人教版九年级上册数学 旋转变化中的压轴题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/22 4:42:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

拔高专题:旋转变化中的压轴题

一、基本模型构建

常见模型 思上图中,△AE′B旋转到AED的位置,考 可得△AE′E为 等腰 三角形。如果四边形ABCD是矩形或正方形,则三角形AE′E为等腰直角三角形。 上图中,△ABC旋转到△ADE的位置,可以得到∠EAC= ∠DAB ,如果∠B=60°,所以△ADB为 等边 三角形. 二、拔高精讲精练 探究点一:以三角形为基础的图形的旋转变换 例1:(2015?盘锦中考)如图1,△ABC和△AED都是等腰直角三角形,∠BAC=∠EAD=90°,点B在线段AE上,点C在线段AD上.

(1)请直接写出线段BE与线段CD的关系: BE=CD ;

(2)如图2,将图1中的△ABC绕点A顺时针旋转角α(0<α<360°),

①(1)中的结论是否成立?若成立,请利用图2证明;若不成立,请说明理由; ②当AC=

1ED时,探究在△ABC旋转的过程中,是否存在这样的角α,使以A、B、C、2D四点为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出角α的度数;若不存在,请说明理由.

解:(1)∵△ABC和△AED都是等腰直角三角形,∠BAC=∠EAD=90°,∴AB=AC,AE=AD,

∴AE-AB=AD-AC,∴BE=CD; (2)①∵△ABC和△AED都是等腰直角三角形,∠BAC=∠EAD=90°,∴AB=AC,AE=AD,

?AB=AC?由旋转的性质可得∠BAE=∠CAD,在△BAE与△CAD中,??BAE=?CAD,

?AE=AD?∴△BAE≌△CAD(SAS),∴BE=CD;

②∵以A、B、C、D四点为顶点的四边形是平行四边形,△ABC和△AED都是等腰直角三角形,

∴∠ABC=∠ADC=45°,∵AC=

1ED,∴AC=CD,∴∠CAD=45°,或360°-90°-45°2=225°,

∴角α的度数是45°或225°.

等腰直角三角形的性质,等量代换,旋转的性质,全等三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,综合性较强 【变式训练】1. 如图①,在Rt△ABC和Rt△EDC中,∠ACB=∠ECD=90°,AC=EC=BC=DC,AB与EC交于F,ED与AB、BC分别交于M、H. (1)求证:CF=CH; (2)如图②,Rt△ABC不动,将Rt△EDC绕点C旋转到∠BCE=45°时,判断四边形ACDM的形状,并证明你的结论.

(1)证明:∵∠ACB=∠ECD=90°,AC=BC=CD=CE,∴∠1=∠2=90°-∠BCE,∠A=∠B=∠D=∠E=45°,

??A=?D?在△ACF和△DCH中,?AC=CD,∴△ACF≌△DCH,∴CF=CH;

??1=?2?(2)四边形ACDM是菱形,证明:∵∠ACB=∠ECD=90°,∠BCE=45°,∴∠1=∠2=90°-45°=45°,

∵∠A=∠D=45°,∴∠A+∠ACD=45°+90°+45°=180°,同理∠D+∠ACD=180°,∴AM∥DC,AC∥DM,

∴四边形ACDM是平行四边形,∵AC=CD,∴四边形ACDM是菱形.

【教师总结】三角形从一个位置旋转到另一个位置,除去对应线段和对应角相等外,里面也存在着相等的角,和全等三角形,在解决问题过程要善于将“基本图形”分离出来分析。 探究点二 以四边形为基础的图形的旋转变换

例2:根据图形回答问题:

(1)线段AB上任取一点C,分别以AC和BC为边作等边三角形,试回答△ACE可看作哪个三角形怎么样旋转得到.(不用说明理由)

(2)线段AB上任取一点C,分别以AC和BC为边作正方形,连接DG,M为DG中点,连接EM并延长交FG于N,连接FM,猜测FM和EM的关系,并说明理由.

(3)在(2)的基础上将正方形CBGF绕C点旋转,其它条件不变,猜测FM和EM的关系,并说明理由. 解:(1)将△ACE以点C为旋转中心,顺时针方向旋转60°后得到△DCB,所以可得△ACE可以由△DCB以C点为轴逆时针旋转60度得到.

??MDE=?MHG?(2)FM⊥ME,FM=ME,连接GN和DE, 在△DME和△GMN中,??DME=?GMN,

?DM=MG?∴△DME≌△GMN(AAS),∴DM=MN,DE=NG,∴FN=FG-NG=FG-DE=FC-EC=FE, ∴△NFE是等腰直角三角形,

∴FM⊥ME,并且FM=ME(等腰三角形中线就是垂线,直角三角形中线等于斜边的一半)

(3)延长EM至N点,使EM=MN,连接NG、EF、FN.(EC与DM的交点标为P,FC

与DM交点标为Q)

?EM=MN?在△DME和△GMN中,??DME=?GMN,∴△DME≌△GMN.∴DE=NG,∠EDM=

?DM=MG?∠NGM,

∴EC=NG,∵∠ECF=180°-∠CPQ-∠CQP=180°-∠DPE-∠FQG=180°-(90°-∠MDE)-(90°-∠FGM)=∠EDM+∠FGM,∵∠NGM+∠FGM=∠NGF,∴∠ECF=∠NGF,∵EC=DE=NG,

?FC=FG?在△ECF和△NGF中,??ECF=?NGF,∴△ECF≌△NGF,∴EF=NF,∠EFC=∠NFG,

?EC=NG?∴∠EMN=∠EFC+∠CFN=∠NFG+∠CFN=∠CFG=90°,∴△EFN是等腰直角三角形,∴FM⊥EM,并且FM=EM。

【变式训练】2. 两个长为2cm,宽为1cm的长方形,摆放在直线l上(如图①),CE=2cm,将长方形ABCD绕着点C顺时针旋转α角,将长方形EFGH绕着点E逆时针旋转相同的角度.

(1)当旋转到顶点D、H重合时,连接AE、CG,求证:△AED≌△GCD(如图②). (2)当α=45°时(如图③),求证:四边形MHND为正方形.

证明:(1)如图②,∵由题意知,AD=GD,ED=CD,∠ADC=∠GDE=90°,

∴∠ADC+∠CDE=∠GDE+∠CDE,即∠ADE=∠GDC,在△AED与△GCD中,

=GD?AD?=?GDC, ??ADE?ED?=CD∴△AED≌△GCD(SAS);

(2)如图③,∵α=45°,BC∥EH,∴∠NCE=∠NEC=45°,CN=NE,∴∠CNE=90°, ∴∠DNH=90°,∵∠D=∠H=90°,∴四边形MHND是矩形,∵CN=NE,∴DN=NH,∴矩形MHND是正方形.

【教师总结】四边形的旋转,可以构造全等三角形,在根据旋转的性质画出相应的图形,再综合其他知识解决. .