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数学旋转的专项培优练习题(含答案)及答案
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最大值=3,PC 的最小值= 3 ﹣1.
【解析】 分析:(1)如图 1 中,易知当点 D 在线段 AD 和线段 AD 的延长线上时,OC∥ AB,此时旋 转角 α=60°或 240°.
(2)结论:AC=BD.只要证明△ AOC≌ △ BOD 即可. (3)在图 3、图 4 中,分别求解即可. (4)如图 5 中,由题意,点 C 在以 O 为圆心,1 为半径的⊙O 上运动,过点 O 作 OH⊥AB 于 H,直线 OH 交⊙O 于 C′、C″,线段 CB 的长即为 PC 的最大值,线段 C″H 的长即
∴ AB=
=5,
∵ △ ABO 绕点 B 逆时针旋转 90°,得△ A′BO′, ∴ BA=BA′,∠ ABA′=90°,
∴ △ ABA′为等腰直角三角形, ∴ AA′= BA=5 ;
(2)、作 O′H⊥y 轴于 H,如图②, ∵ △ ABO 绕点 B 逆时针旋转 120°,得△ A′BO′, ∴ BO=BO′=3,∠ OBO′=120°, ∴ ∠ HBO′=60°, 在 Rt△ BHO′中,∵ ∠ BO′H=90°﹣
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如图 4 中,当 A、C、D 共线时,作 OH⊥AC 于 H.
易知 AC=BD=AH﹣CH= 13 1 . 2
综上所述:当 A、C、D 三点共线时,BD 的长为 13 1 或 13 1 ;
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(4)如图 5 中,由题意,点 C 在以 O 为圆心,1 为半径的⊙O 上运动,过点 O 作
OH⊥AB 于 H,直线 OH 交⊙O 于 C′、C″,线段 CB 的长即为 PC 的最大值,线段 C″H 的长即
出直线 O′C 的解析式为 y=
x﹣3,从而得到 P(
,0),则 O′PD,然后确定∠ DP′O′=30°后利用含 30 度的直角三角形三边的关系可计算出 P′D 和 DO′的长,从而可得到 P′点的坐标. 试题解析:(1)、如图①, ∵ 点 A(4,0),点 B(0,3), ∴ OA=4,OB=3,
OA OB COA DOB ,∴ △ AOC≌ △ BOD,∴ AC=BD; CO OD
(3)①如图 3 中,当 A、C、D 共线时,作 OH⊥AC 于 H.
在 Rt△ COH 中,∵ OC=1,∠ COH=30°,∴ CH=HD= 1 ,OH= 3 .在 Rt△ AOH 中,
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AH= OA2 OH 2 = 13 ,∴ BD=AC=CH+AH= 1 13 .
为 PC 的最小值.易知 PC 的最大值=3,PC 的最小值= 3 ﹣1.
点睛:本题考查了圆综合题、旋转变换、等边三角形的性质、全等三角形的判定和性质、
勾股定理、圆上的点到直线的距离的最值问题等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解 决问题,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,利用辅助圆解决最值问题,属 于中考压轴题.
时,直接写出点 P′的坐标.
【答案】(1)10,10 2 ;(2)( 3 3 ,9);(3)(12 3 ,54 ) 55
【解析】 试题分析:(1)、如图①,先利用勾股定理计算出 AB=5,再根据旋转的性质得 BA=BA′, ∠ ABA′=90°,则可判定△ ABA′为等腰直角三角形,然后根据等腰直角三角形的性质求 AA′的 长;(2)、作 O′H⊥y 轴于 H,如图②,利用旋转的性质得 BO=BO′=3,∠ OBO′=120°,则 ∠ HBO′=60°,再在 Rt△ BHO′中利用含 30 度的直角三角形三边的关系可计算出 BH 和 O′H 的 长,然后利用坐标的表示方法写出 O′点的坐标;(3)、由旋转的性质得 BP=BP′,则 O′P+BP′=O′P+BP,作 B 点关于 x 轴的对称点 C,连结 O′C 交 x 轴于 P 点,如图②,易得 O′P+BP=O′C,利用两点之间线段最短可判断此时 O′P+BP 的值最小,接着利用待定系数法求
一、旋转 真题与模拟题分类汇编(难题易错题)
1.在等边△ AOB 中,将扇形 COD 按图 1 摆放,使扇形的半径 OC、OD 分别与 OA、OB 重
合,OA=OB=2,OC=OD=1,固定等边△ AOB 不动,让扇形 COD 绕点 O 逆时针旋转,线
段 AC、BD 也随之变化,设旋转角为 α.(0<α≤360°)
2.在平面直角坐标系中,O 为原点,点 A(8,0),点 B(0,6),把△ ABO 绕点 B 逆时
针旋转得△ A′B′O′,点 A、O 旋转后的对应点为 A′、O′,记旋转角为 α.
(1)如图 1,若 α=90°,则 AB=
,并求 AA′的长;
(2)如图 2,若 α=120°,求点 O′的坐标;
(3)在(2)的条件下,边 OA 上的一点 P 旋转后的对应点为 P′,当 O′P+BP′取得最小值
∠ HBO′=30°, ∴ BH= BO′= ,O′H= BH=
, ∴ OH=OB+BH=3+
, ∴ O′点的坐标为
(
);
(3)∵ △ ABO 绕点 B 逆时针旋转 120°,得△ A′BO′,点 P 的对应点为 P′, ∴ BP=BP′, ∴ O′P+BP′=O′P+BP, 作 B 点关于 x 轴的对称点 C,连结 O′C 交 x 轴于 P 点,如图②, 则 O′P+BP=O′P+PC=O′C,此时 O′P+BP 的值最小, ∵ 点 C 与点 B 关于 x 轴对称, ∴ C(0, ﹣3), 设直线 O′C 的解析式为 y=kx+b,
为 PC 的最小值.易知 PC 的最大值=3,PC 的最小值= 3 ﹣1.
详解:(1)如图 1 中,∵ △ ABC 是等边三角形,∴ ∠ AOB=∠ COD=60°,∴ 当点 D 在线段 AD 和线段 AD 的延长线上时,OC∥ AB,此时旋转角 α=60°或 240°.
故答案为 60 或 240; (2)结论:AC=BD,理由如下: 如图 2 中,∵ ∠ COD=∠ AOB=60°,∴ ∠ COA=∠ DOB.在△ AOC 和△ BOD 中,
(1)当 OC∥ AB 时,旋转角 α=
度;
发现:(2)线段 AC 与 BD 有何数量关系,请仅就图 2 给出证明.
应用:(3)当 A、C、D 三点共线时,求 BD 的长.
拓展:(4)P 是线段 AB 上任意一点,在扇形 COD 的旋转过程中,请直接写出线段 PC 的
最大值与最小值.
【答案】(1)60 或 240;(2) AC=BD,理由见解析;(3) 13+1 或 13 1 ;(4)PC 的