设计。
第16课 图形的旋转
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知识精讲
知识点01 旋转的概念
把一个图形绕着某一点O转动一个角度的图形变换叫做旋转.点O叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角(如∠AO A′),如果图形上的点A经过旋转变为点A′,那么,这两个点叫做这个旋转的对应点.
【注意】
旋转的三个要素:旋转中心、旋转方向和旋转角度.
知识点02 旋转的性质
(1)对应点到旋转中心的距离相等(OA= OA′);
(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(△ABC≌△).
【注意】
图形绕某一点旋转,既可以按顺时针旋转也可以按逆时针旋转.
知识点03 旋转的作图
在画旋转图形时,首先确定旋转中心,其次确定图形的关键点,再将这些关键点沿指定的方向旋转指定的角度,然后连接对应的部分,形成相应的图形.
【注意】
作图的步骤:
(1)连接图形中的每一个关键点与旋转中心;
(2)把连线按要求(顺时针或逆时针)绕旋转中心旋转一定的角度(旋转角);
(3)在角的一边上截取关键点到旋转中心的距离,得到各点的对应点;
(4)连接所得到的各对应点.
能力拓展
考法01 旋转的概念与性质
【典例1】如图是一个装饰连续旋转闪烁所成的四个图形,照此规律闪烁,第2021次闪烁呈现出来的图形是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】解:观察图形的变化可知:每旋转一次,旋转角为90°,即每4次旋转一周,
∵2021÷4=,
即第2021次与第1次的图案相同.
故选:A.
【即学即练】依次观察三个图形:,并判断照此规律从左向右第四个图形是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】解:由图形规律可得从左到右是依次顺时针旋转图形,
∴第四个图形是D.
故答案为:D
【典例2】在图形的旋转中,下列说法不正确的是( )
A.旋转前和旋转后的图形一样B.图形上的每一个点到旋转中心的距离都相等
C.图形上的每一个点旋转的角度都相同D.图形上可能存在不动的点
【答案】B
【详解】解:A、旋转前和旋转后的图形全等,故A选项不符合题意;
B、在图形上的对应点到旋转中心的距离相等,故B选项符合题意;
C、图形上每一点移动的角度相同,都等于旋转角,故C选项不符合题意;
D、图形上可能存在不动的点,故D选项不符合题意.
故选:B.
【即学即练】下列说法错误的是( )
A.平移和旋转都不改变图形的形状和大小
B.平移和旋转能改变图形的位置
C.平移和旋转都不改变图形的位置
D.平移和旋转能改变图形的位置,而不改变图形的形状、大小
【答案】C
【详解】解:A、平移和旋转都不改变图形的形状和大小,它们是全等变换,所以A选项的说法正确;
B、平移和旋转能改变图形的位置,所以B选项的说法正确;
C、平移和旋转可改变图形的位置,所以C选项的说法不正确;
D、平移和旋转能改变图形的位置,而不改变图形的形状、大小,所以D选项的说法正确.
故选:C.
考法02 旋转的作图
【典例3】将下图所示的图案按顺时针方向旋转90°后可以得到的图案是( )
A.B. C. D.
【答案】A
【详解】解:A、将原图顺时针旋转90°可得到,故符合题意;
B、将原图旋转180°可得到,故不符合题意;
C、将原图顺时针旋转0°可得到,故不符合题意;
D、将原图逆时针旋转90°可得到,故不符合题意;
故选:A.
【即学即练】如图,方格纸中,将Rt△AOB绕点B按顺时针旋转90°后可以得到Rt△A′O'B 的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】解:A.选项是原图形的对称图形,故A不正确;
B.选项是Rt△AOB绕点B按顺时针方向旋转90°后得到Rt△A′O′B,故B正确;
C.选项旋转后的对应点错误,即形状发生了改变,故C不正确;
D.选项是按逆时针方向旋转90°,故D不正确;
故选:B.
【典例4】如图,在平面直角坐标系中,的顶点都在方格线的格点上,将绕点A逆时针方向旋转,得到,则点C的对应点的坐标为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】解:如图,将绕点A逆时针方向旋转,得到,
∴C′(-2,3),
故选:B.
【即学即练】如图,在平面直角坐标系中,已知,,,将先向右平移3个单位长度得到,再绕顺时针方向旋转90°得到,则的坐标是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】解:如图所示:△A1B1C1,△A2B2C1为所求:
根据图像可知,A2的坐标是(2,2),
故答案选:C.
分层提分
题组A 基础过关练
1.如图,点P(1,4)绕着原点顺时针方向旋转90度后得到像点Q,则点Q的坐标是( )
A.(1,-4)B.(-1,4)C.(4,-1)D.(-4,1)
【答案】C
【详解】解:P点的坐标为(1,4),根据旋转中心O,旋转方向顺时针,旋转角度90°,画图,
从而得Q点坐标为(4,-1).
故选:C.
2.如图,将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度得到,此时点C在边上,若AB=5,=2,则的长是( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】B
【详解】解:∵将△ABC绕点B顺时针旋转一定的角度得到,
∴AB==5,BC==2,
∴=-BC=3,
故选:B.
3.下列图形中,只经过旋转即可得到的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】A、由原图经过旋转和翻折得到的,故不符合题意;
B、由原图经过逆时针旋转90°得到的,故符合题意;
C、由原图经过旋转和翻折得到的,故不符合题意;
D、由原图经过翻折得到的,故不符合题意;
故选B.
4.如图,该图形围绕其中心点O按下列角度旋转后,能与其自身重合的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【详解】解:该图形被平分成五部分,旋转72度的整数倍,
就可以与自身重合,因而A、C、D都不是72度的整数倍,
能与其自身重合的是B.
故选:B.
5.把如图中的三角形A( )可以得到三角形B.
A.先向右平移5格,再向上平移2格.
B.先向右平移7格,再以直角顶点为中心逆时针旋转,然后向上平移1格.
C.先以直角顶点为中心顺时针旋转,再向右平移5格.
D.先向右平移5格,再以直角顶点为中心逆时针旋转.
【答案】B
【详解】解:先向右平移7格,再以直角顶点为中心逆时针旋转90°,然后向上平移1格,三角形A可以得到三角形B.故选项B符合题意;
其他三个选项,都向右只平移5格,三角形A不能得到三角形B.
故选:B.
6.以图(1)(以O为圆心,半径为1的半圆)作为“基本图形”,分别经历如下变换,不能得到图(2)的是( )
A.绕着OB的中点旋转180°即可B.先绕着点O旋转180°,再向右平移1个单位
C.先以直线AB为对称轴进行翻折,再向右平移1个单位D.只要向右平移1个单位
【答案】D
【详解】由旋转、平移和轴对称的性质可知:经过A、B、C的变化,图(1)均可得到图(2),经过D的变化不能得到图(2);
故选:D
7.将数字“6”旋转,得到数字“9”,将数字“9”旋转,得到数字“6”,现将数字“689”整体旋转,得到的数字是______.
【答案】689
【详解】解:将数字“689” 整体旋转180°,得到的数字是:689.
故答案为:689.
8.关于如图的形成过程:(1)由一个三角形平移形成的;(2)由一个三角形绕中心依次旋转形成的;(3)由一个三角形作轴对称形成的;(4)由一个三角形先平移再旋转形成的,说法正确的有_______;(填序号)
【答案】(2),(3),(4)
【详解】解:由题意可知,原图形可以由一个三角形绕中心依次旋转形成;或由一个三角形作轴对称形成的;或由一个三角形先平移再旋转形成的.
故(2)、(3)、(4)正确,
故答案为:(2)、(3)、(4) .
9.如图,在每个小正方形的边长为1个单位的网格中,△ABC的顶点均在格点(网格线的交点)上.
(1)将△ABC向右平移5个单位得到,画出;
(2)将(1)中的绕点逆时针旋转得到,画出;
(3)连接,则=_________.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【详解】(1)依据题意,将△ABC每个顶点向右移动5个单位长度得到点,再连线即可得到,
如下图所示,为所求;
(2)依据题意,将的顶点绕点逆时针旋转得到点,(点即为点),再连线即可得到,
如下图所示,为所求;
(3)连接,设点往右3格的格点为D,
则有是直角三角形,,,,
∴.
故答案为:.
10.在如图所示的直角坐标系中,解答下列问题:
(1)分别写出A、B两点的坐标;
(2)将△ABC绕点A顺时针旋转90°,画出旋转后的△AB1C1
【答案】(1)A(2,0),B(﹣1,﹣4)
(2)见解析
【详解】(1)由点A、B在坐标系中的位置可知:A(2,0),B(﹣1,﹣4);
(2)如图所示:
题组B 能力提升练
1.在平面直角坐标系中,点A的坐标是(-2,1),连接OA,将线段OA绕原点О旋转180°,得到对应线段OB,则点B的坐标是( )
A.(2,-1)B.(2,1)C.(1,-2)D.(-2,-1)
【答案】A
【详解】解:如图,观察图象可知,B(2,-1).
故选:A.
2.如图,将△ABC旋转得到△ADE,DE经过点C,若AD⊥BC,,则∠ACB的度数为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】解:∵将旋转得到,,
∴,
,
,
∵,
∴,
又,
,
故选:A.
3.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=1cm,将Rt△ABC绕点A逆时针旋转得到Rt△A′B′C′.使点C′落在AB边上,连接BB′,则BB′的长度是( )
A.1cmB.2cmC.3cmD.23cm
【答案】B
【详解】解:在Rt△ABC中,∵∠C=90°,∠ABC=30°,
∴∠BAC=60°,AB=2AC=2cm,
∵将Rt△ABC绕点A逆时针旋转得到Rt△AB′C′,
∴∠BAB'=∠CA C′=60°,AB=AB',
∴△ABB'是等边三角形,
∴BB'=AB=2cm.
故选B
4.如图,在中,,,,将绕点B顺时针旋转得到,连接DC交AB于点F,则与的周长之和为( )
A.16B.24C.32D.40
【答案】C
【详解】解:∵将△ABC绕点B顺时针旋转60°,得到△BDE,
∴△ABC≌△EBD,∠CBD=60°,
∴BD=BC=8,
∴△BCD为等边三角形,
∴CD=BC=CD=8,
∵AB==10,
∴△ACF与△BDF的周长之和=AC+AF+CF+BF+DF+BD=AC+AB+CD+BD=6+10+8+8=32,
故选:C.
5.如图,在平面直角坐标系中,是菱形对角线的中点,轴且,,将菱形绕点旋转,使点落在轴上,旋转后点的对应点的坐标是( )
A.B.或C.D.或
【答案】D
【详解】解:根据菱形的对称性可得:当点旋转到轴正半轴时,
A、、均在坐标轴上,如下图,
,,
,
,
,
点的坐标为,
同理:当点旋转到轴负半轴时,
点的坐标为,
点的坐标为或,
故选:D.
6.如图,将△ABE绕正方形ABCD的顶点A逆时针旋转90°,得到△ADF,连接EF,则下列结论错误的是( )
A.△EAB≌△FAD
B.AE⊥AF
C.∠AEF=45°
D.四边形AECF的周长等于四边形ABCD的周长
【答案】D
【详解】解:A、∵将△ABE绕正方形ABCD的顶点A逆时针旋转90°,得到△ADF,
∴△EAB≌△FAD,故本选项正确,不符合题意;
B、∵△EAB≌△FAD,
∴∠BAE=∠DAF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠BAD=90°,
∴∠EAF=∠BAE+∠BAF=∠DAF+∠BAF=∠BAD=90°,
∴AE⊥AF,故本选项正确,不符合题意;
C、∵△EAB≌△FAD,
∴AE=AF,
∵∠EAF=90°,
∴∠AEF=∠AFE=45°,故本选项正确,不符合题意;
D、∵四边形AECF的周长减去四边形ABCD的周长为
AE+CE+CF+AF-(AB+BC+CD+AD)
=AE+BE+BC+CF+AF-AB-BC-CF-DF-AD
=AE-AB+AF-AD,
在和中,
∵AE>AB,AF>AD,
∴AE-AB+AF-AD>0,
∴四边形AECF的周长>四边形ABCD的周长,故本选项错误,符合题意;
故选:D
7.平面直角坐标系中,点A的坐标为(2,3),把OA绕点O逆时针旋转90°,那么A点旋转后所到点的横坐标是______.
【答案】-3
【详解】解:如图,作AB⊥y轴于点B,如图,
∵点A的坐标为(2,3),
∴AB=2,OB=3,
把△OAB绕点O逆时针旋转90°得到△,
∴∠=90°,∠ABO=∠=90°,=OB=3,
∴A点旋转后所到点的横坐标为-3.
故答案为:-3.
8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠B=30° .现将△ABC绕直角顶点C逆时针旋转,当点A的对应点落在AB边上时即停止.若BC=3,则=________.
【答案】
【详解】解:∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,
∴∠A=60°,
结合旋转的性质得到CA=,
∴△是等边三角形,
∴AC,
∵在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°,BC=3,
∴AB=2AC,,
∴,
∴AC=(负值已舍),
∴=.
故答案为:.
9.如图,在正方形网格中,和的顶点均在格点上,并且是由旋转得到的.根据所给信息,填空:
(1)旋转中心为点____________、旋转角的度数为____________、旋转方向为____________;
(2)连结,则四边形的形状是____________.
【答案】(1)C,90,顺时针
(2)平行四边形
【详解】(1)解:根据题意得:旋转中心为点C,
旋转角为,即旋转角的度数为90,
旋转方向为顺时针;
故答案为:C,90,顺时针
(2)解:根据题意得:,
∴,
∴四边形是平行四边形.
故答案为:平行四边形
10.如图,平面直角坐标系内,小正方形网格的边长为1个单位长度,△ABC的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)将△ABC向上平移1个单位长度,再向右平移5个单位长度后得到,画出,并直接写出点的坐标;
(2)画出△ABC绕原点O逆时针旋转90°得到的;
(3)在y轴上找一点M,使最小,请直接写出M的坐标.
【答案】(1)见解析,;
(2)见解析;
(3)
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
∵将△ABC向上平移1个单位长度,再向右平移5个单位长度后得到,
且,
∴;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:作点A关于y轴的对称点A',连接BA'交y轴于点M,
根据两点之间线段最短,此时 最小;
∵,点A关于y轴的对称点A',
∴,
设直线的表达式为,
将,代入得:
,
解得: ,
∴直线的表达式为,
令,得,
∴点.
题组C 培优拔尖练
1.如图,将△ABC绕点B逆时针旋转80°得△DBE,点D,E分别为点A,C的对应顶点,连接AD,若ADBC,则∠DBE为( )
A.80°B.50°C.55°D.100°
【答案】B
【详解】解:∵将△ABC绕点B逆时针旋转80°得△DBE,
∴AB=BD,∠ABD=80°,∠DBE=∠ABC,
∴∠BAD=50°,
∵ADBC,
∴∠ABC=∠BAD=50°,
∴∠DBE=∠ABC=50°,
故选:B.
2.如图,在平面直角坐标系中,将边长为a的正方形OABC绕点O顺时针旋转后得到正方形,依此方式连续旋转2023次得到正方形,那么点的坐标是( )
A.(a,a)B.C.D.
【答案】D
【详解】解:如图,过点作轴于点D,
∵四边形OABC是正方形,且OA=a,
∴A(0,a),
,
∵将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵正方形绕点O顺时针旋转后得到正方形
∴,
∴,
同理,, ,,,,
……,
由此发现正方形旋转8次为一个循环,
∵2023÷8=252…7,
∴点A2023的坐标与相同,为.
故选:D
3.如图,在ABC中,AB=6,将ABC绕点B按逆时针方向旋转后得到,则图中阴影部分的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【详解】解:∵在△ABC中,AB=6,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转30°后得到,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,,
过点作,垂足为点H,
∴,
∴,
又∵,
,
∴.
故选:C.
4.如图,P是等边三角形内的一点,且,将绕点B顺时针旋转得到,连接,则以下结论中不正确是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】解:∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵将△ABP绕点B顺时针旋转60°到△CBQ位置,
∴△BQC≌△BPA,
∴∠BPA=∠BQC,BP=BQ=4,QC=PA=3,∠ABP=∠QBC,
∴∠PBQ=∠PBC+∠CBQ=∠PBC+∠ABP=∠ABC=60°,
∴△BPQ是等边三角形,△BPQ的面积=,故A正确,D错误;
∴PQ=BP=4,
∵,,
∴,
∴∠PQC=90°,即△PQC是直角三角形,△PQC的面积=×3×4=6,故C正确,
∵△BPQ是等边三角形,
∴∠QPB=∠PBQ=∠BQP=60°,
∴∠BPA=∠BQC=60°+90°=150°,故B正确.
故选:D.
5.如图,在平面直角坐标系中,的顶点坐标分别为,点绕点A旋转得到点,点绕点B旋转得到点,点绕点C旋转得到点,点绕点A旋转得到点……按此作法进行下去,则点的坐标为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】解:如图,,是以6次为一个循环,
,
点的坐标与点的坐标相同,即为,
故选:A.
6.如图,O是等边△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②线段OO′=4;③∠AOB=150°;④=6+4,其中正确的结论个数有( )个
A.1B.2C.3D.4
【答案】D
【详解】解:如图,
由题意可知,,
,
又,,
△,
又,
△可以由绕点逆时针旋转得到,
故结论①正确;
如图,连接,
,且,
是等边三角形,
.
故结论②正确;
△,
.
在中,三边长为3,4,5,这是一组勾股数,
是直角三角形,,
,
故结论③正确;
.故结论④正确.
故选:D
7.如图,在△ABC中,已知AB=AC,∠BAC=40°,将△ABC绕点C顺时针旋转到,使点落在AC上,那么∠A的度数是 _____°.
【答案】15
【详解】解:∵AB=AC,∠BAC=40°,
∴∠ACB=∠B=(180°﹣40°)÷2=70°,
由旋转得:∠AC=∠ACB=70°,∠=∠BAC=40°,AC=C,
∴∠AC=(180°﹣70°)÷2=55°,
∴∠A=∠AC﹣∠=55°﹣40°=15°,
故答案为:15.
8.如图,在△ABC中,AC=2+2,∠BAC=45°,∠ACB=30°,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到 ,点E为线段AB中点,点P是线段AC上的动点,将△ABC绕点B按逆时针方向旋转的过程中,点P的对应点是点,则线段的最大值是________,最小值是________.
【答案】 ## ##
【详解】解:过点B作BD⊥AC,D为垂足,连接BP,,
∵∠BAC=45°,∠ACB=30°,
∴△ABD是等腰直角三角形,BC=2BD,
∴BD=AD,
设BD=AD=x,则BC=2x,
∴,
∵,
∴,
∴,即BD=2,
∴,BC=4,
∵E是AB的中点,
∴,
由旋转的性质可知,
∵,
∴,
∴当、E 、B三点共线,且P运动到点D时,最小,最小值为;
∵,
∴,
∵当、E 、B三点共线,点P运动到点C时,,最大,最大值为;
故答案为:;.
9.在8×5的网格中建立如图的平面直角坐标系,四边形OABC的顶点坐标分别为O(0,0),A(3,4),B(8,4),C(5,0). 仅用无刻度的直尺在给定网格中按下列步骤完成画图,并回答问题:
(1)将线段CB绕点C逆时针旋转90°,画出对应线段CD;
(2)在线段AB上画点E,使∠BCE=45°,(保留画图过程的痕迹);
(3)连接AC,画点E关于直线AC的对称点F,并简要说明画法.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)解:如图所示:线段CD即为所求;
(2)解:如图所示:∠BCE即为所求;
(3)解:连接C(5,0),P(0,5),可得与OA的交点F,点F即为所求,如图所示:
10.把直角三角形OAB与直角三角形O'CD如图1放置,直角顶点O与O′重合在一起,点D在OB上,∠B=30°,∠C=45°.现将△O'CD固定,△OAB绕点O顺时针旋转,旋转角α(0°≤α<90°),OB与DC交于点E.
(1)如图2,在旋转过程中,若OACD时,则α= ;若ABOC时,则α= ;
(2)如图2,在旋转过程中,当△ODE有两个角相等时,α= ;
(3)如图3,连结AC,在旋转过程中,猜想∠DOB与∠CAB+∠ACD的大小关系,并说明理由.
【答案】(1)45°,60°
(2)45°或67.5°
(3)当0°≤∠DOB<52.5°时,∠DOB<∠CAB+∠ACD;当∠DOB=52.5°中,∠DOB=∠CAB+∠ACD;当52.5°<∠DOB<90°时,∠DOB>∠CAB+∠ACD,理由见解析.
【详解】(1)解:当OACD时,如图,
则∠AOD=∠D=45°,
∴∠BOD=45°,
∴α=45°,
当ABOC时,如图,
则∠B=∠BOC=30°,
∴∠BOD=90°-30=60°,
∴α=60°,
故答案为:45°,60°;
(2)当∠D=∠DOE=45°时,可得α=∠DOE=45°,
当∠DOE=∠DEO时,可得α=∠DOE==67.5°,
故答案为:45°或67.5°;
(3)如图3中,∠DOB与∠CAB+∠ACD的大小关系有三种情形:①∠DOB>∠CAB+∠ACD.②∠DOB=∠CAB+∠ACD.③∠DOB<∠CAB+∠ACD.
理由:∵∠1=∠BAC+∠ACD,∠2=∠D+∠1=45°+∠1,∠3=∠1+∠B=30°+∠1,
又∵∠BOD+∠2+∠3+(180°﹣∠1)=360°,
∴∠BOD+45°+∠1+30°+∠1+180°﹣∠1=360°,
∴∠BOD+∠1=105°,
∴∠BOD+∠BAC+∠ACD=105°,
∴当0°≤∠DOB<52.5°时,∠DOB<∠CAB+∠ACD,
当∠DOB=52.5°中,∠DOB=∠CAB+∠ACD,
当52.5°<∠DOB<90°时,∠DOB>∠CAB+∠ACD.
课程标准
(1)掌握旋转的概念,探索它的基本性质,理解对应点到旋转中心的距离相等、对应点与旋转中心连线所成的角彼此相等的性质。
(2)能够按要求作出简单平面图形旋转后的图形,并能利用旋转进行简单的图案设计。
人教版九年级数学上册同步精品讲义 第05课 根与系数的关系(原卷版+解析): 这是一份人教版九年级数学上册同步精品讲义 第05课 根与系数的关系(原卷版+解析),共23页。
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