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专题 23.1 解题技巧专题:巧用旋转进行计算之三大题型
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目录
【典型例题】..................................................................................................................................................1
【题型一 利用旋转结合等腰(边)三角形、垂直、平行的性质求角度】.................................................1
【题型二 利用旋转结合特殊三角形的判定、性质或勾股定理求长度】.....................................................7
【题型三 利用旋转计算面积】......................................................................................................................13
【典型例题】
【题型一 利用旋转结合等腰(边)三角形、垂直、平行的性质求角度】
例题:(2023春·内蒙古巴彦淖尔·九年级校考期中)如图,在 中, ,将 以点 为中心
逆时针旋转得到 ,点 在边 上, 交 于点 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据旋转的性质可得 ,由对顶角相等可得 ,根据三角形的外角性质可得
,即可求解.
【详解】解:∵将 以点 为中心逆时针旋转得到 ,
∴ ,
∵ ,
∴
∵ ,∴ ,
故选:A.
【点睛】本题考查了旋转的性质,三角形的外角的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
【变式训练】
1.(2023春·辽宁沈阳·八年级沈阳市第四十三中学校考期中)如图,在 中, ,将 绕
点A逆时针旋转,得到△ADE,点 恰好落在 的延长线上,则旋转角的度数( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由旋转的性质可知 ,可算出 ,就可以算出旋转角.
【详解】由旋转的性质可知: 是旋转角,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故选:B.
【点睛】本题考查旋转的性质、等边对等角、三角形内角和定理,找到旋转的对应边、对应角是解决问题
的关键.
2.(2023春·河南新乡·七年级统考期末)如图,在 中, ,将 绕点 逆时针旋转
得到△ADE,点 的对应点为点 ,若点 , , 恰好在同一条直线上,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由旋转的性质可得 , ,由等腰三角形的性质可得 ,即可
求解.【详解】解: 将 绕点 逆时针旋转 得到 ,
, ,
,
,
,
故选:C.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,掌握旋转的性质是解题的关键.
3.(2023·浙江温州·校联考三模)如图,在 中, ,将 绕点 逆时针旋转得
△ADE,使点 恰好落在 边上,连结 ,则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由旋转的性质可知,旋转前后对应边相等,对应角相等,得出等腰三角形,再根据等腰三角形的
性质求解.
【详解】解:由旋转的性质可知, , ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
解得: ,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,找出旋转角和旋转前后的对应边得出等腰三角形是解答此题的关键.
4.(2023春·甘肃兰州·八年级兰州市第五十六中学校考期中)如图,在 中, ,将
绕点 逆时针旋转到 的位置,使得 ,划 的度数是( )A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行线的性质,结合旋转性质,由等腰三角形性质及三角形内角和定理求解即可得到答案.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∵将 绕点 逆时针旋转到 的位置,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
, ,
∴ ,即旋转角的度数是 ,
故选:B.
【点睛】本题考查旋转性质求角度,涉及平行线的性质、旋转性质、等腰三角形的判定与性质及三角形内
角和定理,熟练掌握旋转性质,数形结合,是解决问题的关键.
5.(2023春·江苏连云港·八年级校考阶段练习)如图,将 绕点 逆时针旋转一定角度,得到
△ADE.若 , ,且 , 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据旋转的性质得出 , ,根据三角形内角和定理可得 ,
进而即可求解.
【详解】解:如图所示,设 交于点 ,绕点 逆时针旋转得到 ,
, ,
,
,
,
,
.
故选:D.
【点睛】本题考查了旋转的性质,三角形的内角和定理,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
6.(2023春·江苏盐城·八年级校考阶段练习)如图, , , 可以看作是
绕点 顺时针旋转 角度得到的.若点 在 上,则旋转角 的度数是 .
【答案】 / 度
【分析】根据旋转的性质得到 ,根据等边对等角得到 ,再利用三角形内角和定
理计算即可.
【详解】解: 可以看作是 绕点 顺时针旋转 角度得到的,点 在 上,
,
, ,
∴ ,
∴ ,
即旋转角 的度数是 ,
故答案为: .【点睛】本题考查了旋转的性质,等边对等角,三角形内角和定理,关键是得出 ,题目比
较典型,难度不大.
7.(2023春·上海嘉定·七年级校考期末)已知 中, ,将 绕点 旋转得 ,使点
恰好落在边 上点 处,边 交边 于点 (如图),如果 为等腰三角形,则 的度数为
.
【答案】 或
【分析】如图,设 ,利用等腰三角形的性质和三角形内角和定理得到 ,再利用旋转
的性质得 , ,则 ,利用平角定理得 ,利用三角形外角性质
得,讨论:当 时, ,则 ;当 时, ,利用
得到 ;当 时, ,利用
得到 ,然后分别解关于 的方程,然后计算 即可得到 的度数.
【详解】解:如图,设 ,
,
,
绕点 旋转得 ,使点 恰好落在边 上点 处,
, ,,
, ,
当 时, 为等腰三角形,即 ,则 ,解得 ,此时
;
当 时, 为等腰三角形,即 ,而 ,则 ,
解得 ,此时 ,
当 时, 为等腰三角形,即 ,而 ,
则 ,无解,故舍去,
综上所述, 为等腰三角形时 的度数为 或 ,
故答案为 或 .
【点睛】本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于
旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了三角形内角和、等腰三角形的性质和分类讨论思想.
【题型二 利用旋转结合特殊三角形的判定、性质或勾股定理求长度】
例题:(2023秋·福建莆田·九年级校考开学考试)如图,将 绕点C逆时针旋转一定的角度得到
,此点A在边 上,若 ,则 的长为( )
A.5 B.4 C.3 D.2
【答案】D
【分析】根据图形旋转的性质可得 ,即可求解.
【详解】解:∵将 绕点C逆时针旋转一定的角度得到 ,此点A在边 上,
∴ ,
∴ .故选:D.
【点睛】本题主要考查了图形的旋转,熟练掌握图形旋转的性质是解题的关键.
【变式训练】
1.(2023春·四川达州·八年级校考期中)如图,把 绕点C逆时针旋转 得到 ,若
, , , ,则 的长为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】利用勾股定理求得 ,再根据旋转的性质可得 ,即可求解.
【详解】解;∵ , , ,
∴ ,
∵把 绕点C逆时针旋转 得到 ,
∴ ,
∴ ,
故选:A.
【点睛】本题考查勾股定理和旋转的性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
2.(2023春·陕西汉中·八年级统考期中)如图,在 中, ,将 绕点 顺时针旋转
,得到 ,连接 ,若 ,则线段 的长为 .
【答案】
【分析】先由旋转的性质得到 , ,然后由计算出 的长度,最后由勾股定理算出线段 的长.
【详解】解:由旋转得, , ,
∵
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了旋转的性质和勾股定理,熟练应用“旋转过程中对应线段相等”是解题的关键.
3.(2023春·四川成都·八年级成都嘉祥外国语学校校考期中)如图. 中, , ,
,将 绕点 逆时针旋转得 ,若点 在 上,则 的长为 .
【答案】
【分析】先根据勾股定理求出 的长,再利用旋转的性质可得 , ,
,从而求出的长,然后在 中,利用勾股定理进行计算即可解答.
【详解】解: , , ,
,
由旋转得: , , ,
, ,
,故答案为: .
【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理的应用,化为最简二次根式,熟练掌握旋转的性质是解题的关
键.
4.(2023·山西运城·校联考模拟预测)如图,在 中, , ,点 为 的中
点,点 是 边上的一点,连接 ,将线段 绕点 顺时针旋转 ,得到 ,连接 , ,若
,则 的长为 .
【答案】
【分析】由等腰直角三角形的性质可求 ,由旋转的性质可得 , ,
由“ ”可证 ,可得 .
【详解】解:如图,取 的中点 ,连接 , ,
, , 是 的中点,
, , ,
又 点 是 的中点,
, ,
,
,将线段 绕点 顺时针旋转 ,
, ,
,
,
,
故答案为: .
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,添加恰当辅助线构
造全等三角形是解题的关键.
5.(2023·河南周口·统考一模)如图1,在 中, , , , 分别为边 和
的中点,现将 绕点 自由旋转,如图2,设直线 与 相交于点 ,当 时,线段
的长为 .
【答案】 或
【分析】由 绕点 自由旋转可知有以下两种情况:①当点 在 的右侧时, ,先证
和 全等,进而可证四边形 为正方形,然后求出 , ,进而可得 的长;
②当点 在 的右侧时, ,同理①证 和 全等,四边形 为正方形,进而得
, ,据此可求出 的长,综上所述即可得出答案.
【详解】解: 绕点 自由旋转,
有以下两种情况:
①当点 在 的右侧时, ,如图:由旋转的性质得: ,
,
,
, , 分别为边 和 的中点,
,
在 和 中,
,
,
,
,
四边形 为矩形,
又 ,
矩形 为正方形,
,
在 中, , , ,
由勾股定理得: ,
;
②当点 在 的右侧时, ,如图:
同理可证: ,四边形 为正方形,
, ,
在 中, , , ,
由勾股定理的: ,,
.
综上所述:当 时,线段 的长为 或 .
答案为: 或 .
【点睛】此题主要考查了图形的旋转变换及其性质,等腰直角三角形的性质,正方形的判定及性质,全等
三角形的判定及性质,勾股定理等,解答此题的关键是熟练掌握图形的旋转变换,全等三角形的判定、正
方形的判定方法,灵活运用勾股定理进行计算,难点是根据题意进行分类讨论并画出示意图,漏解是易错
点之一.
6.(2023春·陕西渭南·八年级统考阶段练习)如图,在 中, , ,将 绕点A按逆
时针方向旋转得到△ADE,若点B的对应点D恰好落在边 上,求 的长.
【答案】
【分析】根据旋转的性质得出 是等边三角形,根据等边三角形的性质即可求解.
【详解】∵ ,将 绕点 按逆时针方向旋转得到 ,
∴ , ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握旋转的性质和等边三角形的判定是
解题的关键.
【题型三 利用旋转计算面积】
例题:(2023秋·湖南永州·九年级校考开学考试)如图,正方形 和正方形 的边长都是 ,正方形 绕点 旋转时,两个正方形重叠部分的面积是( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】A
【分析】根据正方形的性质得出 , , ,推出
,证出 ≌ ,即可求出两个正方形重叠部分的面积.
【详解】解:
四边形 和四边形 都是正方形,
, , ,
.
在 与 中,
,
≌ ,
,.
故选:A.
【点睛】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的性质和判定等知识,能推出四边形
的面积等于三角形 的面积是解此题的关键.
【变式训练】
1.(2023春·山东青岛·八年级统考期中)将直角边长为 的等腰直角 绕点A逆时针旋转 后,
得到 ,则图中阴影部分的面积是( ) .
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【分析】设 与 交于D点,根据旋转角 ,等腰直角 的一锐角 ,可求
,旋转前后对应边相等,对应角相等, , ,解直角 ,可求
阴影部分面积.
【详解】
解:设 与 交于D点,
根据旋转性质得 ,而 ,
,又 , ,
设 ,则 ,
,即 ,
解得 ,
,
阴影部分面积为:
故选:B.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,勾股定理.关键是通过旋转的性质判断阴影部分三
角形的特点,计算三角形的面积.
2.(2023秋·四川德阳·九年级统考期末)如图,边长为定值的正方形 的中心与正方形 的顶点
重合,且与边 、 相交于 、 ,图中阴影部分的面积记为 ,两条线段 、 的长度之和记
为 ,将正方形 绕点 逆时针旋转适当角度,则有( )
A. 变化, 不变 B. 不变, 变化 C. 变化, 变化 D. 与 均不变
【答案】D
【分析】如图,连接 , .证明 ,可得结论.
【详解】解:如图,连接 , .∵四边形 和四边形 均为正方形,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
在 和 中, ,
∴ ,
∴ ,
∴ 定值,
定值,
故选:D.
【点睛】本题考查正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找
全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
3.(2023春·广东清远·八年级校考期中)如图,在 中, , ,将 绕点A
逆时针方向旋转 到 的位置,则图中阴影部分的面积是 .
【答案】【分析】过点 作 于点D,根据旋转的性质可得到 是等边三角形, ,进而
得到阴影部分的面积等于 ,再由勾股定理求出 ,继而得到 ,即可求解.
【详解】解:如图,过点 作 于点D,
∵将 绕点A逆时针方向旋转 到 的位置,
∴ , ,
∴ 是等边三角形, ,
∴ ,阴影部分的面积等于 ,
∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即阴影部分的面积是 .
故答案为:
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,熟练运用旋转
的性质是本题的关键.
4.(2023春·江苏宿迁·八年级校考阶段练习)马老师在带领学生学习《正方形的性质与判定》这一课时,
给出如下问题:如图①,正方形 的对角线 、 相交于点 ,正方形 与正方形 的
边长相等.在正方形 绕点 旋转的过程中, 与 相交于点 , 与 相交于点 ,探究两个正方形重叠部分的面积与正方形 的面积有什么关系.
(1)小亮第一个举手回答“两个正方形重叠部分的面积是正方形 面积的______”;请说明理由.
(2)马老师鼓励同学们编道拓展题,小颖编了这样一道题:如图②,在四边形 中, ,
,连接 .若 ,求四边形 的面积.请你帮小颖解答这道题.
【答案】(1) ,见解析
(2)18,见解析
【分析】(1)只需要证明 MOB≌△NOC得到 ,即可求解.
△
(2)过 作 ,交 的延长线于 ,证明 EAD≌△CAB得到 ,AE=AC=6,则
△
.
【详解】(1)解:∵四边形 是正方形,四边形 是正方形,
∴ , , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
答案为: ;
(2)过 作 ,交 的延长线于 ,∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
在 与 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
【点睛】本题主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质与判定,四边形内角和,熟知全等三角形的性
质与判定是解题的关键.
5.(2023春·广东深圳·八年级统考期末)【问题背景】如图1,在 中, .将 绕点逆时针旋转至 ,记旋转角 ,当线段 与 不共线时,记 的面积
为 , 的面积为 .
【特例分析】如图2,当 恰好过点 ,且点 , , 在同一条直线上时.
(1) ______°;
(2)若 ,则 ______, ______;
【推广探究】某数学兴趣小组经过交流讨论,猜想:在旋转过程中, 与 之间存在一定的等量关系.再
经过独立思考,获得了如下一些解决思路:
思路1:如图1,过点 , 分别作直线平行于 , ,两直线交于点 ,连接 ,可证一组三角形
全等,再根据平行四边形的相关性质解决问题;
思路2:如图2,过点 作 于点 ,过点 作 ,交 的延长线于点 ,可证一组三角形
全等,再根据旋转的相关性质解决问题;
……
(3)如图3,请你根据以上思路,并结合你的想法,探究 与 之间的等量关系为______,并说明理由.
【拓展应用】在旋转过程中,当 为 面积的 时, 的值为______【答案】(1)60;(2) ; ;(3) ,理由见解析;拓展应用: 或
【分析】(1)由旋转的性质和平行四边形的性质,等角对等边,可得 是等边三角形,即可求解;
(2)过点F作 交 延长线于点 ,设 交于点N,通过证明 ,进
而得出 ,再证明 ,可得 ,仅为求解即可;
(3)分别根据思路1和2进行推理证明即可;
拓展应用:先根据面积之间的关系得出 ,继而得出 ,分别在图3和图2中
进行求解即可.
【详解】(1)由旋转可得, ,
∵四边形 为平行四边形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ ,
故答案为:60;
(2)如图,过点F作 交 延长线于点 ,设 交于点N,
∵ ,
∴ , ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ 是等边三角形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: ;
(3)解: ,理由如下:
思路1:如图,过点 , 分别作直线平行于 , ,两直线交于点 ,连接 ,
∵ ,
∴四边形 为平行四边形,
∴ , ,
∵旋转,
∴ , , ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ .
思路2:如图,过点 作 交 延长线于点 ,过点 作 交 延长线于点 ,
∵ , ,
∴ ,
∵旋转,
∴ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即 ,
在 和 中,,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
拓展应用:
∵ ,
∴当 为 面积的 时, ,
由(3)思路2得, ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
如图3, ;
如图2, ,
综上, 的值为 或 ,
故答案为: 或 .
【点睛】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判
定和性质,平行四边形的性质,直角三角形的性质,熟练掌握知识点是解题的关键.