旋轉(zhuǎn)類問題主要圍繞角度、線段長(zhǎng)度、面積等考查.為幫助學(xué)生掌握此類問題的解題方法,本文總結(jié)了相關(guān)的解題規(guī)律和技巧.
1角度問題
在解題時(shí),首先要識(shí)別旋轉(zhuǎn)前后的對(duì)應(yīng)點(diǎn)、對(duì)應(yīng)線段和對(duì)應(yīng)角,而后利用旋轉(zhuǎn)性質(zhì)得到一些等量關(guān)系,同時(shí)在旋轉(zhuǎn)前后易構(gòu)造出特殊圖形(如等腰三角形、等邊三角形、直角三角形等),最后綜合運(yùn)用三角形、四邊形、圓等幾何知識(shí)來求解.在一些復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)問題中,則需要添加輔助線,添加輔助線時(shí)需要靈活運(yùn)用幾何知識(shí)和解題經(jīng)驗(yàn).
例1如圖1,在 ΔABC 中, AB=AC ,點(diǎn) M,N 分別為 AB,BC 的中點(diǎn),連接MN.若 ∠BAC=90° 0將 ΔBMN 繞點(diǎn) B 順時(shí)針旋轉(zhuǎn) α(α 為銳角),得到ΔBEF ,當(dāng)點(diǎn) A,E,F(xiàn) 在同一直線上, AE 與 BC 相交于點(diǎn) D ,連接 CF ,求 ∠BCF 的度數(shù).
解析 如圖2,連接 ME,F(xiàn)N ,易知MN為ΔBAC 的中位線。
所以MN// ∣AC∣ ∠BMN=∠BAC=90°
因此 ∠BEF=∠BMN=90°
故 ΔABE 為直角三角形,且 M 為斜邊"AB"的中點(diǎn):
則 ME=BM
由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)可得 BM=BE,BN=BF ,則 ΔBEM 為等邊三角形, ∠MBE=60° ,即旋轉(zhuǎn)角 α=60° ,所以 ∠1=60° 又因?yàn)?BN=BF ,得 ΔBFN 為等邊三角形,即 BN=NF=NC .所以 ΔNFC 為等腰三角形,所以 ∠2=∠3 ,且 ∠4=60° 又因?yàn)?∠2+∠3=∠4=60° 所以 ∠3=30° ,即 ∠BCF=30°
2 距離問題
在距離問題中,常見的命題情境是給出旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)前后的兩個(gè)點(diǎn),直接計(jì)算旋轉(zhuǎn)后兩點(diǎn)間的距離等.在這類問題的解題中,首先要明確旋轉(zhuǎn)三要素,了解旋轉(zhuǎn)性質(zhì)包括對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等、對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角、旋轉(zhuǎn)前后的圖形全等.
例2如圖3,將平行四邊形ABCD繞點(diǎn) A 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到 AB′C′D′ 的位置,使點(diǎn) B′ 落在 BC 上,B′C′ 與 CD 交于點(diǎn) E ,若 AB=3,BC=4,BB′=1 則 CE 的長(zhǎng)為?
解析 如圖4所示,由題目可得 ΔABB′~ ΔAD′D 所以 0
得 ,所以
:
又因?yàn)?∠C′=∠C ∠1=∠2
所以 ΔCEB′~ΔC′ED ,
所以 .
設(shè) CE=a . B′E=b ,
則 C′E=4-b,DE=3-a ,
有
得 ,所以
:
3 面積問題
在解答面積類問題時(shí)最為重要的一步便是確定所求面積的位置,當(dāng)確定所求面積范圍后,便可以借助相關(guān)面積公式進(jìn)行求解.其中,較為復(fù)雜的題目中所涉及的面積往往是不規(guī)則的,此時(shí)則需要對(duì)其進(jìn)行分割求解,最后進(jìn)行相加.
例3如圖5,一副三角板ABC和 DEF 中, ∠B= 30°,∠E=45°,BC=EF=12,∠C=∠D=90° ,將它們疊在一起,邊 BC 與 EF 重合, CD 與 AB 相交于點(diǎn)G ,此時(shí)線段 ,現(xiàn)將 ΔDEF 繞點(diǎn)C(F) 順時(shí)針旋轉(zhuǎn),如圖6,邊 EF 與 AB 相交于點(diǎn)H ,連接 DH ,在旋轉(zhuǎn) 0° 到 60° 的過程中,線段 DH 掃過的面積是多少?
解析如圖7所示,以 C 為圓心, CD 為半徑作圓,當(dāng) ΔDEF 繞點(diǎn) c 旋轉(zhuǎn) 60° 時(shí),CE′ 交 AB 于 H′ ,連接 DD′ ,作 DM⊥GB,CN⊥DD′ 0則旋轉(zhuǎn)角 ∠2=∠3=60° ,點(diǎn) D 的運(yùn)動(dòng)軌跡為弧 DD′ ,點(diǎn) H 運(yùn)動(dòng)軌跡為線
段 BH′ ,則 DH 掃過的面積為:
S⊕Ψ=SΔBDD′+S??DD′N=SΔBDD′+S??ECDD′
—S△CDD',因?yàn)?∠E=45° BC=12 ,則 :
則 ,又 ∠1+∠2=90° 所以 ∠CH′B=90° 在 RtΔCH′B 中,易得
,又 ∠D′CE=45° ,故 ΔD′H′C 為等腰直角三角形,所以 D′H′=CH′=6 ,又
,易得 RtΔDMG~RtΔCH′G 所以
又 ∠3=60°,CD′=CD ,得 ΔCDD′ 為等邊三角形,所以
,因此
業(yè)
4結(jié)語
綜上所述,本文總結(jié)了在中考中幾類旋轉(zhuǎn)問題常見的題型,分別為角度問題、距離問題、面積問題等,各類問題解題方法并不唯一,但是所涉及知識(shí)點(diǎn)比較相似.
參考文獻(xiàn):
[1]江美紅.破解坐標(biāo)系中的“旋轉(zhuǎn)”變換問題[J].初中生世界,2023(23):42-43.
[2]班欣.旋轉(zhuǎn)中的考點(diǎn)剖析[J].初中生輔導(dǎo),2022(27):54-57.