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神奇的旋转几何题.doc

1、例1.有公共顶点C的△和△都是等边三角形. (1)求证:; (2)如果将△绕点C沿顺时针方向旋转一个任意角,还成立吗? 推广:四边形和都是正方形,连结,如果将绕点A旋转一个任意角,问和有何关系. 例2.课本例题推广: (1)如图,在四边形中,=,∠∠90°,且四边形的面积36,求线段和的和. (2)已知:在五边形中,=,+=,∠+∠=180°. 求证:是∠的平分线. (3)如图,在梯形中,∥,且>;∠D=90°,==12,∠=45°.若=10,求的长. A D

2、 B F C E M 例3.已知E、F分别在正方形边和上,1,∠45°.求△的周长. 例4. 已知:在△中,∠=90°,=,D、E 在边上,且使得∠=45°.求证:、、三条线段确定的数量关系 练习: 1. 在△中,,如图,∠90°,∠45°,2,3 . 求的长. 拓展:如图,在等腰三角形中,, (1)P是三角形内的一点,且∠∠.求证:. (2)D是三角形内一点,若∠>∠.求证∠>∠. (3)若P为正方形内一点,∶∶1∶2∶3.试证∠135°    2.(正方

3、形中的三角形旋转)已知:如图,E是正方形边上任意一点,平分∠交于F,试说明. 拓展:已知:在正方形中,E、F分别是、上的点, (1)如图(1),若有,求:∠的度数. (2)如图(2),若有∠ =45º.求证:. (3)如图(3),若∠45º,⊥.求证:. (4)如图(4),若正方形边长为1,△的周长为2.求∠的大小. (5)如图(5),若,且∠30º,∠15º,求△的面积. (6)如图(6),正方形被两条和边平行的线段、分割成4个小矩形,P是和的交点,若矩形的面积恰是矩形面积的2倍.试确定∠的大小,写出推导的过程.

4、 (1) (2) (3) (4) (5) 练习:(答案) 1.在△中,,如图,∠90°,∠45°,2,3 .求的长. 拓展:如图,在等腰三角形中,, (1)P是三角形内的一点,且∠∠.求证:. (2)D是三角形内一点,若∠>∠.求证∠>∠.   分析: 将△以A为中心逆时针旋转一角度∠,到△的位置.连,由∠>∠,得 ∠>∠.又 ∠∠,相

5、减,得 ∠>∠.   ∴ >. 即 >,从而∠>∠. 拓展(3)若P为正方形内一点,∶∶1∶2∶3.试证∠135°.   分析:利用正方形的特点设法经过旋转使、、相对集中,为简单起见不妨设1, 2,3.绕B点顺时针旋转90º,使△到△的位置,这时2,3,∠90º→,∠45º.又   ∴ ∠90°.于是 ∠135°. 拓展(4)在等边三角形内有一点P.连接P和各顶点的三条线段的长为3、4、5.求正三角形的边长.(答案:) 分析:将△旋转到△′B,连接′,延长,过A作⊥.易知△′是直角三角形,因为∠′=60º,所以∠30º,则2,. 旋转讲解2 例1:(05大连)如图

6、1,操作:把正方形的对角线放在正方形的边的延长线上(>),取线段的中点M.(1)探究:线段、的关系,并加以证明. (2)在你经历说明(1)的过程后,可以从下列①、②、③中选取一个补充或更换已知条件,完成你的证明. ①的延长线交于点N,且;②将正方形绕点C逆时针旋转45°(如图2),其他条件不变;③在②的条件下,且2. (3)将正方形绕点C旋转任意角度后(如图3),其他条件不变.探究:线段、的关系,并加以证明. 图2 A B C D F M G E A B C D F M G E A B C F M G E 图1 图3 D 图

7、1 练:1.(08北京)请阅读下列材料: 问题:如图1,在菱形和菱形中,点A、B、E在同一条直线上,P是线段的中点,连结、.若∠=∠=60°,探究和的位置关系及的值. 小聪同学的思路是:延长交于点H ,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决. 请参考小聪同学的思路,探究并解决下列问题: (1)写出上面问题中线段和的位置关系及的值; (2)将图1中的菱形绕点B顺时针旋转,使菱形的对角线恰好和菱形的边在同一条直线上,原问题中的其他条件不变(如图2),你在(1)中得到的两个结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明; (3)若图1中∠=∠=(0°<<90°),将菱形绕点B顺时针旋转

8、任意角度,原问题中的其他条件不变,请你直接写出的值(用含的式子表示). 例2.在平面直角坐标系中,已知直线y=-x+交x轴于点C,交y轴于点A.等腰直角三角板的顶点D和点C重合,如图1所示.把三角板绕着点O顺时针旋转,旋转角度为,使B点恰好落在上的B'处,如图2所示. (1) 求图1中的点B的坐标; (2) 求的值; (3) 若二次函数y=2+3x的图象经过(1)中的点B,判断点B'是否在这条抛物线上,并说明理由. 图1 图2 练:1.如图9,若△和△为等边三角形,M,N分别,的中点,易证:,△是等边三角形.

9、 (1)当把△绕A点旋转到图10的位置时,是否仍然成立?若成立请证明,若不成立请说明理由; (2)当△绕A点旋转到图11的位置时,△是否还是等边三角形?若是,请给出证明,并求出当2时,△和△及△的面积之比;若不是,请说明理由. 图9 图10 图11 图8 2.已知正方形中,E为对角线上一点,过E点作⊥交于F,连接,G为中点,连接,. (1)求证:; (2)将图①中△绕B点逆时针旋转45º,如图②所示,取中点G,连接,.问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,

10、请说明理由. (3)将图①中△绕B点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论?(均不要求证明) F B A D C E G 图① F B A D C E G 图② D F B A C E 图③ 图1 (答案)练:1.(08北京)请阅读下列材料: 问题:如图1

11、在菱形和菱形中,点A、B、E在同一条直线上,P是线段的中点,连结、.若∠=∠=60°,探究和的位置关系及的值. 小聪同学的思路是:延长交于点H ,构造全等三角形,经过推理使问题得到解决. 请参考小聪同学的思路,探究并解决下列问题: (1)写出上面问题中线段和的位置关系及的值; (2)将图1中的菱形绕点B顺时针旋转,使菱形的对角线恰好和菱形的边在同一条直线上,原问题中的其他条件不变(如图2),你在(1)中得到的两个结论是否发生变化?写出你的猜想并加以证明; (3)若图1中∠=∠=(0°<<90°),将菱形绕点B顺时针旋转任意角度,原问题中的其他条件不变,请你直接写出的值(用含的

12、式子表示). 【解答】(1)线段和的位置关系是⊥;. (2)猜想:(1)中的结论没有发生变化. 证明:如图,延长交于点H,连结、. ∵ P是线段的中点, ∴ = . 由题意可知 ∥. ∴ ∠∠ . ∵ ∠∠ , ∴ △≌△. ∴ , . ∵ 四边形是菱形, ∴ ,∠=∠=60°. 由∠=∠=60°,且菱形的对角线恰好和菱形的边在同一条直线上, 可得 ∠=60°. ∴ ∠ =∠. ∵ 四边形是菱形, ∴ . ∴ . ∴ △≌△. ∴ ,∠=∠. ∴ ∠+∠=∠∠120°. 即 ∠=120°. ∵ ,, ∴ ⊥,∠=∠60

13、°. ∴ . (3). 6.(2007海淀二模)在平面直角坐标系中,已知直线y=-x+交x轴于点C,交y轴于点A.等腰直角三角板的顶点D和点C重合,如图1所示.把三角板绕着点O顺时针旋转,旋转角度为,使B点恰好落在上的B'处,如图2所示. (4) 求图1中的点B的坐标; (5) 求的值; (6) 若二次函数y=2+3x的图象经过(1)中的点B,判断点B'是否在这条抛物线上,并说明理由. 图1 图2 解:(1)∵直线y=+交x轴于点C,交y轴于点A,∴点A的坐标为(0,),点C的坐标为(2,0). ∵等腰直角三角

14、板的顶点D和点C重合,∴2,.过点B作⊥于M.∴.∴1,.∴点B的坐标为(1,1); (2)∵,2,,∴∠30°.过点O作⊥于E. ∴1. ∵在ΔB'中,'=,1,∴∠B′45∘.∴∠90∘.又∵∠60∘,∴∠30∘.∴=30∘;(3)判断:点B'在这条抛物线上. ∵点B'在直线上,∴点B'的坐标为(A,+).∵A2+(+)2 ='2,∴A2+(+)2=()2.解方程,得A1=,A2=(不合题意,舍去).∴点B'的坐标为(,). 又∵二次函数y=2+3x过B(1,1),∴M=-2.∴二次函数的解析式为y=-2x2+3x. 把代入y=-2x2+3x,得.∴点B'在这条抛物线上. 20、

15、2009年常德市) 图9 图10 图11 图8 如图9,若△和△为等边三角形,M,N分别,的中点,易证:,△是等边三角形. (1)当把△绕A点旋转到图10的位置时,是否仍然成立?若成立请证明,若不成立请说明理由; (2)当△绕A点旋转到图11的位置时,△是否还是等边三角形?若是,请给出证明,并求出当2时,△和△及△的面积之比;若不是,请说明理由. 提示:(1)抓住不变量易解, F B A D C E G 图① F B A D C E G 图②

16、 (2)能证得△ 和 △是直角三角形,再用勾股定理和相似三角形的性质求解。 21、(2009东营) 已知正方形中,E为对角线上一 点,过E点作⊥交于F,连接 ,G为中点,连接,. (1)求证:; (2)将图①中△绕B点逆时针旋转45º,如图②所示,取中点G,连接,.问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由. (3)将图①中△绕B点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论?(均不要求证明) D F B A C E 图③ 提示:考查三角形的中线、三角形全等、矩形的性质等。(2)作适当辅助线,构造全等三角形。也可连接,得,过点G作的垂线,证. y =

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