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中考数学:聚焦“旋转问题”
旋转是新课标教材新增的内容,它是图形变换的重要手段之一,因此备受中考命题者的青睐。图形的旋转问题已成为中考试题的一道美丽风景,很值得同学们关注、欣赏。
一.?旋转角
?例1.?如图1,在等腰Rt△ABC中,P是斜边BC的中点,以P为顶点的直角的两边分别与边AB、AC交于点E、F,连接EF。当∠EPF绕顶点P旋转时(点E不与A、B重合),△PEF也始终是等腰直角三角形,请你说明理由。
图1
?
二.?旋转直线(线段)
??2.?如图3,平行四边形ABCD中,AB⊥AC,AB=1,,对角线AC、BD交于O点,将直线AC绕点O顺时针旋转,分别交BC、AD于点E、F,
(1)证明:当旋转角为90°时,四边形ABEF是平行四边形;
(2)试说明在旋转过程中,线段AF与EC总保持相等;
(3)在旋转过程中,四边形BEDF可能是菱形吗?如果不能,请说明理由;如果能,说明理由并求出此时AC绕点O顺时针旋转的度数。
图3
图4
??3.?如图4,直角梯形ABCD中,AD//BC,AB⊥BC,AD=3,BC=5,将腰DC绕点D逆时针方向旋转90°至DE,连接AE,则△ADE的面积是(????)
A.1???????????????B.2???????????????C.3???????????????D.4
三.?旋转三角(板)形
??4.?如图5,将△AOB绕点O逆时针旋转90°,得到。若点A的坐标为(a,b),则点的坐标为__________。
图5
??5.?已知∠AOB=90°,在∠AOB的平分线OM上有一点C,将一个三角板的直角顶点与C重合,它的两条直角边分别与OA、OB(或它们的反向延长线)相交于点D、E。
当三角板绕点C旋转到CD与OA垂直时[如图6(1)],易证:OD+OE=。当三角板绕点C旋转到CD与OA不垂直时,在图6(2),图6(3)这两种情况下,上述结论是否还成立?若成立,请给予证明;若不成立,线段OD、OE、OC之间又有怎样的数量关系?请写出你的猜想,不需证明。
图6
?
四.?旋转矩形
??6.?如图7,在平面直角坐标系xOy中,把矩形COAB绕点C顺时针旋转角,得到矩形CFED,设FC与AB交于点H,且A(0,4)、C(6,0)(如图7)。
图7图8
(1)当时,△CBD的形状是____________________;
(2)当AH=HC时,求直线FC的解析式;
(3)当时(如图8),请探究:经过点D,且以点B为顶点的抛物线,是否经过矩形CFED的对称中心M,交说明理由。
?五.?旋转正方形
??7.?如图9,△ABC是等腰直角三角形,其中CA=CB,四边形CDEF是正方形,连接AF、BD。
图9
(1)观察图形,猜想AF与BD之间有怎样的关系,并证明你的猜想;
(2)若将正方形CDEF绕点C按顺时针方向旋转,使正方形CDEF的一边落在△ABC的内部,请你画出一个变换后的图形,并对照已知图形标记字母,题(1)中猜想的结论是否仍然成立?若成立,直接写出结论,不必证明;若不成立,请说明理由。
若CD边在△ABC的内部时,如图10;或若CF边在△ABC的内部时,如图11。
六.?旋转半圆
??8.?如图12,半圆M的直径AB为20cm,现将半圆M绕着点A顺时针旋转180°。
(1)请你画出旋转后半圆M的图形;
(2)求出在整个旋转过程中,半圆M所扫过区域的面积(结果精确到)。
图12
七.?旋转图案
??9?如图14,将正方形图案绕中心O旋转180°后,得到的图案是(????)
图14
?
八.?旋转抛物线
10.?把二次函数的图象抛物线绕顶点P旋转180°,求旋转后的二次函数解析式。
中考数学:聚焦“旋转问题”答案与解析
一.?旋转角
??1.?如图1,在等腰Rt△ABC中,P是斜边BC的中点,以P为顶点的直角的两边分别与边AB、AC交于点E、F,连接EF。当∠EPF绕顶点P旋转时(点E不与A、B重合),△PEF也始终是等腰直角三角形,请你说明理由。
图1
解析:解答此题必须变“动”为“静”,如图2,连接PA,易知PA⊥PC,又AB⊥AC,
∴∠1=∠C=45°
由∠EPF=∠APC=90°,得∠2=∠3
而
∴△PAE≌△PCF
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