专题12:几何三大变换问题之旋转(4)

2019-04-17 00:38

∴当0

如图3 ,t=OE=OC=2,此时,矩形EFGH沿y轴向上平移过程中边EF经过点C;

如图4,t=OE=OM=22,此时,矩形EFGH沿y轴向上平移过程中边HG经过点O; 如图5,t=OE=42?2,此时,矩形EFGH沿y轴向上平移过程中边FG经过点C。

∴(I)当0

(II)当2

由E(0,t),∠FFO=450,用用待定系数法求得直线EP的解析式为y=?x+t。 当x=2时,y=?2+t。∴CP=?2+t。∴S? (III)当22

时,矩形EFHG与矩形OABC重叠部分的面积为五边形

EQCUV的面积(如图8),它等于直角梯形EQCO的面积减去直角三角形VOU的的面积。 此时,OE= t,,OC=2,CQ= ?2+t,OU=OV= t-22。 ∴S?12?t?2+t??2?1?t?222?22?2=?12t+2+22?2t?6?。

综上所述,当0

?12?2t?0

???? 16

【考点】旋转的性质,矩形的性质,勾股定理,平移的性质,平行四边形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,待定系数法,直线上点的坐标与方程的关系。 【分析】(1)由旋转的性质,得∠AOF=1350,∴∠FOM=450。

由旋转的性质,得∠OHM=450,OH=OC=2,∴OM=22。

(2)①由矩形的性质和已知AD∥BO,可得四边形ABOD是平行四边形,从而DO=AB=2。又由△DOI是等腰直角三角形可得OI=OD=2。从而由平移的性质可求得t=IM=OM-OI=22-2。 ②首先确定当0

三种情况求出S与t之间的函数关系式。

5. (2012江苏宿迁12分)(1)如图1,在△ABC中,BA=BC,D,E是AC边上的两点,且满足∠DBE=

12∠ABC(0°<∠CBE<

12∠ABC)。以点B为旋转中心,将△BEC按逆时针方向旋转∠ABC,得

到△BE’A(点C与点A重合,点E到点E’处),连接DE’。求证:DE’=DE. (2)如图2,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,D,E是AC边上的两点, 且满足∠DBE=

12∠ABC(0°<∠CBE<45°).求证:DE2=AD2+EC2.[来 :学#科#网]

17

【答案】证明:(1)∵△BE’A是△BEC按逆时针方向旋转∠ABC得到, ∴BE’=BE,∠E’BA=∠EBC。 ∵∠DBE=

12∠ABC,∴∠ABD+∠EBC =

1212∠ABC。

12 ∴∠ABD+∠E’BA =∠ABC,即∠E’BD=∠ABC。∴∠E’BD=∠DBE。

在△E’BD和△EBD中,∵BE’=BE,∠E’BD=∠DBE,BD=BD, ∴△E’BD≌△EBD(SAS)。∴DE’=DE。

(2)以点B为旋转中心,将△BEC按逆时针方向旋转

∠ABC=90°,得到△BE’A(点C与点A重合,点E到点E’处),连接DE’。

由(1)知DE’=DE。

由旋转的性质,知E’A=EC,∠E’ AB=∠ECB。 又∵BA=BC,∠ABC=90°,∴∠BAC=∠ACB=45°。 ∴∠E’ AD=∠E’ AB+∠BAC=90°。

在Rt△DE’A中,DE’2=AD2+E’A2,∴DE2=AD2+EC2。

【考点】旋转的性质,等腰(直角)三角形的性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理。 【分析】(1)由旋转的性质易得BE’=BE,∠E’BA=∠EBC,由已知∠DBE=∠E’BD=∠DBE,从而可由SAS得△E’BD≌△EBD,得到DE’=DE。

(2)由(1)的启示,作如(1)的辅助图形,即可得到直角三角形DE’A,根据勾股定理即可证

得结论。

6. (2012四川乐山12分)如图1,△ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形,D、F分别在AB、AC边上,此时BD=CF,BD⊥CF成立.

(1)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转θ(0°<θ<90°)时,如图2,BD=CF成立吗?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.

(2)当正方形ADEF绕点A逆时针旋转45°时,如图3,延长BD交CF于点G. ①求证:BD⊥CF;

②当AB=4,AD=2时,求线段BG的长.

12∠ABC经等量代换可得

18

【答案】解:(1)BD=CF成立。理由如下:

∵△ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形, ∴AB=AC,AD=AF,∠BAC=∠DAF=90°。

∵∠BAD=∠BAC﹣∠DAC,∠CAF=∠DAF﹣∠DAC,∴∠BAD=∠CAF。 在△BAD和△CAF中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAF, ∴△BAD≌△CAF(SAS)。∴BD=CF。 (2)①证明:设BG交AC于点M.

∵△BAD≌△CAF(已证),∴∠ABM=∠GCM。 又∵∠BMA=∠CMG,∴△BMA∽△CMG。 ∴∠BGC=∠BAC=90°。∴BD⊥CF。 ②过点F作FN⊥AC于点N。 ∵在正方形ADEF中,AD=DE=2, ∴AE?AD+DE1222?2+222?2。

∴AN=FN=AE=1。

AB+AC22BC?∵在等腰直角△ABC 中,AB=4,∴CN=AC﹣AN=3,

?4+422?42。

∴在Rt△FCN中,tan?FCN?FNCN?13。

AMAB?13在Rt△ABM中,tan?FCN?tan?ABM?∴AM=AB?3143。

4383?4?4+???3?22∴CM=AC﹣AM=4﹣

?,BM?AB+AM22??4103。

4108?3CG∵△BMA∽△CMG,∴

BMBA?CMCG,即

34,∴CG=4105。

19

∴在Rt△BGC中,BG?BC2?CG2??42?2?410???5?????2?8105。

【考点】等腰直角三角形和正方形的性质,全等三角形、相似三角形的判定和性质,旋转的性质,勾股定理。

【分析】(1)△ABC是等腰直角三角形,四边形ADEF是正方形,易证得△BAD≌△CAF,根据全等三角形的对应边相等,即可证得BD=CF。

(2)①由△BAD≌△CAF,可得∠ABM=∠GCM,又由对顶角相等,易证得△BMA∽△CMG,

根据相似三角形的对应角相等,可得BGC=∠BAC=90°,即可证得BD⊥CF。

②首先过点F作FN⊥AC于点N,利用勾股定理即可求得AE,BC的长,继而求得AN,CN

的长,又由等角的三角函数值相等,可求得AM=AB?3143。然后利用△BMA∽△CMG,求得CG的长,

再由勾股定理即可求得线段BG的长。

7. (2012四川广安10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,AB⊥x轴于点B,AB=3,tan∠AOB=

34,

将△OAB绕着原点O逆时针旋转90°,得到△OA1B1;再将△OA1B1绕着线段OB1的中点旋转180°,得到△OA2B1,抛物线y=ax+bx+c(a≠0)经过点B、B1、A2. (1)求抛物线的解析式.

(2)在第三象限内,抛物线上的点P在什么位置时,△PBB1的面积最大?求出这时点P的坐标. (3)在第三象限内,抛物线上是否存在点Q,使点Q到线段BB1的距离为标;若不存在,请说明理由.

222

?若存在,求出点Q的坐

【答案】解:(1)∵AB⊥x轴,AB=3,tan∠AOB=

34,∴OB=4。

∴B(﹣4,0),B1(0,﹣4),A2(3,0)。

∵抛物线y=ax+bx+c(a≠0)经过点B、B1、A2,

2

20


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