专题四 几何变换压轴题
几何变换压轴题多以三角形、四边形为主,结合平
移、旋转、翻折、相似等变换,而四边形的问题常要转化成三角形的问题来解决,通过证明三角形的全等或相似得到相等的角、相等的边或成比例的边,通过勾股定理计算边长.要熟练掌握特殊四边形的判定定理和性质定理,灵活选择解题方法,注意区分各种四边形之间的关系,正确认识特殊与一般的关系,注意方程思想、对称思想以及转化思想的相互渗透.
潍坊市近五年中考对此问题的考查:
2017
年中考试题第
18
题考查了翻折变换,第
24
题考查了旋转变换;
2016
年中考试题第
24
题考查了旋转变换;
2015
年中考试题第
21
题考查了相似变换,第
23
题考查了旋转变换;
2014
年中考试题第
12
题考查了翻折、平移变换,第
22
题考查了翻折、旋转变换;
2013
年中考试题第
18
题考查了翻折变换,第
19
题考查了相似变换,第
22
题考查了旋转变换.
类型一
图形的旋转变换
几何图形的旋转变换是近年来中考中的常考点,多与三角形、四边形相结合.解决旋转变换问题,首先要明确旋转中心、旋转方向和旋转角,关键是找出旋转前后的对应点,利用旋转前后两图形全等等性质解题.
例
1
(2016·
潍坊
)
如图,在菱形
ABCD
中,
AB
=
2
,∠
BAD
=
60°
,过点
D
作
DE⊥AB
于点
E
,
DF⊥BC
于点
F.
(1)
如图
1
,连接
AC
分别交
DE
,
DF
于点
M
,
N
,求证:
MN
=
AC
;
(2)
如图
2
,将∠
EDF
以点
D
为旋转中心旋转,其两边
DE′
,
DF′
分别与直线
AB
,
BC
相交于点
G
,
P.
连接
GP
,当△
DGP
的
面积等于
3
时,求旋转角的大小并指明旋转方向.
【
分析
】
(1)
连接
BD
,由∠
BAD
=
60°
,得到△
ABD
为等边三角形,进而证明点
E
是
AB
的中点,再根据相似三角形的性质解答;
(2)
分∠
EDF
顺时针旋转和逆时针旋转两种情况,然后根据旋转的性质解题.
【
自主解答
】
(1)
如图,连接
BD
,设
BD
交
AC
于点
O
,
∵在菱形
ABCD
中,∠
DAB
=
60°
,
AD
=
AB
,
∴△
ABD
为等边三角形.
∵
DE⊥AB
,∴点
E
为
AB
的中点.
∵
AE∥CD
,∴
.
同理
.
∴M
,
N
是线段
AC
的三等分点,
∴
MN
=
AC.
(2)∵AB∥CD
,∠
BAD
=
60°
,
∴∠
ADC
=
120°.
∵∠ADE
=∠
CDF
=
30°
,
∴∠
EDF
=
60°.
当∠
EDF
顺时针旋转时,由旋转的性质知,
∠
EDG
=∠
FDP
,∠
GDP
=∠
EDF
=
60°.
∵DE
=
DF
= ,∠
DEG
=∠
DFP
=
90°
,
∴△
DEG≌△DFP
,
∴
DG
=
DP
,
∴△
DGP
是等边三角形.
则
S
△DGP
=
DG
2
.
由
DG
2
=
3
,又∵
DG
>
0
,解得
DG
=
2 .
∴
cos∠EDG
= ,
∴∠
EDG
=
60°.
∴
当顺时针旋转
60°
时,△
DGP
的面积是
3 .
同理,当逆时针旋转
60°
时,△
DGP
的面积也是
3 .
综上所述,当∠
EDF
以点
D
为旋转中心,顺时针或逆时针旋
转
60°
时,△
DGP
的面积是
3 .
1
.
(2017·
潍坊
)
边长为
6
的等边△
ABC
中,点
D
,
E
分别在
AC
,
BC
边上,
DE∥AB
,
EC
=
2 .
(1)
如图
1
,将△
DEC
沿射线
EC
方向平移,得到△
D′E′C′
,
边
D′E′
与
AC
的交点为
M
,边
C′D′
与∠
ACC′
的角平分线
交于点
N.
当
CC′
多大时,四边形
MCND′
为菱形?并说明理由.
(2)
如图
2
,将△
DEC
绕点
C
旋转∠
α(0°