初中九年级数学竞赛培优讲义全套专题13 旋转变换_答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/13 3:47:59星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

专题13 旋转变换

例1 如图,连接OB1,OB2,B1B2,则OB1=OB2,∠OB1B2=∠OB2B1.又∠OB1C=30°=∠OB2C,∴∠CB1B2=∠CB2B1,故CB1=CB2.同理,B2D=DC1.设CB1=x,则CB2=x,CD=

3x,DC1=DB2=2x,于是x+3x+2x=1?x?1,故S六边形ABCDEF=

3?3SA2B2C2-3SB2CD=31333233?3?x?3x??x??. 424244

例2 ∵N,M分别为线段AB,CB的中点,∴MN=

111AC.同理MQ=BD,PQ=AC,222PN=

1BD.∵AC=BD,∴MN=MQ=PQ=PN,∴四边形NMQP为菱形.∵MN∥AC,MQ2∥BD,∴AC⊥BD,∴∠NMQ=90°,∴菱形NMQP为正方形.

例3 APM≌AP?C,AP=AP?,由AP??APB=?AP?C,P?C=PB.连接PP?,=AP得?APP?=?AP?P,而?APB<?APC,即?AP?C<?APC,∴?PP?C<?P?PC,于是P?C>PC,即PB>PC. 例4 (1)60° 45° (2)90°-

111? (3)∠AFB=90°-? ∠AFB=90°+? 222对∠AFB=90°-

1?证明如下:∵AB=AC,EC=ED,∠BAC=∠CED,∴△ABC∽△EDC,2BCAC?,∠BCD=∠ACE,∴△BCD∽△ACE,得∠CBD=∠CAE.DCEC180???BAC1?90???.

22得∠ACB=∠ECD,

∵∠AQF=∠BQC,∠CBD=∠CAF,∴∠AFB=∠ACB=

例5 ∵?EBE?=?ABC=2?DEB,∴?EBD=?E?BD.连接DE?.∵BD=BD,

?EBD=?E?BD,BE=BE?,∴EBD≌E?BD,得ED=E?D=CD=CE?,∴CDE?为正三角形,?DCE?=60°,又BC=CD=CE’,则?E?BD=?DCE?=30°.∴

12?ABC=?EBE?=2?E?BD=60?.

例6 将△ABE绕B点逆时针旋转60°,得△FBG,连接GE,FC,则△BEG为等边三角形,GE=BE,∴FC≤FG+GE+EC,即FC≤EA+EB+EC,∵FC为定长,∴当E点落在FC上时,FC=EA+EB+EC为最小值.∵∠FBC=150°,FB=BC,∴∠BCF=∠BFC=15°,而∠GEB=60°,∴∠EBC=45°,即E在正方形ABCD的对角线BD上.作FH⊥BC交CB延长线于H,设BC=x,则FB=x,FH=

x3x,在Rt△FHC中,由,HB=22x32(2?6)2?()2?(x?x),得x=2或x=-2(舍去),即正方形的边长为2.

22例6题图

A级

1.1或5 2.6 150° 3.1 4 . 80或120 5.2-3 提示:如图,过B'作MN//AD,分别AB,CD于M,N,点B’C’交CD于K,则B’M=AB’sin60°=331,B’N=1-,AM=,Rt△AKB≌Rt△AKD,∠KAB’=

222∠KAD=15°,∠ADB’=75°,△ADK∽△DN B’,

DKAD1 ,DK=2-3,重叠部分面积=2S△AKD = 2??1?(2?3)?2?3 ?NB'DN2

6. 过P作PM丄AC于M,PN丄DF于N,可证明四边形PMGN为正方形,PM=

形PMGN

12,S重叠=S正方512144=()2?. 7.D 8.A 9.B 提示:将△CPA绕点A逆时针旋转60°到△C’AP’, 连结PP’, △525APP’ 为等边三角形.PB+PP’+P’C=PA+PB+PC>AB+AC’=AB+AC.

10.(1)AE’=BF’.(2) 证法较多,如取OE’中点G,连结AG. 11.(1)AM=AN,∠MAN=?.(2) 第(1)问的结

论仍成立,理由如下:由△ABE≌△ACF得BE=CF,∠ABM=∠CAN,进一步可以证明△ABM≌△CAN. B 级

1.2 提示:MN=BM+CN 2.B 提示: △ACM≌△BCD.∠ACM=∠BCD,CM=CD,∠MCN=∠NCD=45°,又CN=CN,则△MNC≌△DNC,MN=ND=x,AM=BD=m,又∠DBN=45°+45°=90°,故m2+n2=x2. 3.D 4.3?3 提示:将△ADF'绕点A顺时针方向旋转90°,到△ABG. 的位置, 则△AEF≌△AEG. ∠AEF=∠AEG=∠FEC=60°,BE=1,EC=BC-BE=3?1, EF=EG=2(3?1),S△AEF=S△ABG=

1EG·AB=3?3. 25. (1)提示:延长BC至E,使CE=CD连结DE,证明△ACD≌△BED.(2)将△ABD绕点A旋转60°到△ACB’,连结B’D,B’P,则四边形AB’DP符合(1)的条件,于是B’P=PA+PD连结AC,则△ABD≌△ACB’.BD=B’C,B’C≤PB’+PC=PA+PD+PC,从而BD≤PA+PD+PC.

6. 直接解题有困难, △ABC绕点A逆时针旋转120°,240°拼成正△MBC(如图),则正△ADE变为正△AD1E1和正△AD2E2易知,六边形DE D1E1 D2E2是正六边形, △DD1D2是正三角形, 其面积是△ADE面积的3倍. .因此,设法由正△MBC面积为150求出△DD1D2的面积, 问题就解

1决了.注意到BD:DC=CD1:D1M=MD2:D2B=2:3, 连结DM, 则S△ADE=S△ABD=36cm2,而

3SMD1D2?SDCD2=36cm2. 同理,可得SDD1D2=150-3×36=42cm2,故S△ADE=

1S3DD1D2=14cm2.

7.如图,将BP,BO,BC绕点B沿顺时针方向旋转60°,变为BP',BO’,BC’ 连结OO’,PP’,则 △BOO’, △BPP’ 都是正三角形.因此OO’=OB,PP’=PB, 显然△BO’C’ ≌△BOC, △BP’C ≌△BPC, 由于∠BO’C=∠BOC=120°=180°-∠BO’O,∴A,O,O’,C’ 四点共线.故AP+PP’+P’C≥