题目内容
9.边长为2的正方形ABCD的两顶点A、C分别在正方形EFGD的两边DE,DG上(如图1),现将正方形ABCD绕D点顺时针旋转,当A点第一次落在DF上时停止旋转,旋转过程中,AB边交DF于点M,BC边交DG于点N.(1)旋转过程中,当MN和AC平行时(如图2),求正方形ABCD旋转的度数;
(2)如图3,设△MBN的周长为p,在旋转正方形ABCD的过程中,p值是否有变化?请证明你的结论.
分析 (1)先根据平行线及正方形的性质得出BMN=∠BAC=45°,∠BNM=∠BCA=45°,故可得出BM=BN,根据SAS定理得出△DAM≌△DCN,故可得出∠ADM=∠CDN,由此可得出结论;
(2)延长BA交DE于H点,由ASA定理得出△DAH≌△DCN,DH=DN,AH=CN,再由SAS定理可得出△DMH≌△DMN,故可得出MN=MH=AM+AH,MN=AM+CN.由p=MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC可得出结论.
解答 解:(1)∵MN∥AC,
∴∠BMN=∠BAC=45°,∠BNM=∠BCA=45°.
∴∠BMN=∠BNM,
∴BM=BN.
又∵BA=BC,
∴AM=CN.
在△DAM与△DCN中,
$\left\{\begin{array}{l}AD=CD\\∠DAM=∠DCN\\ AM=CN\end{array}\right.$,
∴△DAM≌△DCN(SAS),
∴∠ADM=∠CDN,
∴∠ADM=$\frac{1}{2}$(90°-45°)=22.5°.
∴旋转过程中,当MN和AC平行时,正方形ABCD旋转的度数为45°-22.5°=22.5°.
(2)不变化,证明如下:
如图,延长BA交DE于H点,
∵∠ADE=45°-∠ADM,
∠CDN=90°-45°-∠ADM=45°-∠ADM,
∴∠ADE=∠CDN.
在△DAH与△DCN中,
$\left\{\begin{array}{l}∠ADH=∠CDN\\ AD=CD\\∠DAH=∠DCN\end{array}\right.$,
∴△DAH≌△DCN(ASA),
∴DH=DN,AH=CN.
在△DMH与△DMN中,
$\left\{\begin{array}{l}DH=DN\\∠MDE=∠MDN\\ DM=DM\end{array}\right.$,
∴△DMH≌△DMN(SAS),
∴MN=MH=AM+AH.
∴MN=AM+CN.
∴p=MN+BN+BM=AM+CN+BN+BM=AB+BC=4.
∴在旋转正方形ABCD的过程中,p值无变化.
点评 本题考查的是旋转的性质,熟知图形在旋转的过程中图形的大小及形状不变是解答此题的关键.
| A. | -4 | B. | -3 | C. | -2 | D. | -1 |
| A. | (6,2) | B. | (6,1) | C. | (4,2) | D. | (2,6) |