2019春九年级数学下册 第24章 圆 小专题（一）旋转变换的证明与计算课件 （新版）沪科版

1、小专题( 一 )旋转变换的证明与计算 1.任意一个图形绕旋转中心旋转( 0180 ),旋转后的图形与原图形的对应线 段所在直线的夹角都为或180-. 2.当条件比较分散时,可通过旋转变换把分散的条件集中在一个三角形中,其中旋转 的角度是构图的关键.通常把图形旋转到特定的位置或特殊的角度,当三角形绕某一顶 点旋转90时,可出现等腰直角三角形,当三角形绕某一顶点旋转60时,可出现等边三角 形.于是可把陌生问题转化为熟悉问题,把复杂问题转化为简单问题. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 利用旋转变换证明 1.如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O. ( 1 )在图1中E是OC上一点,F

2、是OB上一点,且OE=OF,请问可以通过平移、旋转、翻折 中的哪一种方法,使OAF变换到OBE的位置? ( 2 )如图2,若点E,F分别在OC,OB的延长线上,并且OE=OF,试写出线段AF与BE的数量 关系,并说明理由. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 解:( 1 )旋转,以点O为旋转中心,逆时针旋转90度,可以使OAF变换到OBE的位置. ( 2 )AF=BE. 理由:四边形ABCD是正方形,ACBD,OA=OB, AOB=BOC=90, AOF BOE( SAS ),AF=BE. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 利用旋转求线段长 2.如图,在ABC中,AB=AC=2,BAC=

3、45,AEF是由ABC绕点A按逆时针方向旋转 得到的,连接BE,CF相交于点D. ( 1 )求证:BE=CF; ( 2 )当四边形ABDF为菱形时,求CD的长. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 解:( 1 )AEF是由ABC绕点A按逆时针方向旋转得到 的,AE=AF=AB=AC=2,EAF=BAC=45,BAC+CAE=EAF+CAE, 即BAE=CAF, ABE ACF,BE=CF. ( 2 )四边形ABDF为菱形,DF=AF=2,DFAB,ACF=BAC=45. AC=AF,ACF=AFC=45,ACF为等腰直角三角形, 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 利用旋转求角的度数 3.

4、如图,菱形ABCD是由两个正三角形拼成的,P是ABD内任意一点,现把BPD绕点B 旋转到BQC的位置. ( 1 )当四边形BPDQ是平行四边形时,求BPD; ( 2 )当PQD是等腰直角三角形时,求BPD; ( 3 )若APB=100,且PQD是等腰三角形时,求BPD. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 解:( 1 )连接DQ.当四边形BPDQ是平行四边形时,BQ=PD,由已知,得BQ=BP,BP=PD, BQC由BPD旋转所得,BDP,BCQ为等腰三角形, PDBQ,BDP=DBQ, BDP=DBP=CBQ,DBQ=CBQ,DBC=60=DBQ+CBQ, BDP=DBP=CBQ=30,D

5、PB=180-( BDP+DBP )=120. ( 2 )连接PQ.当DP=DQ,PDQ=90时,由旋转的性质可得BP=BQ, DBQ+CBQ=DBC=60,DBP=CBQ, DBP+DBQ=CBQ+DBQ=60,BPQ为等边三角形,BPQ=60, BPD=BPQ+DPQ=60+45=105,当DQ=PQ,PQD=90时,同理得BPQ为 等边三角形,BPQ=60,BPD=BPQ+DPQ=60+45=105, 当DP=PQ,DPQ=90时,同理得BPQ为等边三角形,BPQ=60, BPD=BPQ+DPQ=60+90=150.综上,BPD的度数为105或150. 类型1类型2类型3类型4类型5类型

6、6 ( 3 )连接AP.由旋转的性质可得BP=BQ,同理得BPQ为等边三角形,则 PQB=PBQ=BPQ=60, BD=AB,BQ=BP,PBQ=ABD=60, BQD BPA,则BQD=BPA=100, PQD=BQD-PQB=40. 当PQ=PD时,DPQ=180-2PQD=100, BPD=BPQ+DPQ=60+100=160; 当PQ=DQ时,DPQ= ( 180-40 )=70, BPD=BPQ+DPQ=60+70=130; 当PD=DQ时,DPQ=PQD=40,由BPD=BPQ+DPQ=60+40=100. 综上,BPD的度数为100或130或160. 类型1类型2类型3类型4类型

7、5类型6 利用旋转求面积 4.( 德阳中考 )如图,将ABC沿BC翻折得到DBC,再将DBC绕点C逆时针旋转60 得到FEC,延长BD交EF于点H,已知ABC=30,BAC=90,AC=1,则四边形CDHF的 面积为 . 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 5.( 青海中考 )请认真阅读下面的数学小探究系列,完成所提出的问题: ( 1 )探究1:如图1,在等腰直角三角形ABC中,ACB=90,BC=a,将边AB绕点B顺时针旋 转90得到线段BD,连接CD.求证:BCD的面积为 a2. ( 2 )探究2:如图2,在一般的RtABC中,ACB=90,BC=a,将边AB绕点B顺时针旋转 90得到线

8、段BD,连接CD.请用含a的式子表示BCD的面积,并说明理由. ( 3 )探究3:如图3,在等腰三角形ABC中,AB=AC,BC=a,将边AB绕点B顺时针旋转90得 到线段BD,连接CD.试探究用含a的式子表示BCD的面积,要有探究过程. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 解:( 1 )如题图1,过点D作DECB交CB的延长线于点E,BED=ACB=90,由旋转 知AB=BD,ABD=90,ABC+DBE=90, A+ABC=90, 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 理由:如题图2,过点D作BC的垂线,与CB的延长线交于点E.BED=ACB=90,由旋 转知AB=BD,ABD=90,A

9、BC+DBE=90. A+ABC=90, 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 利用旋转求点的坐标 6.( 牡丹江中考 )如图,矩形ABCD的边BC在x轴上,点A在第二象限,点D在第一象限, AB=2 ,OD=4,将矩形ABCD绕点O旋转,使点D落在x轴上,则点C的对应点的坐标是 ( C ) 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 与旋转有关的探究题 7.将矩形ABCD绕点A顺时针旋转a( 0a360 ),得到矩形AEFG. ( 1 )如图,当点E在BD上时,求证:FD=CD. ( 2 )当a为何值时,GC=GB?画出图形,并说明理由. 类型1类型2类型3类

10、型4类型5类型6 解:( 1 )连接AF. 矩形AEFG由矩形ABCD旋转所得,BD=AF,EAF=ABD, AB=AE,ABD=AEB,EAF=AEB,BDAF, 四边形BDFA是平行四边形,FD=AB, AB=CD,FD=CD. ( 2 )如答图1,当点G位于BC的垂直平分线上,且在BC的右边时,GC=GB.易知点G是AD 的垂直平分线上的点,DG=AG,又AG=AD,ADG是等边三角 形,DAG=60,a=60. 如答图2,当点G位于BC的垂直平分线上,且在BC的左边时,GC=GB.同理,ADG是等边 三角形, DAG=60,此时a=300. 综上所述,当a为60或300时,GC=GB.

11、 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 8.如图1,在平面直角坐标系中,O为坐标原点,点A的坐标为( -1,0 ), 点B的坐标为 ( 0, ). ( 1 )求BAO的度数. ( 2 )如图1,将AOB绕点O顺时针旋转得AOB,当点A恰好落在AB边上时,设ABO 的面积为S1,BAO的面积为S2, S1与S2有何关系?为什么? ( 3 )若将AOB绕点O顺时针旋转到如图2所示的位置,S1与S2的关系发生变化了吗?请 说明理由. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 9.如图1,在矩形ABCD中,E是AD的中点,以点E为

12、直角顶点的直角三角形EFG的两边 EF,EG分别过点B,C,F=30. ( 1 )求证:BE=CE; ( 2 )将EFG绕点E按顺时针方向旋转,当旋转到EF与AD重合时停止转动,若EF,EG分 别与AB,BC相交于点M,N( 如图2 ). 求证:BEM CEN; 若AB=2,求BMN面积的最大值; 当旋转停止时,点B恰好在FG上( 如图3 ),求sinEBG的值. 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 类型1类型2类型3类型4类型5类型6 解:( 1 )四边形ABCD为矩形,A=D=90,AB=DC.E为AD中点,AE=DE, ABE DCE,BE=CE. ( 2 )ABE DCE,AEB=DEC. FEG=90,BEC=90, AEB=DEC=45,ABE=ECB=45. BEM+B