旋转的三大要素是什么


这是一道结合几何旋转变换和分类讨论的题目。题目中的菱形ABCD由两个等边三角形拼成,点P是△ABD内的任意一点。现在,我们需要对△BPD进行旋转操作,将其绕点B旋转到△BQC的位置。

解题思路:

这道题目的主要考察点是旋转变换和分类讨论。我们需要仔细分析题目中的每一个条件,并考虑到所有可能的情况。在近几年的中,这种题型经常出现,有时甚至作为压轴题,因此考生需要特别重视。

辅助线如图所示,我们连接DQ、PQ、AP。

根据题意,△BPD绕点B旋转后成为△BQC。∠PBQ=60°,同时根据旋转性质,PB=QB,所以三角形PBQ是等边三角形。

(1)当四边形BPDQ是平行四边形时,我们知道∠BPD和∠PBQ的和为180°,所以∠BPD=120°;

(2)当△PQD是等腰直角三角形时,我们需要进行分类讨论:

①如果DP=DQ,∠PDQ=90°,那么∠DPQ=45°,∠BPD=105°;

②如果DQ=PQ,∠PQD=90°,同样,∠DPQ=45°,∠BPD=105°;

③如果PD=PQ,∠DPQ=90°,那么,∠BPD=150°;

(3)当∠APB=100°,且△PQD是等腰三角形时,我们可以证明△PAB与△QDB是全等的(边角边),∠DQB=∠APB=100°,∠DQP=40°。然后我们继续分类讨论:

①如果PQ=PD,∠DPQ=100°,那么,∠BPD=160°;

②如果PQ=DQ,∠DPQ=70°,∠BPD=130°;

③如果PD=DQ,∠DPQ=40°,那么,∠BPD=100°;

通过旋转变换,虽然看似都在变化,但有一些固定的要素是不变的,比如三角形PBQ是等边三角形,以及△PAB与△QDB的全等关系。只要找到这些关键点,问题就能迎刃而解。