人教版九年级上册数学旋转几何综合专题练习(解析版)
一、初三数学旋转易错题压轴题(难)
1.在Rt△ACB和Rt△AEF中,∠ACB=∠AEF=90°,若点P是BF的中点,连接PC,PE.
1如图1,若点E,F分别落在边AB,AC上,求证:PC=PE;2如图2,把图1中的△AEF绕着点A顺时针旋转,当点E落在边CA的延长线上时,探索PC与PE的数量关系,并说明理由.3如图3,把图2中的△AEF绕着点A顺时针旋转,点F落在边AB上.其他条件不变,问题2中的结论是否发生变化?如果不变,请加以证明;如果变化,请说明理由.【答案】(1)见解析;(2)PC=PE,理由见解析;(3)成立,理由见解析【解析】【分析】(1)利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,即可;(2)先判断△CBP≌△HPF,再利用直角三角形斜边的中线等于斜边的一半;(3)先判断△DAF≌△EAF,再判断△DAP≌△EAP,然后用比例式即可;【详解】解:(1)证明:如图:
∵∠ACB=∠AEF=90°,
∴△FCB和△BEF都为直角三角形.
∵点P是BF的中点,
∴CP=1BF,EP=1BF,
2
2
∴PC=PE.
(2)PC=PE理由如下:
如图2,延长CP,EF交于点H,
f∵∠ACB=∠AEF=90°,∴EHCB,∴∠CBP=∠PFH,∠H=∠BCP,∵点P是BF的中点,∴PF=PB,∴△CBP≌△HFPAAS,∴PC=PH,∵∠AEF=90°,∴在Rt△CEH中,EP=1CH,
2∴PC=PE.(3)2中的结论,仍然成立,即PC=PE,理由如下:如图3,过点F作FD⊥AC于点D,过点P作PM⊥AC于点M,连接PD,
∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA=90°,
DAFEAF在△DAF和△EAF中,FDAFEA
AFAF
∴△DAF≌△EAFAAS,∴AD=AE,
ADAE在△DAP≌△EAP中,DAPEAP
APAP
∴△DAP≌△EAPSAS,∴PD=PF,∵FD⊥AC,BC⊥AC,PM⊥AC,∴FDBCPM,
∴DMFP,MCPB
f∵点P是BF的中点,∴DM=MC,又∵PM⊥AC,∴PC=PD,又∵PD=PE,∴PC=PE.【点睛】此题是几何变换综合题,主要考查了直角三角形斜边的中线等于斜边一半,全等三角形的性质和判定,相似三角形的性质和判定,作出辅助线是解本题的关键也是难点.
2.1观察猜想如图1,在△ABC中,∠BAC90°,ABAC点D是BC的中点.以点D为顶点作正方形DEFG,使点A,C分别在DG和DE上,连接AE,BG,则线段BG和AE的数量关系是_____;2拓展探究将正方形DEFG绕点D逆时针方向旋转一定角度后(旋转角度大于0°,小于或等于360°),如图2,则1中的结论是否仍然成立?如果成立,请予以证明;如果不成立,请说明理由3解决问题若BCDE2,在2r