旋转经典例题
(2)△AMN是等边三角形.理由如下: 解:(1)CD=BE. ∵△ABE≌△ACD,M、N分别是BE、CD的中点, 理由如下: ∴AM=AN,NC=MB. ∵△ABC和△ADE为 ∵AB=AC, 等边三角形, ∴△ABM≌△ACN, ∴AB=AC,AE=AD, ∴∠MAB=∠NAC, ∠BAC=∠EAD=60°, ∴∠NAM=∠NAC+∠CAM=∠MAB+∠CAM=∠BAC=60°, ∴△AMN是等边三角形,(7分) ∵∠BAE=∠BAC﹣∠EAC=60 设AD=a,则AD=AE=DE=a,AB=BC=AC=2a, °﹣∠EAC, 易证BE⊥AC, ∠DAC=∠DAE﹣∠EAC=60 ∴BE= , °﹣∠EAC, ∴EM= , ∴AM= , ∴∠BAE=∠DAC, ∵△ADE,△ABC,△AMN为等边三角形, ∴△DAC≌△EAB, ∴S△ADE:S△ABC:S△AMN ∴CD=BE.)
2
例6:如图,正方形ABCD中,E、F分别在BC、CD上 ,EF=BE+DF. (1)求证:∠EAF=45° (2)若将EF=BE+DF与∠EAF=45°互换,其他条件不变,结论 是否仍然成立 ?说明理由. ⑴证明: 把⊿ABE绕A逆时针旋转90º,到达⊿ADG ∵EF=BE+DF FG=FD+BE ∴FG=FE又 AE=AG AF=AF∴ΔAFE≌ΔAFG ﹙SSS﹚ ∴∠FAE=½ ∠FAG=45º ⑵ 成立. 理由如下: 把⊿ABE绕A逆时针旋转90º,到达⊿ADG, ∠FAG=90º-∠FAE=45º=∠FAE ∴ΔAFE≌ΔAFG ﹙SAS﹚ ∴EF=GF=BE+DF
:
=a :(2a):(
2
2பைடு நூலகம்
)=1:4: =4:16:7
2
例1. 如图1,P是正三角形ABC内的一点, 且PA=6,PB=8,PC=10,求∠APB的度数。
B B
F P A C A P C
(1)
(2)
解:如图2,∵△ABC是等边
三角形,
∴∠APP′=60°,PP′=PA=6, ∴AB=AC,∠BAC=60°, ∵PP′2+PB2=62+82=100=P′B2, ∴△BPP′是直角三角形, 把△APC绕点A逆时针旋转60° ∠BPP′=90°, 得到△AP′B, ∴∠APB=∠APP′+∠BPP′= 由旋转的性质,AP′=AP,P′B=PC=10, 60°+90°=150°, ∠PAP′=60°, 故∠APB的度数是150°. ∴△APP′是等边三角形,
解:如图,连接CP,当△ABC旋转到E、C、P三点共线时,EP最长, 此时θ=∠ACA′=120°, ∵∠B′=30°,∠A′CB′=90°, ∴A′C=AC=1/2 A′B′=2, ∵AC中点为E,A′B′中点为P,∠A′CB′=90° ∴CP=1/2 A′B′=2,EC=1/2×2=1, ∴EP=EC+CP=1+2=3. 故答案为:120;3.
例5;如图,等腰直角△ABC中, ∠ABC=90°,点D在AC上,将△ABD绕顶 点B沿顺时针方向旋转90°后得到△CBE.
⑴求∠DCE的度数; ⑵当AB=4,AD∶DC=1∶3时,求DE的长.
解:(1)∵△CBE是由△ABD旋转得到的, ∴△ABD≌△CBE, ∴∠A=∠BCE=45°, ∴∠DCE=∠DCB+∠BCE=90° (2)在等腰直角三角形ABC中,∵AB=4,∴AC=4 又∵AD︰DC=1︰3, ∴AD= 2 ,DC=3 2 由(1)知AD=CE且∠DCE=90°, ∴DE 2 =DC 2 +CE 2 =2+18=20,∴DE=2 5
例3:如图(1),P为正方形ABCD内一点,PA=1,PB=2,PC=3 (1)∠APB=______. (2)求此正方形ABCD面积。
(1) (2)
(3)
解:如图(2)将△APB绕B点顺时针旋转90° 并连接PE, ∵将△APB绕B点顺时针旋转90°,得△BEC, ∴△BEC≌△BPA,∠APB=∠BEC, ∴△BEP为等腰直角三角形, ∴∠BEP=45°, ∵PB=2, ∴PE=2 2 ∵PC=3,CE=PA=1, ∴PC 2=PE 2+CE 2 , ∴∠PEC=90°, ∴∠APB=∠BEC=∠BEP+∠PEC=45°+90°=135°.
例2:如图,点O是等边△ABC内一点,∠AOB=110°, ∠BOC=a.将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60° 得△ADC,连接OD. (1)求证:△COD是等边三角形; (2)当a=150°时,试判断△AOD的形状,并说明理由; (3)探究:当a为多少度时,△AOD是等腰三角形?
(1)证明:∵将△BOC绕点C按顺时针方向旋转60°得△ADC, ∴CO=CD,∠OCD=60°, ∴△COD是等边三角形. (2)答:当α=150°时,△AOD是直角三角形. 理由是:∵△BOC≌△ADC, ∴∠ADC=∠BOC=150°, 又∵△COD是等边三角形, ∴∠ODC=60°, ∴∠ADO=∠ADC﹣∠ODC=90°, 即△AOD是直角三角形. (3)解:①要使AO=AD,需∠AOD=∠ADO, ∵∠AOD=360°﹣110°﹣60°﹣α=190°﹣α,∠ADO=α﹣60°, ∴190°﹣α=α﹣60°, ∴α=125°; ②要使OA=OD,需∠OAD=∠ADO. ∵∠OAD=180°﹣(∠AOD+∠ADO)=180°﹣(190°﹣α+α﹣60°)=50°, ∴α﹣60°=50°, ∴α=110°; ③要使OD=AD,需∠OAD=∠AOD. ∵∠OAD=360°﹣110°﹣60°﹣α=190°﹣α, ∠AOD==120°﹣, ∴190°﹣α=120°﹣, 解得α=140°. 综上所述:当α的度数为125°或110°或140°时,△AOD是等腰三角形.
例7:(2009湖南常德)如图1,若△ABC和△ADE为等边三角形,M, N分别EB,CD的中点,易证:CD=BE,△AMN是等边三角形. (1)当把△ADE绕A点旋转到图2的位置时,CD=BE是否仍然成立? 若成立请证明,若不成立请说明理由; (2)当△ADE绕A点旋转到图3的位置时,△AMN是否还是等边三角 形?若是,请给出证明,并求出当AB=2AD时,△ADE与△ABC及 △AMN的面积之比;若不是,请说明理由.
例:4:在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=30°, 将△ABC绕顶点C顺时针旋转,旋转角为 (0°<<180°),得到△A1B1C. (1)如图1,当AB∥CB1时,设A1B1与BC相交于点D. 证明:△A1CD是等边三角形; (2)如图2,连接AA1、BB1,设△ACA1和△BCB1的 面积分别为S1、S2.求证:S1∶S2=1∶3; (3)如图3,设AC的中点为E,A1B1的中点为P,AC=a, 连接EP.当= °时,EP的长度最大,最大值为
(2)如图(3)四边形ABCD为正方形,PA=1,PB=2,PC=3, 把△PAB绕A点逆时针旋转90°得△EAD,把△CPB绕C点 顺时针旋转90°得△CFD,连PE,PF,如图, ∴∠1=∠2,∠3=∠4, 而∠1+∠3=90°, ∴∠2+∠4=90°, 而∠ADC=90°, ∴∠EDF=180°,即E,D,F共线; 由旋转的性质得到△APE,△CPF均为等腰直角三角形, 并且ED=PB=2,DF=PB=2, ∴S△APE=0.5×1×1=0.5; S△CPF=0.5×3×3=4.5, 在△PEF中,PE=√2,PF=3√2,EF=4, ∴PF2=PE2+EF2, ∴△PEF为直角三角形,∠PEF=90°, ∴S△PEF=0.5×EP×EF=0.5×√2×4=2√2 ∴S正方形ABCD=S五边形APCFE=S△PEF+S△APE+S△CPF=√2+5.