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第二十三章 旋转(复习讲义)
1. 了解图形旋转、中心对称及中心对称图形的意义,体会旋转与中心对称之间的整体联系。
2. 能用旋转的性质进行作图,能作出一个图形关于某点对称的图形。
3. 理解并利用旋转的性质、中心对称的性质以及关于原点对称的点的坐标特征解决问题。
考点1 图形的旋转
1.旋转的定义
在平面内,把一个平面图形绕着平面内某一点O转动一个角度,就叫做图形的旋转,点O叫做旋转中心,
转动的角叫做旋转角。
我们把旋转中心、旋转角度、旋转方向称为旋转的三要素。
2.旋转的性质
旋转的特征:(1)对应点到旋转中心的距离相等;(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。理解以下几点:
(1) 图形中的每一个点都绕旋转中心旋转了同样大小的角度。(2)对应点到旋转中心的距离相等,对
应线段相等,对应角相等。(3)图形的大小与形状都没有发生改变,只改变了图形的位置。
3.利用旋转性质作图
旋转有两条重要性质:(1)任意一对对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;(2)对应点到旋转
中心的距离相等,它就是利用旋转的性质作图的关键。步骤可分为:
①连:即连接图形中每一个关键点与旋转中心; ②转:即把直线按要求绕旋转中心转过一定角度(作
旋转角)
③截:即在角的另一边上截取关键点到旋转中心的距离,的到各点的对应点; ④接:即连接到所连接
的各点。
考点2 中心对称
1.中心对称的定义
中心对称:把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果它能够与另一个图形重合,那么就说这两个图形关
于这个点对称或中心对称,这个点叫做对称中心。
注意以下几点:
中心对称指的就是两个图形的位置关系;只有一个对称中心;绕对称中心旋转180°两个图形能够完全重
合。
2.作一个图形关于某点对称的图形
要作出一个图形关于某一点的成中心对称的图形,关键就是作出该图形上关键点关于对称中心的对称点。
最后将对称点按照原图形的形状连接起来,即可的出成中心对称图形。
3.中心对称的性质
有以下几点:
(1)关于中心对称的两个图形上的对应点的连线都经过对称中心,并且都被对称中心平分;
(2)关于中心对称的两个图形能够互相重合,就是全等形;
(3)关于中心对称的两个图形,对应线段平行(或共线)且相等。
4.中心对称图形的定义
把一个图形绕着某一个点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心
对称图形,这个点就就是它的对称中心。
5.关于原点对称的点的坐标
在平面直角坐标系中,如果两个点关于原点对称,它们的坐标符号相反,即点p(x,y)关于原点对称点为
(-x,-y)。
题型1 利用旋转的性质求角的度数【例1】(24-25九年级上·广东广州·期末)如图,在 中, ,将 绕点 按逆时针
方向旋转得到 .若点 恰好落在 边上,且 ,则 的度数为 .
【答案】 /24度
【分析】本题主要考查了旋转的性质、等腰三角形的性质以及三角形内角和定理.先根据旋转前后图形的
对应线段相等、对应角相等得到相关角的关系,再根据等腰三角形的性质得出两个底角相等,最后在
中利用三角形内角和得出关系式,计算可得结果.
【详解】解: ,
,
,
∵将 绕点 按逆时针方向旋转得到 ,
, ,
,
,
,
,
,
故答案为: .
【变式1-1】(23-24七年级下·河北秦皇岛·期末)如图,在 中, , , 边绕点
C按逆时针方向旋转一周回到原来的位置.在旋转过程中,点B的对应点为 ,旋转角为 ,当
时,旋转角 为 .
【答案】70或250/250或70
【分析】本题考查旋转的性质,平行线的判定,三角形内角和定理.当 时,或
时, ,画出图形,即可求解.【详解】解: 在 中, , ,
,
当 时,分两种情况:
当 时, ,此时 ;
当 时, ,此时 ;
故答案为:70或250.
【变式1-2】(24-25八年级下·四川成都·期中)如图, 中, .将 绕点 顺时针旋
转,使点 的对应点 恰好落在 边上,点 的对应点为 ,连接 ,若 ,则
.
【答案】 / 度
【分析】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,直角三角形的两个锐角互余,三角形内角和定理的
应用,掌握旋转的性质是解题的关键.由旋转的性质可得 , , ,
由直角三角形的性质和等腰三角形的性质可求解.
【详解】解: 将 绕点 顺时针旋转,
, , ,
,
,
,
∵ ,
,,
故答案为: .
【变式1-3】(25-26九年级上·陕西榆林·开学考试)如图,在 中, ,将 绕点 顺时
针旋转 得到 ,点A, 的对应点分别为点 , ,延长 交 于点 , 与 相交于点 ,
则 的度数为 .
【答案】60
【分析】本题主要考查了旋转的性质、三角形内角和定理、三角形外角的性质等知识点,弄清角之间的关
系成为解题的关键。
先根据旋转的性质得 、 ,结合 可得 ,然后根据三角
形外角的性质即可解答.
【详解】解: ∵将 绕点 顺时针旋转 得到 , ,
∴ 、 ,
∴ ,
∴ .
故答案为:60.
题型2 利用旋转的性质求线段长度
【例2】(24-25九年级下·海南省直辖县级单位·阶段练习)如图,在 中, ,
, ,将 绕点C顺时针旋转得到 ,点A,B的对应点分别为点 , .若点
恰好落在 上,则点A与点 的距离 的长为 .【答案】
【分析】本题考查了 所对直角边是斜边一半,勾股定理,旋转的性质以及等边三角形的判定与性质.
熟练掌握 所对直角边是斜边一半,勾股定理,旋转的性质以及等边三角形的判定与性质是解题的关键.
先利用 所对直角边是斜边一半和勾股定理求出 , 的长,再根据旋转的性质得 ,结合角
度推出 是等边三角形,进而得到相关角度,最后证明 是等边三角形,从而求出 的长度.
【详解】解:连接 ,
, ,
,
在 中, ,
由旋转的性质可知: , ,
是等边三角形,
, .
,
,
是等边三角形,
.
故答案为: .
【变式2-1】(24-25八年级上·山东青岛·开学考试)如图,P为正方形 内一点,将 绕B顺时针
旋转 到 的位置,若 ,则 的长为 .【答案】
【分析】本题考查旋转的性质,勾股定理,掌握旋转的性质,是解题的关键.根据旋转得到
,勾股定理求出 即可.
【详解】解:∵四边形 是正方形,
∴ ,
∵ 绕B顺时针旋转 到达 的位置,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【变式2-2】(2025八年级上·湖南邵阳·竞赛)如图,在等边 中, ,点 在 上,且
,点 是 上一动点,连接 ,将线段 绕点 逆时针旋转 得到线段 .要使点 恰好
落在 上,则 的长是 .
【答案】
【分析】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定与性质.全等三角形的判定与性质,掌握相关知识是
解决问题的关键.先计算出 ,根据等边三角形的性质得 ,再根据旋转的性质得
, ,根据三角形内角和和平角定义得 ,进而证明 ,
则 .
【详解】解: , ,
,
为等边三角形,
,
线段 绕点 逆时针旋转 得到线段 ,点 恰好落在 上,
, ,
, ,
, ,,
在 和 中,
,
.
故答案为: .
【变式2-3】(24-25九年级上·江西赣州·期中)如图,在平行四边形 中,过点C作 交
于点E,点P是线段 延长线上的任意一点,将线段 绕点E逆时针旋转 得到线段 .若 ,
,当点Q恰好落在平行四边形的边所在直线上时, 的长度为
【答案】 或2或
【分析】分三种情况:点Q在直线 的延长线上时;点Q在直线 上时;点Q在直线 上时,利用
平行四边形的性质、全等三角形的判定与性质等知识即可求解.
【详解】解:∵四边形 是平行四边形, ,
∴ , , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
由勾股定理得 ;
①如图,点Q在直线 的延长线上时;过点A作 于点N,分别过P、Q作直线 的垂线,垂足分别为M、F,
在 中, ,
∴ ;
∵ , , ,
∴ ,
∴四边形 是矩形,
∴ ;
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
由勾股定理得: ,
∴ ,∴ ;
②如图,点Q在直线 上时;
分别过P、Q作 的垂线,垂足分别为M、F,
与①同理, ,则 ,
设 ,则 , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
解得: ,
∴ ,
在 中, ,则 ,
∴ ;
③如图,当点Q在直线 上时,
此时 ,
在 中, ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ ;
综上, 的长为 或2或 ,
故答案为: 或2或 .
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,含30度角直角三
角形的性质及勾股定理,涉及分类讨论思想的应用,正确掌握这些知识是关键.
题型3 求点旋转后的坐标
【例3】(25-26九年级上·山东日照·开学考试)如图,在直角坐标系中,以原点O为旋转中心,将线段
顺时针旋转 得到线段 ,点A的对应点为 .若点A的坐标为 ,则点 的坐标为
.
【答案】【分析】本题考查坐标与图形变化-旋转,熟练掌握旋转的性质是解答本题的关键.
过点A作 轴于点B,过点 作 轴于点C,由旋转得, , ,可得
,则 , .由已知条件可得 , ,则 , ,可得
点 的坐标.
【详解】解:过点A作 轴于点B,过点 作 轴于点C,
∴ ,
∴ .
由旋转得, , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , .
∵点A的坐标为 ,
∴ , ,
∴ , ,
∵点 在第四象限内,
∴点 的坐标为 .
故答案为: .
【变式3-1】(24-25九年级上·湖北宜昌·期中)在平面直角坐标系中,以原点为旋转中心,把点 旋
转 ,得到点 ,则点 的坐标是 .【答案】 或
【分析】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质.
分两种情况作答即可.
【详解】以原点为旋转中心,把点 逆时针旋转 ,得到点 ,可知 , ,
如图,作 轴交 轴于D,作 轴交 轴于C,
∴ , ,
∴
∵ ,
∴
∴
∴ ,
∴ , ,
∴ ;
以原点为旋转中心,把点 顺时针旋转 ,得到点 ,
同理可得 ;
故答案为: 或
【变式3-2】(24-25九年级上·吉林·期中)如图,在平面直角坐标系中,点 的坐标分别为
,将线段 绕点 逆时针旋转α角 .若点A的对应点 的坐标为 ,则
点B的对应.点 的坐标为 .【答案】
【分析】本题考查了坐标与图形变化-旋转:图形或点旋转之后要结合旋转的角度和图形的特殊性质来求出
旋转后的点的坐标.常见的是旋转特殊角度如: , , , , ;记住关于原点对称的点的
坐标特征.解决本题的关键是正确理解题目,按题目的叙述一定要把各点的大致位置确定,正确地作出图
形即可求出答案.
【详解】解:将线段 绕点 逆时针旋转,点 的对应点 的坐标为 ,如图所示:
,
,
,
故答案为: .
【变式3-3】(24-25八年级上·浙江温州·阶段练习)如图,正比例函数的图象经过 , 两
点,现将线段 绕点B顺时针旋转 得到线段 ,则点C的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了正比例函数的性质,全等三角形的判定和性质.利用待定系数法求得正比例函数的解析式,求得 ,过点 作 轴的直线 ,过点 和 作直线 的垂线,垂足分别为 和 ,证明
,求得 , ,据此求解即可.
【详解】解:∵设正比例函数的解析式为 ,
∴ ,
解得 ,
∴正比例函数的解析式为 ,
∵正比例函数的图象经过 ,
∴ ,
∴ ,
过点 作 轴的直线 ,过点 和 作直线 的垂线,垂足分别为 和 ,如图,
∴ , ,
∵将线段 绕点B顺时针旋转 得到线段 ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ ,
故答案为: .
题型4 利用旋转的性质求面积
【例4】(24-25七年级下·辽宁丹东·期末)如图,有两个边长为2的正方形,其中正方形 的顶点与正方形 的中心重合.在正方形 绕点 旋转的过程中,两个正方形重叠部分的面积是
.
【答案】1
【分析】此题主要考查了动点问题的函数图象,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,过点E作
于点P, 于点Q,则可证明 ,得出 ,根据
得出答案即可.
【详解】解:如图,过点E作 于点P, 于点Q,
则 ,
∵点E是正方形 的中心,
∴ ,
∵ ,
∴四边形 为矩形,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∴ .
故答案为:1.
【变式4-1】(23-24九年级上·广东中山·期中)已知,如图,菱形 的边长为2, ,将菱形
绕顶点 在平面内顺时针旋转 得到菱形 ,则旋转后的图形与原图形重叠部分的面积为
.
【答案】
【分析】 相交于点O, 与 交于点E,根据菱形的性质推出 的长,再根据菱形的性质推
出 与 的长,再根据重叠部分的面积= 的面积 的面积求解即可.
【详解】解:根据题意,如图,将该菱形绕顶点A在平面内顺时针旋转 , , 相交于点O,
与 交于点E,
∵四边形 是菱形,
∵菱形 绕点A顺时针旋转 得到菱形 ,
,
三点共线,,
又 ,
,
∵重叠部分的面积 的面积 的面积,
∴重叠部分的面积
即旋转后的图形,与原图形重叠部分的面积为 .
【点睛】本题考查菱形的性质,菱形对角线互相垂直,菱形四条边相等,以及旋转变化,旋转前后对应边
相等,对应角相等.
【变式4-2】(23-24八年级下·四川成都·阶段练习)已知两块相同的三角板如图所示摆放,点B、C、E在
同一直线上, , , ,将 绕点C顺时针旋转一定角
度 ,如果在旋转的过程中 有一边与 平行,那么此时 的面积是 .
【答案】 或12
【分析】分两种情况画图讨论:如图1,当 时,过点B作 延长线于点F;当 时,
过点B作 延长线于点G,利用30度角 直角三角形即可解答.
【详解】如图1,当 时,过点B作 延长线于点F,根据题意可知: , ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的面积 ;
如图2,当 时,过点B作 延长线于点G,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴
∴ 的面积
综上所述: 的面积是 或12.
故答案为: 或12.
【点睛】本题考查了旋转的性质,平行线的性质, 直角三角形,勾股定理,解题关键是利用分类讨论
思想解答.
题型5 识别中心对称图形【例5】(2025九年级·全国·竞赛)下列图形中是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查中心对称图形的定义,掌握知识点是解题的关键.
根据中心对称图形的定义,逐个判断即可.
【详解】解:A.该图形不是中心对称图形,不符合题意;
B.该图形不是中心对称图形,不符合题意;
C.该图形是中心对称图形,符合题意;
D.该图形不是中心对称图形,不符合题意.
故选C.
【变式5-1】(2025·山东青岛·模拟预测)(了解)下列图形中,不是中心对称图形只是轴对称图形的是(
)
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是中心对称图形与轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分
折叠后可重合,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与自身重合.
根据中心对称图形与轴对称图形的概念进行判断即可.
【详解】解:A.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项不符合题意;
B.不是中心对称图形,但是轴对称图形,故此选项符合题意;
C.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项不符合题意;
D.既是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项不符合题意;
故选:B.
【变式5-2】(25-26九年级上·辽宁·开学考试)剪纸文化是中国最古老的民间艺术之一,下列剪纸图案中,
既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了轴对称图形、中心对称图形的识别.平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的
部分能够完全重合的图形是轴对称图形;如果把一个图形绕某一点旋转 后能与自身重合,这个图形是
中心对称图形.根据轴对称图形、中心对称图形的定义进行判断即可.
【详解】解:A、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故符合要求;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合要求;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故不符合要求;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合要求;
故选:A.
【变式5-3】(25-26八年级上·浙江宁波·开学考试)下列图案中既是轴对称图形,又是中心对称图形的是
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查轴对称及中心对称的定义,掌握中心对称图形与轴对称图形的概念,要注意:轴对称图
形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原
图重合.根据轴对称图形与中心对称图形的概念逐选项判断即可.
【详解】解:A、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,不符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
C、是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
故选:C.
题型6 中心对称的性质运用
【例6】(24-25八年级下·山东青岛·期中)如图, 与 关于点A成中心对称,若 ,, ,则 的长为( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】C
【分析】本题主要考查了中心对称的性质、全等三角形的性质、勾股定理等知识点,掌握中心对称的两个
三角形是全等三角形成为解题的关键.
由中心对称的性质可得 得到 ,即 ,然后运用勾股定理求得 的长即可.
【详解】解:∵ 与 关于点A成中心对称,
∴ ,
∴ ,即 ,
∵ ,
∴ .
故选C.
【变式6-1】(24-25七年级下·江苏连云港·期中)如图,已知 和 关于点O成中心对称,则下
列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查中心对称的性质,掌握中心对称的性质是求解本题的关键.
根据中心对称的性质判断即可.
【详解】解:∵ 与 关于点 成中心对称,∴ , , , ,
∴B、C、D都不合题意.
∵ 与 不是对应边,
∴ 不成立.
故选:A.
【变式6-2】(24-25九年级上·河北秦皇岛·期中)如图, 与 关于点O成中心对称,连接 ,
, .下列结论中正确的有( )
①点A与点D是对应点;② ;③线段 与 关于点O成中心对称
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】本题考查的是中心对称的性质,全等三角形的判定;根据 与 成中心对称,点 是对
称中心,再逐一分析判断即可.
【详解】解:①∵ 与 成中心对称,点 是对称中心,观察图形可知:
点A与点D是对应点,原说法正确,故符合题意;
②由中心对称的性质可得: , , ,
∴ ,原说法正确,故符合题意;
③∵ 与 成中心对称,点 是对称中心,
∴线段 与 关于点O成中心对称,原说法正确,故符合题意.
故选:D.
【变式6-3】(23-24九年级上·全国·课后作业)如图, 与 关于点 成中心对称,下列说法:
① ;② ;③ ;④ 与 的面积相等,其中正确的有( )A. 个 B. 个 C. 个 D. 个
【答案】D
【分析】本题考查中心对称,根据“成中心对称的两个图形全等,对称点到对称中心的距离相等”即可判
断.
【详解】解: 与 关于点 成中心对称,
,
, , 与 的面积相等,
故①②④正确;
对称点到对称中心的距离相等,
,
故③正确;
综上可知,正确的有4个,
故选D.
题型7 关于原点对称点的坐标
【例7】(24-25八年级下·河北石家庄·期中)点 关于原点中心对称的 点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平面直角坐标系中点关于原点中心对称的坐标特征,解题的关键是熟记“点 关于
原点中心对称的点的坐标为 ”这一规律.
先明确点关于原点中心对称的坐标变换规律:若点的坐标为 ,则其关于原点对称的点的坐标为
;再将点 的横、纵坐标分别取相反数,得到对称点 的坐标,最后与选项对比确定答案.
【详解】解:∵点 关于原点对称的点的坐标为 ,
∴点 关于原点对称的点 的横坐标为 ,纵坐标为 ,即 .
故选:C.【变式7-1】(2025·广东韶关·模拟预测)已知点M 与点N 关于原点对称,则 的值为
( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了关于原点对称点的坐标,正确掌握关于原点对称点的性质是解题关键.利用两个点关
于原点对称时,它们的坐标符号相反,即点P 关于原点O的对称点是 ,进而求出即可.
【详解】解:∵点M 与点N 关于原点对称,
∴ , ,
故 .
故选:C.
【变式7-2】(25-26八年级上·全国·随堂练习)已知点A的坐标为 ,点A关于 轴的对称点是B,点
B关于原点的对称点是C,那么点C的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了关于 轴、原点对称点的坐标特点,根据关于 轴对称点的坐标特点:横坐标不
变,纵坐标互为相反数;关于原点对称的点的坐标特点:两个点关于原点对称时,它们的坐标符号相反即
可得到答案.
【详解】解:∵点A的坐标为 ,,
∴点 关于 轴的对称点 ,
∴点 关于原点的对称点 ,
故选:B.
【变式7-3】(24-25九年级上·福建福州·期末)已知在平面直角坐标系中,点A的坐标为 ,点B的坐
标为 ,且点A与点B关于原点对称, ,则 的值为( )
A. B. C.-3 D.3【答案】D
【分析】本题先根据关于原点对称的点的坐标特征,得出点 与点 坐标的关系,再结合已知条件
,求出 的值.本题主要考查了关于原点对称的点的坐标特征,熟练掌握关于原点对称的点
的横、纵坐标均互为相反数是解题的关键.
【详解】解:∵点 与点 关于原点对称,
, .
∴ ,
∵
.
∴
故选:D.
题型8 找旋转中心、旋转角、对应点
【例8】(24-25七年级下·江苏宿迁·期末)如图,在 中, , , ,将
逆时针旋转一角度后与 重合,且点D恰好是 的中点.
(1)旋转中心是点 , 的长为 ;
(2)求 的度数.
【答案】(1)A,
(2)
【分析】本题考查了旋转的相关知识点.
(1)由“ 顺时针旋转一定角度后与 重合”可得旋转中心点,根据旋转的性质得出
, ,据此可求得 ;
(2)根据旋转的性质得出 .
【详解】(1)解:在 中, , ,
∴ ,
即 ,
∵ 顺时针旋转一定角度后与 重合,∴旋转中心为点A,旋转的度数为 ;
∴ , ,
∵点D恰好成为 的中点,
∴ ,
∴ ;
故答案为:A, ;
(2)解:∵ 顺时针旋转一定角度后与 重合,
∴旋转中心为点A,旋转的度数为 ;
∴ ,
故答案为: .
【变式8-1】(24-25九年级上·福建龙岩·阶段练习)如图,正方形 中,点E为 边上的一点,将
顺时针旋转后得到 .
(1)指出旋转中心为点_____及旋转角的度数为_______ ;
(2)判断 与 的位置关系,并说明理由.
【答案】(1)旋转中心是 ,旋转角是
(2) ,理由见解析
【分析】(1)将 旋转后得到 ,要确定旋转中心及旋转的角度,首先确定哪个点是对应点,即
可确定;
(2)根据旋转的性质可知,旋转前后两个图形一定全等,根据全等三角形的对应角相等,即可作出判断.
【详解】(1)解:∵将 顺时针旋转后得到
∴旋转中心是点 ,旋转角的度数是 ;
(2)解:延长 交 于点 .由旋转可知: ,
, .
又 , ,
,
.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形的性质,旋转只是改变图形的位置,不
改变图形的形状与大小,旋转前后的两个图形一定全等.
【变式8-2】如图,点 为正方形 内一点, 经逆时针旋转后能与 重合.
(1)旋转中心是_____,旋转角度最小为_____度;
(2)判断 的形状,并说明理由;
(3)若 ,说明 .
【答案】(1)点 ,90
(2)等腰直角三角形,理由见解析
(3)见解析
【分析】本题考查几何图形的旋转,熟悉“旋转的概念、性质”是解答本题的关键.
(1)根据旋转的定义结合已知条件分析解答即可;
(2)由旋转的性质可知, , ,由此可得 是等腰直角三角形;
(3)由旋转可得 ,进而得到 ,从而证明结论.
【详解】(1)解:∵ 是正方形,
∴ ,
∵ 经逆时针旋转后能与 重合,∴旋转中心是点 ,旋转角度最小为 ,
故答案为:点 , ;
(2)解: 是等腰直角三角形,理由为
四边形 是正方形,
,
由旋转,得 , ,
是等腰直角三角形;
(3)证明:由旋转,得 ,
,
,
.
【变式8-3】如图所示,在三角形 中, ,D是 边上的一点,三角形 经过旋转后
到达三角形 的位置.
(1)旋转中心是哪一点?
(2)旋转了多少度?
(3)如果M是 的中点,那么经过上述的旋转后,点M到了什么位置?
【答案】(1)旋转中心是点A.
(2)逆时针旋转了 .
(3)点M到了 的中点处.
【分析】本题主要考查的是旋转变换后图形所具有的性质,等边三角形的性质和判定,关键在于明确旋转
中心,旋转角度和旋转位置.
(1)观察图形, 经旋转后到达 的位置,可得出旋转中心;
(2)观察图形,线段 旋转后,对应边是 就是旋转角,可得出旋转角;
(3)因为旋转前后 是对应边,故 的中点 ,旋转后就是 的中点.
【详解】(1)解:∵ 经旋转后到达 ,它们的公共顶点为 ,
∴旋转中心是点 ;(2)解:∵
∴ 是等边三角形
∴
线段 旋转后,对应边是 就是旋转角,也是等边三角形的内角,是 ,
∴逆时针旋转了 ;
(3)解:旋转前后 是对应边,故 的中点 ,旋转后就是 的中点,
∴点 转到了 的中点.
题型9 平面直角坐标系中的旋转变换
【例9】(25-26九年级上·广东深圳·开学考试)如图,在平面直角坐标系中,已知 的三个顶点的坐
标分别为 , , .
(1)若 经过平移后得到 ,已知点 的对应点 的坐标为 ,请画出 ;
(2)将 绕坐标原点 按顺时针方向旋转90°得到 ,请画出 ;
(3)若将 绕点 旋转可得到 ,则点 的坐标为_______.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查坐标与图形变换—平移与旋转,熟练掌握平移和旋转的性质,是解题的关键:(1)根据点 的对应点 的坐标为 ,确定平移规则,进而画出 即可;
(2)根据旋转的性质,画出 ;
(3)根据旋转中心在对应点连线的中垂线上,进行求解即可.
【详解】(1)解:解: 点 的对应点 的坐标为 ,
先向右平移5个单位,再向下平移3个单位得到 ,
如图, 即为所求,
(2)如图, 即为所求.
(3)如图,若将 绕点 旋转可得到 ,则点 的坐标为 .
【变式9-1】(24-25九年级上·四川泸州·期末)如图, 的顶点坐标分别为 , , .(1)画出 关于y轴的对称图形 ;
(2)画出 关于原点的中心对称图形 ;
(3)画出 绕点A顺时针旋转90°的旋转对称图形 ,直接写出 的坐标 .
【答案】(1)图见详解
(2)图见详解
(3)图见详解,
【分析】本题主要考查轴对称图形的性质、中心对称图形及旋转的性质,熟练掌握轴对称图形的性质、中
心对称图形及旋转的性质是解题的关键;
(1)分别得出点A、B、C关于y轴对称的对应点,然后问题可求解;
(2)分别得出点A、B、C关于原点对称的对应点,然后问题可求解;
(3)根据旋转的性质进行作图即可.
【详解】(1)解:所作 如图所示;(2)解:所作 如图所示;
(3)解:所作 如图所示;由图可知 的坐标为 ;
故答案为 .
【变式9-2】(25-26九年级上·河南信阳·阶段练习)在边长为1个单位长度的正方形网格中建立如图所示
的平面直角坐标系, 的顶点都在格点上,请解答下列问题:
(1)作出 向左平移4个单位长度后得到的 ,并写出点 的坐标;
(2)作出 关于原点 对称的 ,并写出点 的坐标; 可看作 以点
(____________,____________)为旋转中心,旋转____________ 得到的.
(3)已知 关于直线 对称的 的顶点 的坐标为 ,请直接写出直线 的函数解析式.【答案】(1)图形见详解,
(2)图形见详解, ; , ,180
(3)
【分析】本题主要考查了图形的平移,图象的旋转,线段中点坐标,一次函数的解析式等内容,解题的关
键是熟练掌握以上性质,并灵活应用.
(1)利用平移的性质进行画图即可,通过图形和坐标系确定点的坐标;
(2)利用旋转的性质进行画图即可,通过图形和坐标系确定点的坐标,根据旋转的性质确定旋转中心;
(3)根据对称点确定线段中点的坐标,然后利用待定系数法求函数解析式即可.
【详解】(1)解:如图 即为所求,
此时, ;
(2)解:如图, 即为所求,此时, ,
可看作 以点 为旋转中心,旋转 得到的,
故答案为: , ,180;
(3)解:如图所示,
因为A的坐标为 , 的坐标为 ,则线段 的中点坐标为 ,
所以直线必过点 ,且直线 垂直平分线段 ,
∵ 可以看作 的正方形的对角线,
∴直线 经过点 ,假设直线 的解析式为 ,
将 , 代入得,解得
所以直线 的解析式为 .
【变式9-3】(24-25八年级下·辽宁阜新·期末)如图,在平面直角坐标系中, 的三个顶点分别是
, , .
(1)将 绕点C旋转 ,点A的对应点为 ,直接在图中画出旋转后的 ;
(2)平移 ,点A的对应点 的坐标为 ,点B的对应点为 ,直接在图中画出平移后的 ;
(3)若将 绕某一点旋转可以得到 ,旋转中心的坐标为______(直接填空).
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了坐标与图形变化—旋转、平移,根据旋转和平移的性质正确作图是解题的关键.
(1)根据旋转的性质作图即可;
(2)根据平移的性质作图即可;
(3)根据旋转图形的旋转中心在对应点连线的垂直平分线上,即可求解.
【详解】(1)解:如图所示, 即为所求:(2)解:∵ ,平移 ,点A的对应点 的坐标为 ,
∴ 的平移方式为向右4个单位长度,再向下4个单位长度,
如图所示, 即为所求:
(3)解:由坐标系可得, , , , ,
∴ 的中点坐标为 , 的中点坐标为 ,
∴ 的垂直平分线与 的垂直平分线交于点 ,
∵将 绕某一点旋转可以得到 ,
∴旋转中心的坐标为 .
故答案为: .
题型10 旋转的综合探究性问题
【例10】(24-25八年级上·福建福州·期末)已知,在 中, , ,点 是 边
上的一点(不与点 , 重合),连接 .(1)如图1,将线段 绕点A逆时针方向旋转 得到线段 ,连接 .求证: , .
(2)如图2,点 , 都在线段 上,且 .
①求证: .
②若 , ,求 的周长.
【答案】(1)见详解
(2)①见详解;②
【分析】(1)证明 即可得到;
(2)①将线段 绕点A逆时针方向旋转 得到线段 ,连接 ,证明 可得 ,
从而可证明结论;
②过A作 于H,然后根据勾股定理分别求出 三边即可得到答案.
【详解】(1)证明:∵ ,将线段 绕点A逆时针方向旋转 得到线段 ,
∴ ,
在 和 中,
,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
,
,即 ,
;
(2)①证明:将线段 绕点A逆时针方向旋转 得到线段 ,连接 ,如图所示:∵ ,
,
又∵ ,
,
,
由(1)可知: , ,
∴ ,
∴ ;
②解:过A作 于H,
∵ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
在 中, ,
在 中, ,∴ 的周长为 .
【点睛】本题考查勾股定理及等腰直角三角形的相关知识,解题的关键是全等三角形的判定定理的应用.
【变式10-1】(24-25九年级上·江西赣州·期中)在 中, .
(1)如图1,D为 边上一点(不与点B,C重合),将线段 绕点A逆时针旋转 得到 ,连接 .
请直接写出线段 与 的关系;
(2)如图2,D为 外一点,且 ,仍将线段 绕点A逆时针旋转 得到 ,连接 ,
.
①求证: ;
②若 ,求 的长.
【答案】(1)
(2)①见解析;②
【分析】(1)证明 即可;
(2)①由旋转性质得 , ,从而有 ,再结合 ,由
即可证明 ;
②由①得 ,由旋转的条件知 ,从而得 ,在 中,由勾股定理即
可求解.
【详解】(1)解:由旋转知, , ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ;
(2)①证明:由旋转知, , ,∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
②由①知, ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,
由勾股定理得 ,
∵ , ,
∴ .
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,勾股定理,全等三角形的判定与性质等知识,证明
三角形全等是解题的关键.
【变式10-2】(23-24八年级下·山东日照·期末)已知四边形 和四边形 均为正方形,连接
,直线 与 交于点 .
(1)如图1,当点 在 上时,线段 与 的数量关系是___________,线段 与 的位置关系是
___________;
(2)如图2,将正方形 绕点 逆时针旋转任意角度,(1)中的结论是否仍然成立,并说明理由;
(3)若 , ,正方形 在绕点 逆时针旋转过程中,当点 、 、 三点共线时,请直接写
出线段 的长.【答案】(1) ,
(2)仍然成立
(3) 或
【分析】(1)由“ ”可证 ,可得 ,由余角的性质即可得
的度数;
(2)由“ ”可证 ,可得 ,由余角的性质即可得 的度
数;
(3)分两种情况画出图形,根据全等三角形的性质以及勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:∵四边形 和四边形 是正方形,
,
在 和 中,
,
,
,
,
,
,
,
∴ ,
故答案为: ;
(2)解:(1)的结论仍然成立,理由如下:
如图2,设 交 于 ,∵四边形 和四边形 是正方形,
,
,
,
在 和 中,
,
,
,
,
,
,
∴ ;
(3)解:正方形 绕点 旋转过程中,点 、 重合,此时线段 的长为 或 ,
理由如下:①如图:
∵ ,四边形 和四边形 均为正方形,
,
∵直线 与 交于点 ,点F, H重合,
∴点 、 、 在同一直线上,,
,
,
;
②如图:
∵ ,四边形 和四边形 均为正方形,
,
∵直线 与 交于点 ,点F, H重合,
∴点 、 、 在同一直线上,
,
,
,
;
综上,正方形 绕点 旋转过程中,点F, H能重合,此时线段 的长为 或 .
【点睛】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,
勾股定理,旋转的性质等知识,灵活运用这些性质进行推理是本题的关键.
【变式10-3】(25-26九年级上·陕西西安·开学考试)(1)如图1,正方形 的边长为4,对角线 、
相交于点 是边 上点(点 不与 、 重合),将射线 绕点 逆时针旋转 ,所得射线与
交于点 ,则四边形 的面积为___________.
【类比迁移】
(2)如图2,矩形 的对角线的交点 是矩形 的一个顶点,将矩形 绕着点 旋转,与边 相交于点 . 与边 相交于点 ,连接 ,猜想 之间的数量关系.并进
行证明.
【拓展应用】
(3)如图3,在直角 中, , , , 的顶点 在边 的中点处,
,它的两条边 和 分别与直线 相交于点 可绕着点 旋转,当
时,则 的长度为___________cm.
【答案】(1) ;(2) ;(3) 或
【分析】(1)如图①中,证明 即可解决问题.
(2)延长 交 于 ,连接 , ,证明 ,得到 , ,再
根据 ,得到 ,最后根据 ,得到 ;
(3)根据 在线段 上和线段外分情况讨论,延长 至 ,使 ,连接 , ,证明
,得到 , ,结合 得到 ,再证明,得到 ,即 ,最后根据 中, ,
代入 列方程求解即可.
【详解】解:(1)如图,
∵正方形 的边长为4,对角线 、 相交于点 ,
∴ , , ,
由旋转得 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: ;
(2)如图1,延长 交 于 ,连接 , ,
∵矩形 的对角线的交点 是矩形 的一个顶点,
∴ , , ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
(3)当 在线段 上时,如图,延长 至 ,使 ,连接 , ,
∵ 在边 的中点处,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ 垂直平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,∴ ,
∵ 中, ,
∴ ,
解得 ,
∴ ;
当 在线段 外时,如图,延长 至 ,使 ,连接 , ,
∵ 在边 的中点处,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ 垂直平分 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ,∴ ,
∵ , ,
∴ , ,
∵ 中, ,
∴ ,
解得 ,
∴ ;
综上所述, 或 ,
故答案为: 或 .
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理,矩形的性
质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线面构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,
属于中考常考题型.
基础巩固通关测
一、单选题
1.(24-25八年级下·湖南邵阳·期末)已知点 ,若点B与点A关于原点成中心对称,则点B的坐
标是( )
A. B. C. D.【答案】D
【分析】本题考查坐标与中心对称,根据关于原点成中心对称的点的坐标特征,原点的对称点坐标是原坐
标的相反数进行求解即可.
【详解】解:由题意,点B的坐标是 ;
故选D.
2.(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)下列标识中,属于中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了中心对称图形的识别,解题的关键在于熟练掌握在平面内,把一个图形绕着某个点旋
转 ,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形.据此即可求解.
【详解】解:A、该图形不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、该图形是中心对称图形,故本选项符合题意;
C、该图形不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、该图形不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
故选:B.
3.(24-25八年级下·陕西咸阳·期末)如图,将 绕点A按逆时针方向旋转 得到 ,若
,则 的度数是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了利用旋转的性质求解,解题关键是掌握旋转的性质.
直接利用旋转的性质求解.
【详解】解:∵将 绕点A按逆时针方向旋转 得到 ,∴ ,
∴ ,
又 ,
∴ ,解得: ,
故选:C.
4.(24-25七年级下·湖南株洲·期末)如图,教室的水平地面上有一个倒地的簸箕, 与地面的夹角
, ,小明同学将它扶起(绕点 逆时针旋转)后平放在地面上, 的对应线段为
,在这一过程当中,簸箕柄 绕点 旋转了( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质,理解图示,根据平角,旋转角的计算即可求解.
【详解】解:如图所示,根据题意, ,
∴当小明同学将它扶起(绕点 逆时针旋转)后平放在地面上时,旋转角为 ,
∴ ,
故选:D .
二、填空题
5.(20-21九年级下·海南海口·自主招生)在平面直角坐标系中,点 关于原点对称的点的坐标是
.
【答案】【分析】本题考查了关于原点对称的点的坐标的特点,掌握关于原点对称的点的坐标横、纵坐标互为相反
数是解题的关键.根据关于原点对称的点的坐标,横、纵坐标互为相反数即可求解.
【详解】解:在平面直角坐标系中,点 关于原点对称的点的坐标是 ,
故答案为: .
6.(23-24七年级下·福建泉州·期末)如图,正方形网格中, 绕某一点逆时针旋转n度后得到
.在A、B、C、D等4个格点中,是旋转中心的为 .
【答案】B点
【分析】本题主要考查图形旋转的性质,牢记旋转中心的确定方法(对应点连线的垂直平分线的交点即为
旋转中心)是解题的关键.
根据旋转的性质可知,对应点到旋转中心的距离相等,则对应点连线的垂直平分线的交点即为旋转中心.
【详解】如图,连接 , ,分别作线段 , 的垂直平分线,两条垂直平分线相交于点 ,点
即为旋转中心.
故答案为: 点.
7.(24-25七年级下·湖南邵阳·期末)如图,将 绕点 逆时针旋转一定的角度得到 ,此时边
经过点 ,若 , ,则 的长是 .【答案】
【分析】本题考查旋转的性质,由旋转得出 ,由 解题.
【详解】解: 由 绕点 逆时针旋转一定的角度得到,
,
.
故答案为: .
8.(22-23九年级上·辽宁大连·期末)如图,每个小正方形的边长均为1, 的三个顶点都是网格线的
交点,已知B点的坐标为 ,将 绕着点C顺时针旋转90°,则点A的对应点的坐标为 .
【答案】
【分析】画出 绕点C顺时针旋转90°后点A的对应点的 ,然后写出点 的坐标即可.
【详解】如图,A点坐标为 ,将 绕点C顺时针旋转90°,
则点A的对应点的 的坐标为 .
故答案为: .【点睛】本题考查了坐标与图形变化:图形或点旋转之后要结合旋转的角度和图形的特殊性质来求出旋转
后的点的坐标.常见的是旋转特殊角度如:30°,45°,60°,90°,180°.
三、解答题
9.(23-24九年级上·河北唐山·期中)如图, 是正方形 的边 上一点, 是边 上一点,
逆时针旋转后能够与 重合.
(1)写出它的旋转中心;
(2)旋转角至少是多少度?
(3) ______ (填“>”或“=”或“<”).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)本题考查的是旋转中心的确定;由 点旋转后的对应点是其本身 ,从而可得旋转中心;
(2)本题考查的是旋转角;由旋转前后B,D为对应点,所以 , 的夹角为旋转角,从而可得答案,
掌握旋转角的定义是解本题的关键;
(3)本题考查的是旋转的性质,正方形的性质,由旋转前后的对应线段线段可得 ,从而可得答
案;熟记旋转的性质是解本题的关键.
【详解】(1)解: 逆时针旋转后能够与 重合:旋转中心是点 .
(2) 逆时针旋转后能够与 重合:旋转角至少是 ;
(3)∵正方形 ,∴ ,
由旋转可得: ,
∴ .
10.(24-25八年级上·山东淄博·期末)如图, 的顶点坐标分别为 .
(1)画出 关于点 成中心对称的 ;
(2)将 绕点 顺时针旋转 ,画出旋转后的 .
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】本题主要考查了作中心对称图形,旋转作图,解题的关键是作出对应点的位置.
(1)作出点A、B、C关于点O的对称点 、 、 ,然后顺次连接即可;
(2)作出点A、B绕点C顺时针旋转 的对应点 、 ,然后顺次连接即可.
【详解】(1)解:如图, 即为所求作的三角形;(2)解:如图, 即为所求作的三角形.
11.(20-21九年级上·广西南宁·期中)如图,等腰 中, , ,点D在 上,
将 绕点B沿顺时针方向旋转 ,得到 .
(1)求 的度数;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了全等三角形的判定,等腰三角形的性质,勾股定理,旋转的性质,本题中利用全等三
角形得出线段和角相等是解题的关键.
(1)由等腰直角三角形的性质和旋转的性质,明三角形 和 全等,得到 ,
,即可求解;
(2)由勾股定理可得, ,从而得到 , ,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:∵ , ,∴ ,
∵ 是由 旋转得到的,
∴ ,
∴ , ,
∴ .
(2)解:在等腰直角三角形 中,
∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ , ,
由(1)知 且 ,
∴ ,
∴DE= .
12.(25-26八年级上·河南新乡·期末)如图,在 中, , .将一块等腰直角三
角板的直角顶点放在 斜边 的中点P处,将三角板绕点P旋转,三角板的两直角边分别交射线
于点D、E,如图1,2,3是旋转三角板得到的三种情况.
(1)如图1,当点D是 的中点时,点E恰为 的中点,请写出线段 之间的数量关系:
________________;
(2)当三角板绕点P旋转至图2所示的位置时,判断线段 之间的数量关系,并说明理由;(3)三角板绕点P旋转时, 能否成为以 为腰的等腰三角形?若能,请直接写出 的长;若不能,
请说明理由.
【答案】(1) (或 )
(2) ,理由见解析
(3) 能成为以 为腰的等腰三角形, 的长为0或 或
【分析】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质及等腰三角形的性质;此题是分类讨论题,应
分情况进行论证,不能漏解.
(1)根据三角形中位线定理和等腰三角形的性质求解即可.
(2)连接 ,通过证明 ,得出 ,即可求解.
(3)分 两种情况进行讨论.
【详解】(1)解: (或 )
理由:根据题意可得 ,
∵点D是 的中点,点E为 的中点,点P是 的中点,
∴ ,
∴ (或 )
(2)解: .
理由如下:连接 .
∵ 是等腰直角三角形,点P是 的中点,
∴ ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 和 中
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(3)解: 能成为以 为腰的等腰三角形,
,
,
∵点 是斜边 的中点,
,
当 时,此时点 与点 重合, ;
当 在线段 上时, ;
当 在 的延长线上, ;
综上, 能成为以 为腰的等腰三角形, 的长为0或 或 .
能力提升进阶练
一、单选题
1.(24-25九年级上·四川泸州·期末)如图是一个正五角星,将这个正五角星绕着它的中心旋转与自身重
合,至少应旋转的度数为( )A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查旋转对称图形的概念:把一个图形绕着一个定点旋转一个角度后,与初始图形重合,这
种图形叫做旋转对称图形,这个定点叫做旋转对称中心,旋转的角度叫做旋转角,该图形被平分成五部分,
因而每部分被分成的圆心角是 ,因而旋转 的整数倍,就可以与自身重合.
【详解】解: ,
因而一个正五角星绕着它的中心至少旋转 能与自身重合.
故选:D.
2.(24-25九年级下·福建福州·阶段练习)如图,在 中, ,将 绕点A逆时针旋
转得到 ,点C的对应点 恰好落在斜边 上,连接 .若 ,则 的度数为
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形内角和,掌握相关知识是解决问题的关键.根
据旋转的性质可得 , , ,根据等腰三角形两底角相等求出
,再根据直角三角形两锐角互余计算即可得解.
【详解】解: 旋转得到 ,点 落在 上,
, , ,
,.
故选:A.
3.(24-25八年级下·江苏南通·阶段练习)如图,将 绕点 顺时针旋转 得到 若点 , ,
在同一条直线上, , ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查旋转的性质,勾股定理,解题的关键是掌握旋转前后对应角相等,对应边相等.
由旋转可得 , , ,即可得 ,故
.
【详解】解: 将 绕点 顺时针旋转 得到 ,
, , ,
,
,
故选: .
4.(25-26九年级上·重庆·开学考试)如图,四边形 为正方形, 为对角线 上一点,连接 ,
将 绕着点 顺时针旋转 交 的延长线于点 , ,则 的值为( )A. B. C. D.
【答案】D
【分析】过点 作 的平行线交 于点 ,交 于点 ,设 ,则 ,由正方形的性质
可得 , , , ,即得四边形 为矩形,得到 ,
,利用勾股定理可得 ,进而得到 ,由旋转的性
质得 , ,再根据余角性质得到 ,可得 ,得到
,即可得 ,得到 ,最后代入计算即可求解.
【详解】解:过点 作 的平行线交 于点 ,交 于点 ,如图,
设 ,则 ,
∵四边形 为正方形,
∴ , , , ,
∴四边形 为矩形,
∴ , ,
在 中,
,
,
在 中,
,
∴ ,∵ 绕着点 顺时针旋转 交 的延长线于点 ,
, ,
, ,
∴ ,
在 和 中,
,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
,
故选:D.
【点睛】本题考查了正方形的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,旋转的性
质,正确作出辅助线是解题的关键.
二、填空题
5.(20-21九年级上·山东济宁·期中)若点 与点 关于原点对称,则 是 .
【答案】1
【分析】本题考查了关于原点对称的点坐标的特征,有理数的乘方,熟练掌握关于原点对称的点坐标的横
纵坐标均互为相反数是解题的关键.
由题意知, , ,计算求出 , 的值,然后代值求解即可.
【详解】解:∵点 与点 关于原点对称,
∴ , ,
解得, , ,
,故答案为:1.
6.(2023九年级上·黑龙江哈尔滨·竞赛)如图,在平面直角坐标系中,有一个矩形 ,边 在x轴
上,边 在y轴上, , .将矩形 绕着点O顺时针旋转90度,得到矩形 再将
矩形 绕着点 顺时针旋转 得到矩形 ,依次旋转下去,则经过第113次旋转,点O的对
应点的横坐标是
【答案】168
【分析】本题考查了坐标与旋转结合的找规律,根据旋转依次找出所求点的对应坐标,分析得到规律即可
找到其相应的坐标.
【详解】解:在矩形 中, , ,
由旋转可知 , , ,
∴第1次旋转后,点O的对应点 ,
第2次旋转后,点O的对应点 ,
第3次旋转后,点O的对应点 ,
第4次旋转后,点O的对应点 ,
然后再重复以上过程,旋转4次一个循环,每一个循环结束,点O的对应点横坐标增加6个单位,在一个
循环中纵坐标依次为0,1,2,0,横坐标依次为0,1,4,6,……,
,
∴经过113次旋转,点O的对应点横坐标为 .
故答案为:168.
7.(25-26九年级上·湖南长沙·开学考试)如图,在矩形 中, ,点P为边 上的一个动
点,线段 绕点B顺时针旋转 得到线段 ,连接 , .当点 落在边 上时, 的值为 ;当线段 的长度最小时, 的度数为 .
【答案】 /75度
【分析】本题主要考查旋转的性质,等边三角形,矩形的性质,直角三角形 ;
过点P作 交于E点,设 ,则 ,结合直角三角形的性质得到
,即可求出;设 交 于点O,当点 落在 上时,点 与点O重合,
此时 ,当 时, 的长度最小,再结合矩形的性质计算求解即可.
【详解】解:过点P作 交于E点,
设 ,
∵线段 绕点B顺时针旋转 得到线段 ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,
∴ ,
∵ 是矩形,
∴
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
故答案为: ;
如下图,设 交 于点O.
当点 落在 上时,点 与点O重合,
此时 ,
当 时, 的长度最小.
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
故答案为: .
8.(2025·贵州黔东南·二模)如图,P是正方形 内一点, , , ,将线段 以点
A为旋转中心逆时针旋转 得到线段 ,连接 ,下列结论:① 可以由 绕点A逆时针旋
转 得到;②点P与 的距离为4;③ ;④ ;其中正确的结论是
.(填序号)【答案】①③
【分析】本题考查了正方形的性质,旋转的判断和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理及其逆定理,
熟练掌握相关知识点,数形结合是解题的关键;
利用旋转的性质和正方形的性质,证明 ,可判定结论①正确;
利用勾股定理可得 ,可判定结论②错误;
利用等腰三角形的性质推出 ,利用勾股定理逆定理可推出 ,可判定结论③正确;
过点D作 交 延长线于点E,利用勾股定理可求出 ,进而可判定结论④错误.
【详解】由旋转可知, , ,
四边形 是正方形,
, ,
, ,
,
,
可以由 绕点A逆时针旋转 得到,
故结论①正确;
由勾股定理得 ,
故结论②错误;
, ,
,
由 得 ,
, ,
,
为直角三角形,且 ,
,故结论③正确;
如图,过点D作 交 延长线于点E,则 ,
, ,
,
,
由勾股定理得, ,即 ,
解得 ,
, ,
由勾股定理得 ,
正方形 的面积等于 ,
故结论④错误;
综上可知,正确的结论是①③.
故答案为:①③.
三、解答题
9.(2024九年级上·青海西宁·竞赛)如图所示:在平面直角坐标系中,网格中每一个小正方形的边长为
个单位长度;
(1)将 向 轴正方向平移 个单位得 ;(2)画出 关于原点 对称的 ,并写出 的坐标;
(3)将 再以点 为旋转中心,顺时针旋转 得 ,画出平移和旋转后的图形,并标明对应字母.
【答案】(1)见解析
(2)见解析, 的坐标为
(3)见解析
【分析】本题考查了利用平移作图,中心对称作图,旋转作图,熟练掌握作图方法是解题的关键.
(1)根据网格结构找出平移后的对应点的位置,然后顺次连接即可;
(2)根据网格结构找出关于原点 对称的对应点的位置,然后顺次连接即可,再根据平面直角坐标系写
出点的坐标;
(3)根据网格结构找出以点 为旋转中心,顺时针旋转 后的对应点的位置,然后顺次连接即可.
【详解】(1)解:如图所示, 即为所求;
(2)解:如图所示, 即为所求, 的坐标为 ;(3)解:如图所示, 即为所求.
10.(24-25八年级下·陕西咸阳·期末)已知 ,将其绕点 顺时针旋转一个角度 得到
.(点 , 的对应点分别是 , )
(1)如图1,连接 ,若 , , , ,求 , 两点间的距离(即 的长)
(2)如图2, , , 三点在一条直线上,且 ,求证: .
【答案】(1)9(2)见详解
【分析】本题考查了旋转的性质,勾股定理,等边三角形的判定与性质,三角形内角和性质,正确掌握相
关性质内容是解题的关键.
(1)先由旋转的性质得 , , , ,故 是等
边三角形,运用 ,得 , , 三点在一条直线上,进行列式计算,即可作答.
(2)先由旋转的性质得 , , , ,根据三角形内角和性质得
,因为 ,则 ,结合 ,
, 三点在一条直线上,得 ,代入数值解得 ,运用勾股定理得
,即可作答.
【详解】(1)解:∵将 绕点 顺时针旋转一个角度 得到 ,且 ,
∴ , , , ,
∴ 是等边三角形,
∴ , ,
∵ ,
∴ , , 三点在一条直线上,
∴ ;
(2)解:∵将 绕点 顺时针旋转一个角度 得到 ,
∴ , , , ,
则 ,
∵ ,
∴ ,
∵ , , 三点在一条直线上,
∴ ,
即 ,
解得 ,
故 ,∴ ,
∵ ,
∴ .
11.(24-25八年级下·陕西西安·期末)【问题提出】如图(1), 是正方形 内一点,将 绕点
顺时针方向旋转与 重合,若 ,则 ___________(直接写出答案)
【问题探究】如图(2),点 是等边 内一点, ,求 的度数.
对于这个问题,小明是这样思考的:将 绕点 顺时针方向旋转 至 处,连接 ,根据所学
习的数学知识便可以求出 的度数.请你根据小明的想法,作出图形,并求出 的度数.
【问题解决】如图(3), 为等腰直角三角形, , 是 内部一点,
当 取得最小值时,请求出 的面积.
【答案】问题提出: ;问题探究: ;问题解决:
【分析】本题属于四边形综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解直
角三角形等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,学会用转化的思想解决问题;
问题提出:依题意得,旋转中心为点 ,旋转角 ,对应点 、 到旋转中心的距离相
等,即 ,可证 为等腰直角三角形,由勾股定理求 ;
问题探究:由旋转可知: ,先证明 是等边三角形,再证明 是直角三角形,把
问题转化为 ;问题解决:如图③中,将 绕点 逆时针旋转 得到 ,连接 , ,过点 作 交
的延长线于点 .由旋转的性质可知, , , ,
,推出 ,可得 ,解直角三角形,求
出 ,当 的取得最小值时 , . . 共线,过点 作 于点 .求出 ,
的值,可得结论.
【详解】解:问题提出:根据旋转的性质可知, , ,
为等腰直角三角形,
由勾股定理,得 ,
故答案为: ;
问题探究:如图,
由旋转可知: ,
, , ,
又 ,
,
是等边三角形,
,
,
,
,是直角三角形,
,
,
故答案为: ;
问题解决:如图(3)中,将△ 绕点 逆时针旋转 得到 ,连接 , ,过点 作
交 的延长线于点 .
由旋转的性质可知, , , , ,
,
,
,
,
,
四边形 是矩形,
,
四边形 是正方形,
,
,
,
,的最小值为 ,
此时 , , , 共线,
过点 作 于点 .
,
,
,
是等腰直角三角形, ,
,
,
.
12.(24-25八年级下·江苏淮安·阶段练习)【课本再现】
(1)如图1,正方形 的对角线 、 相交于点O,正方形 的顶点A′与点O重合.将正
方形 绕点A′旋转,在这个过程中,若连接 ,则 、 、 之间的数量关系为___________.
【类比迁移】
(2)如图2,矩形 对角线的交点O是矩形 的一个顶点, 与边 相交于点E, 与边
相交于点F,连接 ,矩形 可绕着点O旋转,猜想 , , 之间的数量关系,并进行
证明.
【拓展应用】(3)在菱形 中, ,E、F分别是边 、对角线 上一点,且 ,以 、 为邻
边作菱形 ,再将菱形 绕点A逆时针旋转一定角度后得到新的菱形 如图3,连接
,点P为线段 的中点,连接 、 .
①判断 与 的数量关系,并进行证明;
②若 , ,菱形 在旋转过程中,当 最小时, 的面积为___________.
【答案】(1) ;
(2) ,见解析;
(3)① ,见解析;② .
【分析】(1)利用正方形的性质准备条件,证明 ,再根据全等三角形的性质,结合勾股定
理即可得出结论;
(2)猜想: ,连接 ,交 于G,连接 ,证明 ,再利用勾股
定理证明即可;
(3)①延长 至Q,使 ,连接 , ,DQ,先证明 ,再证明
,利用锐角三角函数即可证明;
②分析可知M′是 的中点,作 ,交 的延长线于W,先求出 ,再求出 即可.
【详解】(1)解:∵四边形 是正方形,
∴ , , , ,
∵四边形 是正方形,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
同理可得, ,
∵ ,
∴ ,
故答案为: ;
(2)证明:猜想 ,
如图1,
延长 ,交 于G,连接 ,
∵四边形 是矩形,
∴ , , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ;
故答案为: ;
(3)①证明:如图2,
,理由如下:延长 至Q,使 ,连接 , ,DQ,
∵点P为线段 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∵四边形 和四边形 是菱形,
∴ , , , ,
∴ , , ,
∵ ,
∴ , 是等边三角形,
∴ ,∠ACD=60°, ,
∴ ,
∴ , ,
∴ ,
∴ 是等边三角形,
∴ , ,
∴ ,
故答案为: ;
②解:由①知, , ,∴ ,
∵ ,
∴当F′在 上时, 最小,即CP最小,
如图3,
此时M′使 的中点,作 ,交 的延长线于W,
∵ , , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为: .
【点睛】本题考查了正方形和矩形的性质,全等三角形的判定和性质,旋转的性质,直角三角形的性质等,
做辅助线和构造全等三角形是解决问题的关键.