中考必会题易错题(旋转问题考查新亮点)

旋转,是三大几何变换中考察最多、难度最大的那个,平移、对称从图像观察角度来说直接显然,对应的结论也很容易用到.而旋转,变换得到的图形相对复杂些,有时候解题的突破口隐藏得更深,导致无从下手.下面将从基本的性质开始,到一些常见的模型,最后说说关于构造旋转能给我们带来什么,全方位了解旋转在中考题中的考察.

与旋转有关的计算问题,常见的是计算角度、计算线段的长度、计算图形的周长与面积以及旋转前后坐标系内点的坐标变换等.下面结合部分省市的中考试题,对和旋转有关的问题进行分类探究.下面就伴你一起走进"旋转"中考园,共把中考"脉搏".

中考必会题易错题(旋转问题考查新亮点)(1)

解题指导

旋转是运动变化中最复杂的类型:旋转角度的不变,对应点到旋转中心的距离不变是根本。而解题的思路不变是解决此类问题的抓手,一般是从全等到相似,然后到特殊位置。

与旋转有关的角度计算,一般联系旋转的性质、三角形全等的性质、三角形的内角和以及三角形的外角的性质等,注意结合图形信息,寻找已知角与未知角之间的关系,灵活运用三角形的边与角之间的关系解题.

一般地,如果旋转特殊角,有以下规律:

坐标平面内的点p(x,y),绕着原点旋转一个90°,①如果是顺时针旋转,则在旋转后的对应点的坐标为(y,-x);②如果是逆时针旋转,则在旋转后的对应点的坐标为(-y,x).坐标平面内的点绕着原点旋转180°,得出的点关于原点中心对称,点p(x,y)关于原点的中心对称点的坐标是(-x,-y),p', p位于相对的两个象限,即分别位于第一、第三象限或者第二、第四象限.

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经典考题

视点1 利用旋转的基本性质求解线段长或角度大小

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视角2 旋转与解直角三角形

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5.(2019•济南)小圆同学对图形旋转前后的线段之间、角之间的关系进行了拓展探究.

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(一)猜测探究

在△ABC中,AB=AC,M是平面内任意一点,将线段AM绕点A按顺时针方向旋转与∠BAC相等的角度,得到线段AN,连接NB.

(1)如图1,若M是线段BC上的任意一点,请直接写出∠NAB与∠MAC的数量关系是____,NB与MC的数量关系是_____;

(2)如图2,点E是AB延长线上点,若M是∠CBE内部射线BD上任意一点,连接MC,(1)中结论是否仍然成立?若成立,请给予证明,若不成立,请说明理由.

(二)拓展应用

如图3,在△A₁B₁C₁中,A₁B₁=8,∠A₁B₁C₁=60°,∠B₁A₁C₁=75°,P是B₁C₁上的任意点,连接AVP,将A₁P绕点A₁按顺时针方向旋转75°,得到线段A₁Q,连接B₁Q.求线段B₁Q长度的最小值.

【解析】(一)(1)结论:∠NAB=∠MAC,BN=MC.

理由:如图1中,

∵∠MAN=∠CAB,

∴∠NAB ∠BAM=∠BAM ∠MAC,

∴∠NAB=∠MAC,

∵AB=AC,AN=AM,

∴△NAB≌△MAC(SAS),

∴BN=CM.

故答案为∠NAB=∠MAC,BN=CM.

(2)如图2中,①中结论仍然成立.

理由:∵∠MAN=∠CAB,

∴∠NAB ∠BAM=∠BAM ∠MAC,

∴∠NAB=∠MAC,

∵AB=AC,AN=AM,

∴△NAB≌△MAC(SAS),

∴BN=CM.

(二)如图3中,在A₁C₁上截取A₁N=A₁B1₁,连接PN,作NH⊥B₁C₁于H,作A₁M⊥B₁C₁于M.

中考必会题易错题(旋转问题考查新亮点)(9)

∵∠C₁A₁B₁=∠PA₁Q,

∴∠QA₁B₁=∠PA₁N,

∵A₁A=A₁P,A₁B₁=AN,

∴△QA₁B₁≌△PA₁N(SAS),

∴B1Q=PN,

∴当PN的值最小时,QB₁的值最小,

在Rt△A₁B1M中,∵∠A₁B₁M=60°,A₁B₁=8,

∴A₁M=A₁B₁•sin60°=4√3,

∵∠MA₁C₁=∠B₁A₁C₁﹣∠B₁A₁M=75°﹣30°=45°,

∴A₁C₁=4√6,

∴NC₁=A₁C₁﹣A₁N=4√6 ﹣8,

在Rt△NHC₁,∵∠C₁=45°,

∴NH=4√3﹣4√2,

根据垂线段最短可知,当点P与H重合时,PN的值最小,

∴QB₁的最小值为4√3﹣4√2.

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视角3 动点 旋转综合问题

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7.(2019•淮安)如图①,在△ABC中,AB=AC=3,∠BAC=100°,D是BC的中点.

小明对图①进行了如下探究:在线段AD上任取一点P,连接PB.将线段PB绕点P按逆时针方向旋转80°,点B的对应点是点E,连接BE,得到△BPE.小明发现,随着点P在线段AD上位置的变化,点E的位置也在变化,点E可能在直线AD的左侧,也可能在直线AD上,还可能在直线AD的右侧.

请你帮助小明继续探究,并解答下列问题:

(1)当点E在直线AD上时,如图②所示.

①∠BEP=______ °;

②连接CE,直线CE与直线AB的位置关系是______ .

(2)请在图③中画出△BPE,使点E在直线AD的右侧,连接CE.试判断直线CE与直线AB的位置关系,并说明理由.

(3)当点P在线段AD上运动时,求AE的最小值.

中考必会题易错题(旋转问题考查新亮点)(12)

【解答】:(1)①如图②中,

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∵∠BPE=80°,PB=PE,

∴∠PEB=∠PBE=50°,

②结论:AB∥EC.

理由:∵AB=AC,BD=DC,

∴AD⊥BC,

∴∠BDE=90°,

∴∠EBD=90°﹣50°=40°,

∵AE垂直平分线段BC,

∴EB=EC,

∴∠ECB=∠EBC=40°,

∵AB=AC,∠BAC=100°,

∴∠ABC=∠ACB=40°,

∴∠ABC=∠ECB,

∴AB∥EC.

故答案为50,AB∥EC.

(2)如图③中,以P为圆心,PB为半径作⊙P.

中考必会题易错题(旋转问题考查新亮点)(14)

∵AD垂直平分线段BC,

∴PB=PC,

∴∠BCE=1/2∠BPE=40°,

∵∠ABC=40°,∴AB∥EC.

(3)如图④中,作AH⊥CE于H,

中考必会题易错题(旋转问题考查新亮点)(15)

∵点E在射线CE上运动,点P在线段AD上运动,

∴当点P运动到与点A重合时,AE的值最小,此时AE的最小值=AB=3.

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视角4 格点旋转作图问题

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反思总结

由于旋转具有旋转前后图形的大小形状不变的性质,因此旋转前后对应线段的长度,对应线段(或线段所在直线)的夹角都分别相等,因此结合特殊图形:等腰三角形(含等腰直角三角形与等边三角形),正方形及相似的平行四边形(含矩形、菱形),相似的三角形等绕其一个顶点旋转,探究对应线段(及对应线段的等分点之间的线段)等的数量与位置关系,是中考命题的一个热点,其一般解法是联系三角形的全等,综合旋转的性质等层层探究,为了找出最大值或最小值,有时可以构造辅助圆。

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