【中考热点·难点·重点专练】专题二 实践操作(原卷+解析卷)

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【中考热点·难点·重点专练】专题二 实践操作(原卷+解析卷)

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/ 让教学更有效 高效备课 | 数学学科
考点分布 考查频率 命题趋势
考向1:创新作图类 ★★★ 题型结构:以尺规作图为核心,强化无刻度直尺作图(如网格作图、对称/旋转图形设计),同时融入跨学科融合场景(如结合物理电路图分析几何关系)。题型可能包含条件开放型(如“选择两个条件证明全等”)和动态几何操作(如折叠、旋转后的图形性质探究)。 难度分层:基础题侧重规范作图步骤(如作角平分线、垂直平分线),综合题则需结合几何模型(全等、相似、圆的性质)进行多步推理,部分题目可能涉及创新设计(如优化测量方案或图形结构),难度中等偏上。分值占比:预计占8%-12%,基础操作题(如单一步骤作图)占4-6分,综合应用题(如结合函数或跨学科背景的实践设计)占6-8分。 命题方向强调动手能力与逻辑思维结合,需关注几何模型的实际应用与开放性条件分析。
考向2:剪、拼等实践操作 ★★★★★
考向3:图形变换操作 ★★★★
根据题目要求操作图形的定义作图即可(旋转变换的性质,平移变换性质,轴对称变换的性质等),必须按照题目要求选择是否使用尺规。
熟练掌握5种基本作图(1.作一条线段等于已知线段2.作一个角等于已知角3.作已知角的平分线4.作线段的垂直平分线(中垂线)5.过一点作已知直线的垂线)是解决问题的关键
尺规作图与其它几何知识综合应用,需要熟练掌握尺规作图的基本模型,能与其它知识点结合运用
解析题目具体操作方案,根据题目要求动手操作后即可得到答案.(严格按照题目要求操作是解题关键)
本类题考查了展开图折成几何体,熟练掌握平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点是关键.
熟练掌握正方体及其表面展开图的特点是解题的关键
根据轴对称变换,平移变换,相似变换,旋转变换的相关概念结合题目进行解答
先定抛物线定点,根据平移变换即得到平移后抛物线的顶点坐标,然后根据顶点式写出解析式是解题关键(把抛物线变换转化成点的对应变换)
熟练应用折叠的性质是解题的关键(翻折前后成轴对称图形,对应边,对应角相等,折痕是对称轴)
熟悉掌握旋转的性质是解题的关键(旋转前后成全等图形,对应边,对应角相等,对应边的旋转角相等)
观察图形结构,进行旋转变换把阴影面积进行转移拼接求解是解题关键
先根据变换性质求出部分点坐标,再探究规律,最后利用规律解决问题即可。
例1.如图①、图②、图③均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,小正方形的边长均为1,点A、B均在格点上.在图①、图②、图③中,只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图,不要求写出画法,保留必要的作图痕迹.
(1)在图①中画一个锐角三角形ABC,使其面积为6;
(2)在图②中画出一个轴对称四边形ABEF,且点E、F在格点上;
(3)在图③中的线段AB上找到一点M,使AM=4MB.
变式1.图①、图②、图③均是4×4的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.图①中点A、B均为格点;图②中点A是格点,点B在格线上;图③中,点M、N、P均是格点,点A、B分别为线段MN、MP与格线的交点.只用无刻度的直尺.分别在图①、图②、图③中作出线段AB的中点C.
变式2.如图,在由小正方形组成的网格中,给出了以格点(网格线的交点)为端点的线段AB.
(1)将线段BA绕点B顺时针旋转90°,得到线段BA1,画出线段BA1.
(2)将线段BA1向上平移2个单位长度,得到线段B1A2,画出线段B1A2,并连接线段AA2.
(3)在线段AA2,BA1上分别找到点C,D,使得直线CD垂直平分线段AA2.
例2.如图,在 ABCD中,由尺规作图的痕迹,判断下列结论中不一定成立的是(  )
A.∠DAE=∠BAE B.AD=DE C.DE=BE D.BC=DE
变式1.如图,在△ABC中,分别以点B,C为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点D,E,且点D恰好在AC边上,直线DE与BC交于点F,连接BD,BE,CE.若CD=2,∠ACB=30°,则四边形BECD的面积为(  )
A. B. C.4 D.8
变式2.如图,已知∠AOB,以点O为圆心,以任意长为半径画弧,与OA、OB分别交于点C、D,再分别以点C、D为圆心,以大于长为半径画弧,两弧相交于点F,过射线OF上一点M作MN∥OA,与OB相交于点N,∠MNB=50°.则∠AOM=(  )
A.15° B.25° C.30° D.50°
例3.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,△ABC内接于圆,点A,B均在格点上,且∠ABC=90°.
(Ⅰ)线段AB的长等于     ;
(Ⅱ)若D为圆与网格线的交点,P为边AC上的动点,当DP+PB取得最小值时,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点P,并简要说明点P的位置是如何找到的(不要求证明)
变式1.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,线段AB的两个端点均落在格点上.
(Ⅰ)线段AB的长等于   ;
(Ⅱ)经过点A,B作圆,若所对的圆心角是120°,请在圆上找一点M,使△ABM是等边三角形;再过点B作圆的切线BP.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点M和切线BP,并简要说明它们的位置是如何找到的(不要求证明,画图时所有添加的线不超过10条).
变式2.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A和点B是格点,点C在格线上,点M是AC的中点,DE为所在半圆的直径.
(Ⅰ)点A和点B的距离为    ;
(Ⅱ)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,在半圆上画出CD的中点P,并简要说明点P的位置是如何找到的(不要求证明).
例1.一次数学课上,老师让大家在一张长12cm、宽5cm的矩形纸片内,折出一个菱形.甲同学按照取两组对边中点的方法折出菱形EFGH(见方案一),乙同学沿矩形的对角线AC折出∠CAE=∠DAC,∠ACF=∠ACB的方法得到菱形AECF(见方案二),请你通过计算,比较这两种折法中,菱形面积较大的是(  )
A.甲 B.乙 C.甲乙相等 D.无法判断
变式1.将正方形纸片按图1方式依次对折得图2的△ABC,点D是AC边上一点,沿线段BD剪开展开后得到一个正方形,则点D应满足(  )
A.AD=AB B.BD⊥AC C.DB=2AD D.∠ADB=60°
变式2.小莹按照如图所示的步骤折叠A4纸,折完后,发现折痕AB′与A4纸的长边AB恰好重合,那么A4纸的长AB与宽AD的比值为     .
例2.如图所示的是一个正方体的展开图,这个正方体可能是(  )
A. B. C. D.
变式1.如图所示的展开图能折叠成的长方体是(  )
A. B.
C. D.
变式2.下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是(  )
A. B.
C. D.
例3.一个正方体的表面展开图如图所示,六个面上各有一字,连起来的意思是“祝你考试顺利”,把它折成正方体后,与“祝”相对的字是(  )
A.考 B.试 C.顺 D.利
变式1.“学而不思则罔,思而不学则殆”体现了学习和思考的重要性.如图是每个面上都有一个汉字的正方体的一种表面展开图,那么在原正方体中与“学”字相对面上的字是(  )
A.不 B.思 C.则 D.罔
变式2.一个骰子相对两面的点数之和为7,将它按如图位置放置后,按箭头所示方向滚动,滚动到最后一格时,该骰子朝上一面的点数是(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
例4.如图是正方体的展开图,相对面上的多项式的和相等,则A等于(  )
A.x2﹣4 B.x2﹣4x﹣2 C.x2﹣x﹣1 D.x﹣1
变式1.有一个正方体的六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6,从三个不同的角度观察这个正方体所得到的结果如图所示,如果标有数字1的面所对面上的数字记为a,标有数字4的面所对面上的数字记为b,那么a﹣b的值为(  )
A.﹣1 B.5 C.﹣5 D.3
变式2.图是一个正方体的表面展开图,正方体相对两个面上的代数式的积相同则A为(  )
A. B. C. D.
例1.观察图,依次几何变换顺序正确的是(  )
A.轴对称、旋转、平移 B.旋转、轴对称、平移
C.轴对称、平移、旋转 D.平移、轴对称、旋转
变式1.如图,在平面内,由图1经过两次图形变换得到图3,下列说法正确的是(  )
A.只经过平移 B.只经过中心对称
C.只经过旋转 D.只经过轴对称
变式2.如图所示,该图案是经过(  )
A.平移得到的 B.旋转或轴对称得到的
C.轴对称得到的 D.旋转得到的
变式3.我国古代数学的发展历史源远流长,曾诞生了很多伟大的数学发现.下列与我国古代数学发现相关的图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
变式4.如图,从放大镜里看到的三角尺和原来的三角尺之间的变换是(  )
A.轴对称变换 B.平移变换
C.相似变换 D.旋转变换
例2.将抛物线y=﹣2x2向左平移2个单位,再向上平移3个单位得到的抛物线,其表达式为(  )
A.y=﹣2(x+2)2+3 B.y=﹣2(x﹣2)2﹣3
C.y=﹣2(x+2)2﹣3 D.y=﹣2(x﹣2)2+3
变式1.在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=2x2先向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后所得到的抛物线的解析式为(  )
A.y=2(x﹣1)2﹣3 B.y=2(x﹣1)2+3
C.y=2(x+1)2﹣3 D.y=2(x+1)2+3
变式2.若将抛物线C:y=2x2﹣4x+1向右平移3个单位得到抛物线C′则抛物线C与C′一定关于某条直线对称,这条直线是(  )
A.x B.x=2 C.x D.x=3
变式3.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是(  )
A.y=﹣(x﹣1)2﹣2 B.y=﹣(x+1)2﹣2
C.y=﹣(x﹣1)2+2 D.y=﹣(x+1)2+2
例3.如图,在⊙O中,直径AB=2,C是圆上一点,将弧BC沿BC折叠,折叠后的弧恰好经过点O,则图中阴影部分的周长为(  )
A. B. C. D.1π
变式1.如图,将平行四边形纸片ABCD按如图方式折叠,使点C与点A重合,点D的落点记为点D′,折痕为EF,连接CF.若∠B=45°,∠FCE=60°,,则线段D′F的长为(  )
A.6 B. C. D.
变式2.如图,在 ABCD中,,点E为BC边上一点,BE=6,点F是AB边上的动点,将△BEF沿直线EF折叠得到△GEF,点B的对应点为点G,连接DE,有下列4个结论:①tanB=2;②DE=10;③当GE⊥BC时,;④若点G恰好落在线段DE上时,则.其中正确的是(  )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
例4.已知:如图,在△ABC中,∠BAC=120°,以BC为边向形外作等边三角形BCD,把△ABD绕着点D按顺时针方向旋转60°后得到△ECD,且A、C、E三点共线,若AB=3,AC=2,求∠BAD的度数与AD的长.
变式1.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,点D是BC的中点.将△ABD绕点A旋转后得到△ACE那么下列结论正确的是(  )
A.AB=AE B.AB∥EC C.∠ABC=∠DAE D.DE⊥AC
变式2.如图,D是等边△ABC内的一点,∠ADC=150°,∠ADB=90°,若△ACD的面积为,则边AB的长为     .
例5.如图,已知⊙O的半径为1,AB是直径,分别以点A、B为圆心,以AB的长为半径画弧.两弧相交于C、D两点,则图中阴影部分的面积是(  )
A. B. C. D.
变式1.如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,点E,F分别为AD,BC的中点,分别以点E,F为圆心,EF长为半径作半圆,两半圆交于点G,H,连接EF,EG,EH,FG,FH,则图中阴影部分的面积为(  )
A. B. C. D.
变式2.如图,正六边形ABCDEF的外接圆⊙O的半径为2,过圆心O的两条直线l1、l2的夹角为60°,则图中的阴影部分的面积为(  )
A.π B.π C.π D.π
例6.如图,平面直角坐标系中,A(﹣1,0),B(0,1),,将△ABC绕点A顺时针旋转,每秒旋转45°,则第86秒旋转结束时,点C的坐标为(  )
A. B.
C. D.
变式1.如图,把正方形铁片OABC置于平面直角坐标系中,顶点A的坐标为(3,0),点P(1,2)在正方形铁片上,将正方形铁片绕其右下角的顶点按顺时针方向依次旋转90°,第一次旋转至图①位置,第二次旋转至图②位置,…则正方形铁片连续旋转2024次后,点P的坐标为(  )
A.(6070,2) B.(6072,2) C.(6073,2) D.(6074,1)
变式2.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),∠OAB=120°,AB=AO=2,且点B在第一象限内,将△AOB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2023次旋转后,点B的坐标是(  )
A. B. C. D.
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考点分布 考查频率 命题趋势
考向1:创新作图类 ★★★ 题型结构:以尺规作图为核心,强化无刻度直尺作图(如网格作图、对称/旋转图形设计),同时融入跨学科融合场景(如结合物理电路图分析几何关系)。题型可能包含条件开放型(如“选择两个条件证明全等”)和动态几何操作(如折叠、旋转后的图形性质探究)。 难度分层:基础题侧重规范作图步骤(如作角平分线、垂直平分线),综合题则需结合几何模型(全等、相似、圆的性质)进行多步推理,部分题目可能涉及创新设计(如优化测量方案或图形结构),难度中等偏上。分值占比:预计占8%-12%,基础操作题(如单一步骤作图)占4-6分,综合应用题(如结合函数或跨学科背景的实践设计)占6-8分。 命题方向强调动手能力与逻辑思维结合,需关注几何模型的实际应用与开放性条件分析。
考向2:剪、拼等实践操作 ★★★★★
考向3:图形变换操作 ★★★★
根据题目要求操作图形的定义作图即可(旋转变换的性质,平移变换性质,轴对称变换的性质等),必须按照题目要求选择是否使用尺规。
熟练掌握5种基本作图(1.作一条线段等于已知线段2.作一个角等于已知角3.作已知角的平分线4.作线段的垂直平分线(中垂线)5.过一点作已知直线的垂线)是解决问题的关键
尺规作图与其它几何知识综合应用,需要熟练掌握尺规作图的基本模型,能与其它知识点结合运用
解析题目具体操作方案,根据题目要求动手操作后即可得到答案.(严格按照题目要求操作是解题关键)
本类题考查了展开图折成几何体,熟练掌握平面图形的折叠及立体图形的表面展开图的特点是关键.
熟练掌握正方体及其表面展开图的特点是解题的关键
根据轴对称变换,平移变换,相似变换,旋转变换的相关概念结合题目进行解答
先定抛物线定点,根据平移变换即得到平移后抛物线的顶点坐标,然后根据顶点式写出解析式是解题关键(把抛物线变换转化成点的对应变换)
熟练应用折叠的性质是解题的关键(翻折前后成轴对称图形,对应边,对应角相等,折痕是对称轴)
熟悉掌握旋转的性质是解题的关键(旋转前后成全等图形,对应边,对应角相等,对应边的旋转角相等)
观察图形结构,进行旋转变换把阴影面积进行转移拼接求解是解题关键
先根据变换性质求出部分点坐标,再探究规律,最后利用规律解决问题即可。
例1.如图①、图②、图③均是6×6的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点,小正方形的边长均为1,点A、B均在格点上.在图①、图②、图③中,只用无刻度的直尺,在给定的网格中按要求画图,不要求写出画法,保留必要的作图痕迹.
(1)在图①中画一个锐角三角形ABC,使其面积为6;
(2)在图②中画出一个轴对称四边形ABEF,且点E、F在格点上;
(3)在图③中的线段AB上找到一点M,使AM=4MB.
【分析】(1)根据锐角三角形的定义,再结合三角形的面积作图即可;
(2)根据轴对称图形的定义作图即可;
(3)根据相似三角形的性质作图即可.
【解答】解:(1)如图①所示,锐角三角形ABC即为所求,(答案不唯一);
(2)如图②所示,四边形ABEF即为所求(答案不唯一);
(3)如图所示,点M即为所求.
变式1.图①、图②、图③均是4×4的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.图①中点A、B均为格点;图②中点A是格点,点B在格线上;图③中,点M、N、P均是格点,点A、B分别为线段MN、MP与格线的交点.只用无刻度的直尺.分别在图①、图②、图③中作出线段AB的中点C.
【分析】图①中,取格点EF并连接交AB于点C,则点C即为所求;
图②中,取AB与网格线的交点C即可;
图③中,取格点E、D,连接ND、PE相交于点O,连接MO并延长交AB于点C,则点C即为所求.
【解答】解:作图如图所示:
变式2.如图,在由小正方形组成的网格中,给出了以格点(网格线的交点)为端点的线段AB.
(1)将线段BA绕点B顺时针旋转90°,得到线段BA1,画出线段BA1.
(2)将线段BA1向上平移2个单位长度,得到线段B1A2,画出线段B1A2,并连接线段AA2.
(3)在线段AA2,BA1上分别找到点C,D,使得直线CD垂直平分线段AA2.
【分析】(1)根据旋转变换的性质作图即可;
(2)根据平移变换的性质作图即可;
(3)根据线段垂直平分线的性质结合网格作图即可.
【解答】解:(1)如图所示,线段BA1即为所求;
(2)作图如图所示;
(3)作图如图所示.
例2.如图,在 ABCD中,由尺规作图的痕迹,判断下列结论中不一定成立的是(  )
A.∠DAE=∠BAE B.AD=DE C.DE=BE D.BC=DE
【分析】利用基本作图得到AE平分∠BAD,则可对A选项进行判断;根据平行四边形的性质得到AD=BC,CD∥AB,再证明∠DEA=∠DAE,所以DA=DE=CD,则可对B、D选项进行判断;由于不能确定DE=BE,则可对C选项进行判断.
【解答】解:由作图的痕迹得AE平分∠BAD,
∴∠DAE=∠BAE,所以A选项不符合题意;
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AD=BC,CD∥AB,
∴∠BAE=∠DEA,
∴∠DEA=∠DAE,
∴DA=DE,所以B选项不符合题意,
∴CD=DE,所以D选项不符合题意,
不能确定DE=BE,所以C选项符合题意.
故选:C.
变式1.如图,在△ABC中,分别以点B,C为圆心,大于的长为半径画弧,两弧交于点D,E,且点D恰好在AC边上,直线DE与BC交于点F,连接BD,BE,CE.若CD=2,∠ACB=30°,则四边形BECD的面积为(  )
A. B. C.4 D.8
【分析】由作图可得到DE⊥BC,四边形BECD是菱形,则BC=2CF,DE=2DF,再由含30°角的直角三角形和勾股定理求出DF=1,,即可得到,即可得到四边形BECD的面积.
【解答】解:由题意可知,DE垂直平分BC,BD=CD=BE=CE,
∴DE⊥BC,四边形BECD是菱形,
∴BC=2CF,DE=2DF,
∵CD=2,∠ACB=30°,
∴FDDC1,
∴CF,
∴,
∴四边形BECD的面积为,
故选:B.
变式2.如图,已知∠AOB,以点O为圆心,以任意长为半径画弧,与OA、OB分别交于点C、D,再分别以点C、D为圆心,以大于长为半径画弧,两弧相交于点F,过射线OF上一点M作MN∥OA,与OB相交于点N,∠MNB=50°.则∠AOM=(  )
A.15° B.25° C.30° D.50°
【分析】利用平行线的性质,角平分线的定义求解.
【解答】解:′∵MN∥OA,
∴∠AOB=∠MNB=50°,
由作图可知OM平分∠AOB,
∴∠AOM∠AOPB=25°.
故选:B.
例3.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,△ABC内接于圆,点A,B均在格点上,且∠ABC=90°.
(Ⅰ)线段AB的长等于    ;
(Ⅱ)若D为圆与网格线的交点,P为边AC上的动点,当DP+PB取得最小值时,请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点P,并简要说明点P的位置是如何找到的(不要求证明)  取点B所在竖向格线与圆的交点H,连接DH交AC于点O,则∠ABC=∠DBH=90°,点O为圆心,取AB与中间竖向格线的交点E,取AC与竖向格线的交点F,作直线FE交竖向格线的交点G,连接BG交圆于点I,过点I作直径IB',连接DB'交直径AC于点P,点P即为所作  .
【分析】(1)利用勾股定理求解即可;
(2)取点B所在竖向格线与圆的交点H,连接DH交AC于点O,则∠ABC=∠DBH=90°,点O为圆心,取AB与中间竖向格线的交点E,取AC与竖向格线的交点F,作直线FE交竖向格线的交点G,连接BG交圆于点I,过点I作直径IB',连接DB'交直径AC于点P,点P即为所作.
【解答】解:(1)由勾股定理得,
故答案为:;
(2)如图,点P即为所作,
由作图知FE=GE,AE=BE,∠AEF=∠BEG,
∴△AEF≌△BEG(SAS),
∴∠FAE=∠EBG,
∴AC∥BG,
∵IB'为直径,
∴∠IBB'=90°,
∴BB'⊥AC,
由垂径定理知B和B'关于直径AC对称,
∴PB'=PB,
∴DP+PB=DP+PB'=DB',
∴点P即为所作.
故答案为:取点B所在竖向格线与圆的交点H,连接DH交AC于点O,则∠ABC=∠DBH=90°,点O为圆心,取AB与中间竖向格线的交点E,取AC与竖向格线的交点F,作直线FE交竖向格线的交点G,连接BG交圆于点I,过点I作直径IB',连接DB'交直径AC于
点P,点P即为所作.
变式1.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,线段AB的两个端点均落在格点上.
(Ⅰ)线段AB的长等于   ;
(Ⅱ)经过点A,B作圆,若所对的圆心角是120°,请在圆上找一点M,使△ABM是等边三角形;再过点B作圆的切线BP.请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点M和切线BP,并简要说明它们的位置是如何找到的(不要求证明,画图时所有添加的线不超过10条).
【分析】(I)利用勾股定理即可解答;
(II)取格点C,D,连接CD与格线交于点E,取AB与格线的交点F,连接EF与圆交于点M;连接MA,取MA与格线的交点Q,连接QF并延长,与格线交于点P,作直线BP,则点M与直线BP即为所求.
【解答】解:(I),
故答案为:;
(II)如图,取格点C,D,连接CD与格线交于点E,取AB与格线的交点F,连接EF与圆交于点M;连接MA,取MA与格线的交点Q,连接QF并延长,与格线交于点P,作直线BP,则点M与直线BP即为所求.
证明:如图,取格点l,H,连接BM,BD,设圆的圆心为O,连接BO,
根据图形可得CI=DH=1,ID=HB=4,∠CID=∠DHB,
∴△CID≌△DHB(SAS),
∴∠CDI=∠DBH,
∴∠CDI+∠HDB=∠DBH+∠HDB=90°,
∴∠CDB=90°,
由作图可得CD∥AB且CD=AB,点E,F分别为CD,AB的中点.
∴ED=FB,
∴四边形EFBD为平行四边形,
∵∠EDB=90°,
∴四边形EFBD为矩形,
∴∠MFB=90°,
∴MF为AB的垂直平分线,
∴MA=MB,
∵所对的圆心角是120°,
∴∠AMB=60°,
∴△AMB为等边三角形;
由作图可得QF=PF,
∵AF=BF,∠QFA=∠PFB,
∴△QFA≌△PFB(SAS),
∴∠QAF=∠PBF=60°,
∵OM=OB,
∴∠OMB=∠OBM=30°,
∴∠OBF=30°,
∴∠OBP=∠OBF+∠PBF=90°,即OB⊥BP,
∴BP为圆的切线.
变式2.如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,点A和点B是格点,点C在格线上,点M是AC的中点,DE为所在半圆的直径.
(Ⅰ)点A和点B的距离为    ;
(Ⅱ)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,在半圆上画出CD的中点P,并简要说明点P的位置是如何找到的(不要求证明)  连接AC交格线于点N,作射线MN交直径DE于点O,连接DC交格线于点F1,F2,取格点F,作射线F1F,F2F,连接F1B交线段F2F于点G,作射线CG交F1F于点B',作直线BB'交格线于点J,K,作射线JD,KC交于点H,连接BH交DC于点I,作射线OI交于点P,点P即为所求  .
【分析】(I)根据勾股定理进行计算即可;
(Ⅱ)连接AC交格线于点N,作射线MN交直径DE于点O,连接DC交格线于点F1,F2,取格点F,作射线F1F,F2F,连接F1B交线段F2F于点G,作射线CG交F1F于点B',作直线BB'交格线于点J,K,作射线JD,KC交于点H,连接BH交DC于点I,作射线OI交于点P,点P即为所求.
【解答】解:(I)由勾股定理得:AB,
故答案为:;
(II)连接AC交格线于点N,作射线MN交直径DE于点O,连接DC交格线于点F1,F2,取格点F,作射线F1F,F2F,连接F1B交线段F2F于点G,作射线CG交F1F于点B',作直线BB'交格线于点J,K,作射线JD,KC交于点H,连接BH交DC于点I,作射线OI交于点P,点P即为所求.
故答案为:连接AC交格线于点N,作射线MN交直径DE于点O,连接DC交格线于点F1,F2,取格点F,作射线F1F,F2F,连接F1B交线段F2F于点G,作射线CG交F1F于点B',作直线BB'交格线于点J,K,作射线JD,KC交于点H,连接BH交DC于点I,作射线OI交于点P,点P即为所求.
例1.一次数学课上,老师让大家在一张长12cm、宽5cm的矩形纸片内,折出一个菱形.甲同学按照取两组对边中点的方法折出菱形EFGH(见方案一),乙同学沿矩形的对角线AC折出∠CAE=∠DAC,∠ACF=∠ACB的方法得到菱形AECF(见方案二),请你通过计算,比较这两种折法中,菱形面积较大的是(  )
A.甲 B.乙 C.甲乙相等 D.无法判断
【分析】方案一中,通过图可知四个小直角三角形全等,用矩形面积减去4个小直角三角形的面积,即可得菱形面积;方案二中,两个小直角三角形全等,设菱形边长为x,在直角三角形中利用勾股定理可求x,再利用底×高可求菱形面积.然后比较两者面积大小.
【解答】解:方案一中,
∵E、F、G、H都是矩形ABCD的中点,
∴△HAE≌△HDG≌△FCG≌△FBE,
S△HAEAE AHABAD512,
S菱形EFGH=S矩形ABCD﹣4S△HAE=12×54=30;
方案二中,设BE=x,则CE=AE=12﹣x,
∵AF=EC,AB=CD,AE=CF,
∴△ABE≌△CDF,
在Rt△ABE中,AB=5,BE=x,AE=12﹣x,由勾股定理得(12﹣x)2=52+x2,解得x,
S△ABEBE AB5,
S菱形EFGH=S矩形ABCD﹣2S△ABE=12×52≈60﹣25=35>30,
故甲<乙.
故选:B.
变式1.将正方形纸片按图1方式依次对折得图2的△ABC,点D是AC边上一点,沿线段BD剪开展开后得到一个正方形,则点D应满足(  )
A.AD=AB B.BD⊥AC C.DB=2AD D.∠ADB=60°
【分析】动手操作后即可得到答案.
【解答】解:动手操作,沿线段BD剪开展开后得到一个正方形,则△ABD是正方形的八分之一,如图:
线段AD是正方形对边中点连线的一半,
∴BD⊥AD,即BD⊥AC,
故选:B.
变式2.小莹按照如图所示的步骤折叠A4纸,折完后,发现折痕AB′与A4纸的长边AB恰好重合,那么A4纸的长AB与宽AD的比值为    .
【分析】由第①次折叠知△AD'B'是等腰直角三角形,由第②次折叠知,AB=AB',从而解决问题.
【解答】解:由第②次折叠知,AB=AB',
由第①次折叠知,∠B'AB=45°,
∴△AD'B'是等腰直角三角形,
∴AB'AD',
∴AB与宽AD的比值为,
故答案为:,
例2.如图所示的是一个正方体的展开图,这个正方体可能是(  )
A. B. C. D.
【分析】结合正方体的展开图中字母所在面的位置,把展开图折叠再观察其位置,即可得到这个正方体.
【解答】解:把展开图折叠后,可知选项A中字母C所在的面应在左边,选项B中字母C所在的面也应在左边,选项D中字母A所在的面与字母E所在的面应相对,不相邻,所以这个正方体是C.
故选:C.
变式1.如图所示的展开图能折叠成的长方体是(  )
A. B.
C. D.
【分析】利用正方体及其表面展开图的特点依次分析选项可得答案.注意本题两个白面是相对的两个面.
【解答】解:根据题中展开图可知,长方体两端是黑色的小正方形,且两个黑面是相对的两个面,两个白面也是相对的两个面.
故选:C.
变式2.下列图形经过折叠可以围成一个棱柱的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】根据棱柱的特点进行分析即可.
【解答】解:A、不能围成棱柱,底面应该在两侧,故此选项不符合题意;
B、不能围成棱柱,侧面有4个,底面是三角形,应该是四边形才行,故此选项不符合题意;
C、能围成三棱柱,侧面有3个,底面是三角形,故此选项符合题意;
D、不能围成棱柱,底面应该在两侧,故此选项不符合题意;
故选:C.
例3.一个正方体的表面展开图如图所示,六个面上各有一字,连起来的意思是“祝你考试顺利”,把它折成正方体后,与“祝”相对的字是(  )
A.考 B.试 C.顺 D.利
【分析】利用正方体及其表面展开图的特点解题.
【解答】解:这是一个正方体的平面展开图,共有六个面,其中面“你”与面“试”相对,面“祝”与面“顺”相对,“考”与面“利”相对.
故选:C.
变式1.“学而不思则罔,思而不学则殆”体现了学习和思考的重要性.如图是每个面上都有一个汉字的正方体的一种表面展开图,那么在原正方体中与“学”字相对面上的字是(  )
A.不 B.思 C.则 D.罔
【分析】根据正方体及其表面展开图的特点进行求解即可.
【解答】解:由题意可知,在原正方体中与“学”字相对面上的字是“则”,
故选:C.
变式2.一个骰子相对两面的点数之和为7,将它按如图位置放置后,按箭头所示方向滚动,滚动到最后一格时,该骰子朝上一面的点数是(  )
A.6 B.5 C.4 D.3
【解答】解:∵相对两面的点数之和为7,
∴1的对面为6,3的对面为4,2的对面为5,
∴第一次滚动之后,3朝下,4朝上,
第二次滚动之后,1朝下,6朝上,
第三次滚动之后,2朝下,5朝上.
所以骰子朝上一面的点数5.
故选:B.
例4.如图是正方体的展开图,相对面上的多项式的和相等,则A等于(  )
A.x2﹣4 B.x2﹣4x﹣2 C.x2﹣x﹣1 D.x﹣1
【分析】根据相对面上的多项式的和相等,列出关于A的算式进行计算即可.
【解答】解:根据相对面上的多项式的和相等可得:
A=x2+1+(﹣x﹣2)﹣(3x+1)
=x2+1﹣x﹣2﹣3x﹣1
=x2﹣4x﹣2.
故选:B.
变式1.有一个正方体的六个面上分别标有数字1,2,3,4,5,6,从三个不同的角度观察这个正方体所得到的结果如图所示,如果标有数字1的面所对面上的数字记为a,标有数字4的面所对面上的数字记为b,那么a﹣b的值为(  )
A.﹣1 B.5 C.﹣5 D.3
【分析】根据与1相邻的面的数字有2,3,4,6判断出1的对面数字是5,与4相邻的面的数字有1,3,5,6判断出4的对面数字是2,从而确定出3的对面数字是6,然后确定出a、b的值,相加即可求解.
【解答】解:由图可知,1的对面数字是5,4的对面数字是2,3的对面数字是6,
∵标有数字1的面所对面上的数字记为a,标有数字4的面所对面上的数字记为b,
∴a=5,b=2,
∴a﹣b=5﹣2=3,
故选:D.
变式2.图是一个正方体的表面展开图,正方体相对两个面上的代数式的积相同则A为(  )
A. B. C. D.
【分析】利用正方体及其表面展开图的特点可得:面“”与面“A”相对,面“”与面“”相对,再根据相对两个面上的代数式的积相同表示出A,最后运用整式的混合吞噬法则化简即可.
【解答】解:这是一个正方体的平面展开图,共有六个面,根据正方体表面展开图的“相间、Z端是对面”,可知其中面“”与面“A”相对,面“”与面“”相对,
由题意可得:

故选:D.
例1.观察图,依次几何变换顺序正确的是(  )
A.轴对称、旋转、平移 B.旋转、轴对称、平移
C.轴对称、平移、旋转 D.平移、轴对称、旋转
【分析】根据轴对称的性质、旋转的性质、平移的性质即可得到结论.
【解答】解:依次几何变换顺序是轴对称、平移、旋转,
故选:C.
变式1.如图,在平面内,由图1经过两次图形变换得到图3,下列说法正确的是(  )
A.只经过平移 B.只经过中心对称
C.只经过旋转 D.只经过轴对称
【分析】根据轴对称的性质即可得到结论.
【解答】解:由图1经过两次图形变换得到图3,只经过轴对称即可,
故选:D.
变式2.如图所示,该图案是经过(  )
A.平移得到的 B.旋转或轴对称得到的
C.轴对称得到的 D.旋转得到的
【解答】解:图案外面是一个圆,里面是均匀分布的三个“花瓣”,
∴图案既可以看成一个“花瓣”绕圆心旋转2次得到的,也可以看成其中一个“花瓣”的对称轴为对称轴通过轴对称得到的,
故选:B.
变式3.我国古代数学的发展历史源远流长,曾诞生了很多伟大的数学发现.下列与我国古代数学发现相关的图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是(  )
A. B.
C. D.
【分析】中心对称图形是在平面内,把一个图形绕某一定点旋转180°,能够与自身重合的图形.轴对称图形是在平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.依据定义判断.
【解答】解:A.是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
B.既是轴对称图形,又是中心对称图形,符合题意.
C.是中心对称图形,不是轴对称图形,不符合题意.
D.既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,不符合题意.
故选:B.
变式4.如图,从放大镜里看到的三角尺和原来的三角尺之间的变换是(  )
A.轴对称变换 B.平移变换
C.相似变换 D.旋转变换
【分析】根据轴对称变换,平移变换,相似变换,旋转变换的相关概念结合题目,采用排除法即可选出正确选项.
【解答】解:根据相似图形的定义可知,用放大镜将图形放大.属于图形的形状相同,大小不相同,所以属于相似变换,
故选:C.
例2.将抛物线y=﹣2x2向左平移2个单位,再向上平移3个单位得到的抛物线,其表达式为(  )
A.y=﹣2(x+2)2+3 B.y=﹣2(x﹣2)2﹣3
C.y=﹣2(x+2)2﹣3 D.y=﹣2(x﹣2)2+3
【分析】先确定原抛物线的顶点坐标为(0,0),再利用点的平移规律得到点(0,0)向左平移2个单位,再向上平移3个单位得到的对应点的坐标为(﹣2,3),
然后利用顶点式写出平移后的抛物线解析式.
【解答】解:抛物线y=﹣2x2的顶点坐标为(0,0),把点(0,0)向左平移2个单位,再向上平移3个单位得到的对应点的坐标为(﹣2,3),
所以平移的抛物线解析式为y=2(x+2)2+3.
故选:A.
变式1.在平面直角坐标系xOy中,将抛物线y=2x2先向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后所得到的抛物线的解析式为(  )
A.y=2(x﹣1)2﹣3 B.y=2(x﹣1)2+3
C.y=2(x+1)2﹣3 D.y=2(x+1)2+3
【分析】把抛物线y=2x2的顶点(0,0)先向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后得到点的坐标为(﹣1,﹣3),即得到平移后抛物线的顶点坐标,然后根据顶点式写出解析式即可.
【解答】解:抛物线y=2x2的顶点坐标为(0,0),把点(0,0)先向左平移1个单位长度,再向下平移3个单位长度后得到点的坐标为(﹣1,﹣3),
所以平移后所得的抛物线的解析式为y=2(x+1)2﹣3.
故选:C.
变式2.若将抛物线C:y=2x2﹣4x+1向右平移3个单位得到抛物线C′则抛物线C与C′一定关于某条直线对称,这条直线是(  )
A.x B.x=2 C.x D.x=3
【分析】先把y=2x2﹣4x+1配成顶点式,得到抛物线y=2x2﹣4x+1的顶点坐标为(1,﹣1),再根据点平移的规律得到点(1,﹣1)向右平移3个单位的对应点的坐标为(4,﹣1),然后通过确定两顶点关于直线x对称得到两抛物线关于此直线对称.
变式3.在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是(  )
A.y=﹣(x﹣1)2﹣2 B.y=﹣(x+1)2﹣2
C.y=﹣(x﹣1)2+2 D.y=﹣(x+1)2+2
【分析】先利用配方法得到抛物线y=x2+2x+3的顶点坐标为(﹣1,2),再写出点(﹣1,2)关于原点的对称点为(1,﹣2),由于旋转180°,抛物线开口相反,于是得到抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2﹣2.
【解答】解:y=x2+2x+3=(x+1)2+2,抛物线y=x2+2x+3的顶点坐标为(﹣1,2),点(﹣1,2)关于原点的对称点为(1,﹣2),
所以抛物线y=x2+2x+3绕着原点旋转180°,所得抛物线的解析式是y=﹣(x﹣1)2﹣2.
故选:A.
例3.如图,在⊙O中,直径AB=2,C是圆上一点,将弧BC沿BC折叠,折叠后的弧恰好经过点O,则图中阴影部分的周长为(  )
A. B. C. D.1π
【分析】作⊙O半径OM⊥BC于N,由折叠的性质得到,得到,由,求出∠BON=60°,得到∠MOA=180°﹣60°=120°,由弧长公式求出的长,即可求出阴影的周长.
【解答】解:作⊙O半径OM⊥BC于N,
由折叠的性质得到,,
∴,
∵,
∴∠BON=60°,
∴∠MOA=180°﹣60°=120°,
∵OA=1,
∴,
∴阴影的周长OAOA.
故选:A.
变式1.如图,将平行四边形纸片ABCD按如图方式折叠,使点C与点A重合,点D的落点记为点D′,折痕为EF,连接CF.若∠B=45°,∠FCE=60°,,则线段D′F的长为(  )
A.6 B. C. D.
【解答】解:平行四边形纸片ABCD按如图方式折叠,使点C与点A重合,点D的落点记为点D′,折痕为EF,∠FCE=60°,如图,过A作AH⊥BE,
∴∠EAF=∠ECF=60°,D′F=DF,∠AFE=∠CFE,AF=CF,AE=CE,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD,AD∥BC,AD=BC,
∴∠AFE=∠CFE=∠FEC,∠FAE=∠AEB=60°,
∴CE=AF=CF,
∴DF=BE=D′F,
∵∠B=45°,,AH⊥BE,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
变式2.如图,在 ABCD中,,点E为BC边上一点,BE=6,点F是AB边上的动点,将△BEF沿直线EF折叠得到△GEF,点B的对应点为点G,连接DE,有下列4个结论:①tanB=2;②DE=10;③当GE⊥BC时,;④若点G恰好落在线段DE上时,则.其中正确的是(  )
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【分析】过点A作AH⊥BC于点H,利用三线合一以及正切的定义,求出tanB,即可判断①;过点D作DK⊥BC于点K,利用勾股定理求出DE,判断②;过点F作FM⊥BC于点M,证明△EMF为等腰直角三角形,设EM=FM=x,三角函数求出BM的长,利用BE=BM+EM,求出x的值,进而求出EF的长,判断③;证明△AND∽△CNE,推出∠ENC=∠ECN,根据折叠的性质,推出EF∥CA,利用平行线分线段成比例,即可得出结论,判断④.
【解答】解:①过点A作AH⊥BC于点H,
∵,
∴,
∴,
∴;故①正确;
②过点D作DK⊥BC于点K,则:四边形AHKD为矩形,
∴DK=AH=8,HK=AD=BC=8,
∵BE=6,
∴CE=2,
∵,
∴CK=4,
∴EK=CE+CK=6,
∴;故②正确;
③过点F作FM⊥BC于点M,
∵GE⊥BC,
∴∠BEG=90°,
∵翻折,
∴∠BEF=∠GEF=45°,
∴∠EFM=∠BEF=45°,
∴EM=FM,
设EM=FM=x,
∵,
∴,
∴,
∴x=4,
∴EM=FM=4,
∴;故③错误;
④当点G恰好落在线段DE上时,如图:设AC与DE交于点N,
∵AB=CD,
∴AD∥BC,
∴△AND∽△CNE,
∴,
∴,
∴,
∴∠ENC=∠ECN,
∴∠BEN=∠ENC+∠ECN=2∠ECN,
∵翻折,
∴∠BEN=2∠BEF,
∴∠BEF=∠ECN,
∴EF∥AC,
∴;故④正确,
综上:正确的是①②④;
故选:D.
例4.已知:如图,在△ABC中,∠BAC=120°,以BC为边向形外作等边三角形BCD,把△ABD绕着点D按顺时针方向旋转60°后得到△ECD,且A、C、E三点共线,若AB=3,AC=2,求∠BAD的度数与AD的长.
【分析】由旋转的性质可得出∠ADE=60°、DA=DE,进而可得出△ADE为等边三角形以及∠DAE=60°,由点A、C、E在一条直线上可得出∠BAD=∠BAC﹣∠DAE=60°;由点A、C、E在一条直线上可得出AE=AC+CE,根据旋转的性质可得出CE=AB,结合AB=3、AC=2可得出AE的长度,再根据等边三角形的性质即可得出AD的长度.
【解答】解:∵△ABD绕着点D按顺时针方向旋转60°后得到△ECD,
∴∠ADE=60°,DA=DE,
∴△ADE为等边三角形,
∴∠DAE=60°.
∵点A、C、E在一条直线上,
∴∠BAD=∠BAC﹣∠DAE=120°﹣60°=60°.
∵点A、C、E在一条直线上,
∴AE=AC+CE.
∵△ABD绕着点D按顺时针方向旋转60°后得到△ECD,
∴CE=AB,
∴AE=AC+AB=2+3=5.
∵△ADE为等边三角形,
∴AD=AE=5.
变式1.如图,在等腰△ABC中,AB=AC,点D是BC的中点.将△ABD绕点A旋转后得到△ACE那么下列结论正确的是(  )
A.AB=AE B.AB∥EC C.∠ABC=∠DAE D.DE⊥AC
【分析】利用转的性质证明△ABD≌△ACE,从而得AD=AE,∠BAD=∠CAE,所以∠CAD=∠CAE,根据等腰三角形的性质即可得证.
【解答】解:∵AB=AC,点D是BC的中点.
∴∠BAD=∠CAD,
由旋转可得△ABD≌△ACE,
∴AD=AE,∠BAD=∠CAE,
∴∠CAD=∠CAE,
∴AC⊥DE,
所以D对
故答案选:D.
变式2.如图,D是等边△ABC内的一点,∠ADC=150°,∠ADB=90°,若△ACD的面积为,则边AB的长为    .
【分析】将△ACD绕点C逆时针旋转60° 得到△BCE作CF⊥BE交BE的延长线于点F,首先证明出△DCE是等边三角形,然后设CF=x,则DE=CE=2x,得到BEDE=2x,根据S△BEC=S△ACD求BE×CF=2,求出x,然后利用股定理求解即可.
【解答】解:如图所示,
将△ACD绕点C逆时针旋转60°得到△BCE,
作CF⊥BE交BE的延长线于点F,
∴△ACD≌△BCE,∠DCE=60°,∠BEC=∠ADC=150°,
∴CD=CE,
∴△DCE是等边三角形,
∴∠CDE=∠CED=60°,
∴∠BDE=360°﹣∠ADB﹣∠ADC=60°,
∴∠BED=∠BEC﹣∠CED=90°,
∴∠DBE=30°,
∴∠CEF=180°﹣∠BEC=30°,
∴设CF=x,则DE=CE=2x,
∴BEDE=2x,
∵△ACD≌△BCE,
∴S△BCE=S△ACDBE×CF=2,
即:2x×x=2,
解得x(负值舍去),
∴CF,EFCF,
BE=2x=2,∴BF=BE+EF=3,
∴BC2,
∴AB=BC=2,
故答案为:2.
例5.如图,已知⊙O的半径为1,AB是直径,分别以点A、B为圆心,以AB的长为半径画弧.两弧相交于C、D两点,则图中阴影部分的面积是(  )
A. B. C. D.
【分析】连接AC、BC,如图,先判断△ACB为等边三角形,则∠BAC=60°,由于S弓形BC=S扇形BAC﹣S△ABC,所以图中阴影部分的面积=4S弓形BC+2S△ABC﹣S⊙O,然后利用扇形的面积公式、等边三角形的面积公式和圆的面积公式计算.
【解答】解:连接BC,如图,
由作法可知AC=BC=AB=2,
∴△ACB为等边三角形,
∴∠BAC=60°,
∴S弓形BC=S扇形BAC﹣S△ABC,
∴图中阴影部分的面积=4S弓形BC+2S△ABC﹣S⊙O
=4(S扇形BAC﹣S△ABC)+2S△ABC﹣S⊙O
=4S扇形BAC﹣2S△ABC﹣S⊙O
=4222﹣π×12
π﹣2.
故选:A.
变式1.如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=4,点E,F分别为AD,BC的中点,分别以点E,F为圆心,EF长为半径作半圆,两半圆交于点G,H,连接EF,EG,EH,FG,FH,则图中阴影部分的面积为(  )
A. B. C. D.
【分析】根据矩形、菱形的性质以及正三角形的判定求出EG=EH=EF=FG=FH=2,∠EFG=∠EFH=60°,OE=OF=1,再根据扇形面积、三角形面积的计算方法进行计算即可.
【解答】解:由题意得EG=EH=EF=FG=FH=2,
∴△EFG,△EFH是正三角形,
∴∠EFG=∠EFH=60°,
∴OE=OF=1,
∴OG=OHOE,
∴GH=2,
∴S弓形EGH=S扇形FGH﹣S△FGH
1

∴S阴影①②=S半圆﹣2S弓形EGH
π×222
=2,
∴S阴影=4.
故选:D.
变式2.如图,正六边形ABCDEF的外接圆⊙O的半径为2,过圆心O的两条直线l1、l2的夹角为60°,则图中的阴影部分的面积为(  )
A.π B.π C.π D.π
【分析】连接AD,OC,由⊙O是正六边形的外接圆可求得∠COD=60°,△COD是等边三角形,根据扇形面积公式可求S扇形COD,根据三角形面积公式可求S△COD,利用三角形全等将两块阴影部分拼接,转化为弓形,根据S阴影=S扇形COD﹣S△COD即可求解.
【解答】解:如图,连接AD,OC,
∵⊙O是正六边形的外接圆,
∴AD必过点O,∠COD60°,
又∵OC=OD,
∴△COD是等边三角形,OC=OD=CD=2,
∵直线l1、l2的夹角为60°,
∴∠COD﹣∠KOD=∠KOH﹣∠KOD,
即∠COK=∠DOH,
又∵∠DOH=∠AOG,
∴∠COK=∠AOG,
∵∠OCK=∠OAG=60°,OC=OA,
∴△OCK≌△OAG(ASA),S扇形COM=S扇形AON,
∴S扇形COM﹣S△OCK=S扇形AON﹣S△OAG,
∴S阴影=S扇形COD﹣S△COD,
∵S扇形CODπ,
S△COD,
∴S阴影π.
故选:C.
例6.如图,平面直角坐标系中,A(﹣1,0),B(0,1),,将△ABC绕点A顺时针旋转,每秒旋转45°,则第86秒旋转结束时,点C的坐标为(  )
A. B.
C. D.
【分析】由题意得,每旋转8秒△ABC回到原来位置,则第86秒旋转结束时△ABC的位置与第6秒旋转结束时△ABC的位置相同,结合旋转的性质可得答案.
【解答】解:∵△ABC绕点A顺时针旋转,每秒旋转45°,
∴每旋转8秒△ABC回到原来位置.
∵86=8×10+6,
∴第86秒旋转结束时△ABC的位置与第6秒旋转结束时△ABC的位置相同.
如图,第6秒旋转结束时△ABC旋转到△AB6C6的位置,
∵6×45°=270°,
∴AC6⊥x轴.
∵A(﹣1,0),,
∴AC.
由旋转得,AC6=AC,
∴C6(﹣1,),
∴第86秒旋转结束时,点C的坐标为(﹣1,).
故选:B.
变式1.如图,把正方形铁片OABC置于平面直角坐标系中,顶点A的坐标为(3,0),点P(1,2)在正方形铁片上,将正方形铁片绕其右下角的顶点按顺时针方向依次旋转90°,第一次旋转至图①位置,第二次旋转至图②位置,…则正方形铁片连续旋转2024次后,点P的坐标为(  )
A.(6070,2) B.(6072,2) C.(6073,2) D.(6074,1)
【分析】首先求出P1~P5的坐标,探究规律后,利用规律解决问题.
【解答】解:第一次P1(5,2),
第二次P2(8,1),
第三次P3(10,1),
第四次P4(13,2),
第五次P5(17,2),

发现点P的位置4次一个循环,
∵2024÷4=506,
P2024的纵坐标与P4相同为2,横坐标为1+12×506=6073,
∴P2024(6073,2).
故选:C.
变式2.如图,在平面直角坐标系中,已知点A(2,0),∠OAB=120°,AB=AO=2,且点B在第一象限内,将△AOB绕点O顺时针旋转,每次旋转60°,则第2023次旋转后,点B的坐标是(  )
A. B. C. D.
【分析】求出B1~B5的坐标,探究规律,利用规律解决问题即可.
【解答】解:过点B作BH⊥y轴于H.
在Rt△ABH中,∠AHB=90°,∠BAH=180°﹣120°=60°,AB=OA=2,
∴AH=AB cos60°=1,BHAH,
∵∠BOH=30°,
∴OB=2BH=2,B(3,),
由题意B1(3,),B2(0,﹣2),B3(﹣3,),B4(﹣3,),B5(0,2),…,6次一个循环,
∵2023÷6=337……1,
∴B2023(3,),
故选:A.
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