青海师范大学附属中学数学旋转几何综合达标检测(Word版 含解
析)
一、初三数学 旋转易错题压轴题(难)
1.探究:如图①和②,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD=90°,点E、F分别在BC、CD上,∠EAF=45°.
(1)如图①,若∠B、∠ADC都是直角,把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合,则能得EF=BE+DF,请写出推理过程;
(2)如图②,若∠B、∠D都不是直角,则当∠B与∠D满足数量关系 时,仍有EF=BE+DF;
(3)拓展:如图③,在ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=22,点D、E均在边BC上,且∠DAE=45°.若BD=1,求DE的长.
【答案】(1)见解析;(2)∠B+∠D=180°;(3)【解析】 【分析】
5 3(1)根据已知条件证明△EAF≌△GAF,进而得到EF=FG,即可得到答案;
(2)先作辅助线,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合,根据(1),要使EF=BE+DF,需证明△EAF≌△GAF,因此需证明F、D、G在一条直线上,即
?ADG??ADF?180?,即?B??D?180?;
(3)先作辅助线,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF,根据已知条件证明△FAD≌△EAD,设DE=x,则DF=x,BF=CE=3﹣x,然后再RtBDF中根据勾股定理即可求出x的值,即DE的长. 【详解】 (1)解:如图,
∵把△ABE绕点A逆时针旋转90°至△ADG,使AB与AD重合, ∴AE=AG,∠BAE=∠DAG,BE=DG,
∵∠BAD=90°,∠EAF=45°, ∴∠BAE+∠DAF=45°, ∴∠DAG+∠DAF=45°, 即∠EAF=∠GAF=45°, 在△EAF和△GAF中
?AF?AF???EAF??GAF ?AE?AG?∴△EAF≌△GAF(SAS), ∴EF=GF, ∵BE=DG, ∴EF=GF=BE+DF; (2)解:∠B+∠D=180°, 理由是:
如图,把△ABE绕A点旋转到△ADG,使AB和AD重合, 则AE=AG,∠B=∠ADG,∠BAE=∠DAG, ∵∠B+∠ADC=180°, ∴∠ADC+∠ADG=180°, ∴F、D、G在一条直线上, 和(1)类似,∠EAF=∠GAF=45°, 在△EAF和△GAF中
?AF?AF???EAF??GAF ?AE?AG?∴△EAF≌△GAF(SAS), ∴EF=GF, ∵BE=DG, ∴EF=GF=BE+DF; 故答案为:∠B+∠D=180°;
(3)解:∵△ABC中,AB=AC=22,∠BAC=90°, ∴∠ABC=∠C=45°,由勾股定理得:BC=AB2?AC2=4,
如图,把△AEC绕A点旋转到△AFB,使AB和AC重合,连接DF. 则AF=AE,∠FBA=∠C=45°,∠BAF=∠CAE, ∵∠DAE=45°,
∴∠FAD=∠FAB+∠BAD=∠CAE+∠BAD=∠BAC﹣∠DAE=90°﹣45°=45°, ∴∠FAD=∠DAE=45°, 在△FAD和△EAD中
?AD?AD???FAD??EAD ?AF?AE?∴△FAD≌△EAD, ∴DF=DE, 设DE=x,则DF=x, ∵BD=1,
∴BF=CE=4﹣1﹣x=3﹣x, ∵∠FBA=45°,∠ABC=45°, ∴∠FBD=90°,
由勾股定理得:DF2?BF2?BD2,
x2?(3?x)2?1,
解得:x=即DE=
5, 35. 3【点睛】
本题综合考查三角形的性质和判定、正方形的性质应用、全等三角形的性质和判定、勾股定理等知识,解题关键在于正确做出辅助线得出全等三角形.
2.已知:如图①,在矩形ABCD中,AB?3,AD?4,AE?BD,垂足是E.点F是点
E关于AB的对称点,连接AF、BF.
(1)求AF和BE的长;
(2)若将ABF沿着射线BD方向平移,设平移的距离为m(平移距离指点B沿BD方向所经过的线段长度).当点F分别平移到线段AB、AD上时,直接写出相应的m的值. (3)如图②,将ABF绕点B顺时针旋转一个角a(0??a?180?),记旋转中ABF为
A'BF',在旋转过程中,设A'F'所在的直线与直线AD交于点P,与直线BD交于点Q.是否存在这样的P、Q两点,使DPQ为等腰三角形?若存在,求出此时DQ的
长;若不存在,请说明理由.
129916,BF?;(2)m?或m?;(3)存在4组符合条件的点
555525910?5或或P、点Q,使DPQ为等腰三角形; DQ的长度分别为2或
5835?10. 5【解析】 【分析】
(1)利用矩形性质、勾股定理及三角形面积公式求解;
【答案】(1)AF?(2)依题意画出图形,如图①-1所示.利用平移性质,确定图形中的等腰三角形,分别求出m的值;
(3)在旋转过程中,等腰△DPQ有4种情形,分别画出图形,对于各种情形分别进行计算即可. 【详解】
(1)∵四边形ABCD是矩形, ∴∠BAD=90°,
在Rt△ABD中,AB=3,AD=4, 由勾股定理得:BD=∵S△ABD?∴AE=
AB2?AD2?32?42?5,
11BD?AE=AB?AD, 22AB?AD3?412??, BD5512,BF=BE, 5∵点F是点E关于AB的对称点, ∴AF=AE?∵AE⊥BD,
∴∠AEB=90°,
在Rt△ABE中,AB=3,AE?212, 52229?12?由勾股定理得:BE?AB?AE?3????; 5?5?(2)设平移中的三角形为△A′B′F′,如图①-1所示:
由对称点性质可知,∠1=∠2.BF=BE?9, 5由平移性质可知,AB∥A′B′,∠4=∠1,BF=B′F′?①当点F′落在AB上时, ∵AB∥A′B′, ∴∠3=∠4,
根据平移的性质知:∠1=∠4, ∴∠3=∠2, ∴BB′=B′F′?9, 599,即m?; 55②当点F′落在AD上时, ∵AB∥A′B′,AB⊥AD, ∴∠6=∠2,A′B′⊥AD, ∵∠1=∠2,∠5=∠1, ∴∠5=∠6, 又知A′B′⊥AD, ∴△B′F′D为等腰三角形, ∴B′D=B′F′?9, 5∴BB′=BD-B′D=5-
16916?,即m?; 555(3)存在.理由如下: ∵四边形ABCD是矩形,