2021中考数学真题知识点分类汇编-图形的对称填空题(含答案)
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一.轴对称的性质(共4小题)
1.(2021•鞍山)如图,∠POQ=90°,定长为a的线段端点A,OQ上运动(点A,B不与点O重合),C为AB的中点,A′O交AB于点D,当△OBD是等腰三角形时 .
2.(2021•广州)如图,在△ABC中,AC=BC,点D是边AB上一点,点B关于直线CD的对称点为B′,则∠BCD的度数为 .
3.(2021•株洲)《蝶几图》是明朝人戈汕所作的一部组合家具的设计图(“”为“蜨”,同“蝶”),它的基本组件为斜角形,共十三只(图①中的“樣”和“隻”为“样”和“只”).图②为某蝶几设计图(“一樣二隻”的大三斜组件为两个全等的等腰直角三角形),已知某人位于点P处,点P与点A关于直线DQ对称,则∠DCP= 度.
4.(2021•嘉兴)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=2,点P从点A出发沿AB方向运动,连结CP,点A关于直线CP的对称点为A′,A′P.在运动过程中,点A′到直线AB距离的最大值是 ;点P到达点B时,线段A′P扫过的面积为 .
二.关于x轴、y轴对称的点的坐标(共2小题)
5.(2021•淄博)在直角坐标系中,点A(3,2)关于x轴的对称点为A1,将点A1向左平移3个单位得到点A2,则A2的坐标为 .
6.(2021•宜昌)如图,在平面直角坐标系中,将点A(﹣1,2),则点B关于x轴的对称点C的坐标是 .
三.剪纸问题(共1小题)
7.(2021•资阳)将一张圆形纸片(圆心为点O)沿直径MN对折后,按图1分成六等份折叠得到图2,再将△AOB展开得到如图3的一个六角星.若∠CDE=75°,则∠OBA的度数为 .
四.轴对称-最短路线问题(共8小题)
8.(2021•西宁)如图,△ABC是等边三角形,AB=6,AD是BC边上的中线,M是AD上的一个动点,MN,则BM+MN的最小值是 .
9.(2021•丹东)已知:到三角形3个顶点距离之和最小的点称为该三角形的费马点.如果△ABC是锐角(或直角)三角形,则其费马点P是三角形内一点(例如:等边三角形的费马点是其三条高的交点).若AB=AC=,BC=2,则PA+PB+PC= ;若AB=2,BC=2,AC=4,则PA+PB+PC= .
10.(2021•毕节市)如图,在菱形ABCD中,BC=2,Q为AB的中点,P为对角线BD上的任意一点 .
11.(2021•鄂尔多斯)如图,已知正方形ABCD的边长为6,点F是正方形内一点,DF,且∠ADF=∠DCF,连接EB,EF .
12.(2021•呼和浩特)已知菱形ABCD的面积为2,点E是一边BC上的中点,点P是对角线BD上的动点.连接AE,则线段PE与PC的和的最小值为 ,最大值为 .
13.(2021•聊城)如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,C分别在x轴,y轴上,B(﹣4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,点E的坐标为 .
14.(2021•黄冈)如图,正方形ABCD中,AB=1,∠ACD的平分线交AD于点E,在AB上截取AF=DE,分别交CE,CA于点G,H,PQ⊥AC于点Q,连接PH.下列结论:①CE⊥DF;③EA=AH,其中所有正确结论的序号是 .
15.(2021•青海)如图,正方形ABCD的边长为8,点M在DC上且DM=2,则DN+MN的最小值是 .
五.翻折变换(折叠问题)(共23小题)
16.(2021•锦州)如图,∠MON=30°,点A1在射线OM上,过点A1作A1B1⊥OM交射线ON于点B1,将△A1OB1沿A1B1折叠得到△A1A2B1,点A2落在射线OM上;过点A2作A2B2⊥OM交射线ON于点B2,将△A2OB2沿A2B2折叠得到△A2A3B2,点A2落在射线OM上;…按此作法进行下去,在∠MON内部作射线OH1B1,A2B2,A3B3,…,AnBn交于点P1,P2,P3,…Pn,又分别与A2B1,A3B2,A4B3,…,An+1Bn,交于点Q1,Q2,Q3,…,Qn.若点P1为线段A1B1的中点,OA1=,则四边形AnPnQnAn+1的面积为 (用含有n的式子表示).
17.(2021•阿坝州)如图,腰长为2+2的等腰△ABC中,D为腰AB上的一个动点,将△ACD沿CD折叠,当CE与△ABC的某一条腰垂直时,BD的长为 .
18.(2021•黔西南州)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,M是BC上的点,且CM=3,使点D落在AB上的点P处,点C落在点C′处,则线段AN的长是 .
19.(2021•盘锦)如图,四边形ABCD为矩形,AB=2,点P为边AB上一点,以DP为折痕将△DAP翻折,连接AA′,AA′交PD于点M,连接AQ,MQ .
20.(2021•镇江)如图,点A,B,C,O在网格中小正方形的顶点处,O,将△ABC沿l平移得到△MNO,M是A的对应点,P,Q分别是A,M的对应点.已知网格中每个小正方形的边长都等于1 .
21.(2021•抚顺)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,连接BO.若AB=4,CF=5 .
22.(2021•大连)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,将△ABE沿直线AE翻折180°,得到△AB′E,BE=2,则BB′的长是 .
23.(2021•湘西州)如图,将一条对边互相平行的纸带进行两次折叠,折痕分别为AB、CD,∠1=20°,则∠2的度数是 .
24.(2021•威海)如图,先将矩形纸片ABCD沿EF折叠(AB边与DE在CF的异侧),AE交CF于点G,使CG与AE在同一条直线上,折痕为GH.若∠AEF=α,则HE= cm.
25.(2021•本溪)如图,将正方形纸片ABCD沿PQ折叠,使点C的对称点E落在边AB上,EF交AD于点G,连接CG交PQ于点H;②S△CEG=S△CBE+S四边形CDQH;③EC平分∠BEG;④EG2﹣CH2=GQ•GD,正确的是 (填序号即可).
26.(2021•东营)如图,正方形纸片ABCD的边长为12,点F是AD上一点,点D落在点G处,连接DG并延长交AB于点E.若AE=5 .
27.(2021•深圳)如图,在△ABC中,D,E分别为BC,将△CDE沿DE折叠,得到△FDE,CF,∠BFC=90°,AB=4,EF=10 .
28.(2021•海南)如图,在矩形ABCD中,AB=6,将此矩形折叠,使点C与点A重合,折痕为EF,则AD′的长为 ,DD′的长为 .
29.(2021•河南)小华用一张直角三角形纸片玩折纸游戏,如图1,在Rt△ABC中,∠B=30°,AC=1.第一步,将纸片沿CD折叠,点A落在A'处;第二步,将纸片沿CA'折叠,如图3.当点D′恰好落在原直角三角形纸片的边上时,线段A′D′的长为 .
30.(2021•黑龙江)在矩形ABCD中,AB=2cm,将矩形ABCD沿某直线折叠,折痕与直线AD交于点E,且DE=3cm cm2.
31.(2021•无锡)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=6,点E在线段AC上,D是线段BC上的一点,连接DE,得到四边形FGDE,当点G恰好落在线段AC上时 .
32.(2021•盐城)如图,在矩形ABCD中,AB=3,E、F分别是边BC、CD上一点,EF⊥AE,连接AC′,当BE= 时,△AEC′是以AE为腰的等腰三角形.
33.(2021•杭州)如图是一张矩形纸片ABCD,点M是对角线AC的中点,点E在BC边上,使点C落在对角线AC上的点F处,连接DF,则∠DAF= 度.
34.(2021•广安)如图,将三角形纸片ABC折叠,使点B、C都与点A重合,AE=EF,DE= .
35.(2021•泰安)如图,将矩形纸片ABCD折叠(AD>AB),使AB落在AD上,然后将矩形纸片展开铺在一个平面上,E点不动,使点B落在AE上的点G处,连接DE,CE=2,则AD的长为 .
36.(2021•成都)如图,在矩形ABCD中,AB=4,点E,F分别在边AD,且AE=3,按以下步骤操作:
第一步,沿直线EF翻折,点A的对应点A′恰好落在对角线AC上,则线段BF的长为 ;
第二步,分别在EF,A′B′上取点M,N,使点F与点E重合,则线段MN的长为 .
37.(2021•重庆)如图,△ABC中,点D为边BC的中点,将△ADC沿直线AD翻折至△ABC所在平面内,得△ADC′,分别与边AB交于点E,与AD交于点O.若AE=BE,则AD的长为 .
38.(2021•重庆)如图,三角形纸片ABC中,点D,E,AC,BC上,CF=6,将这张纸片沿直线DE翻折,AF=EF,则四边形ADFE的面积为 .
六.图形的剪拼(共3小题)
39.(2021•烟台)综合实践活动课上,小亮将一张面积为24cm2,其中一边BC为8cm的锐角三角形纸片(如图1),经过两刀裁剪,拼成了一个无缝隙、无重叠的矩形BCDE(如图2) cm.
40.(2021•常州)中国古代数学家刘徽在《九章算术注》中,给出了证明三角形面积公式的出入相补法.如图所示,在△ABC中,连接DE,过点A作AF⊥DE,将△ABC分割后拼接成矩形BCHG.若DE=3,AF=2 .
41.(2021•湖州)由沈康身教授所著,数学家吴文俊作序的《数学的魅力》一书中记载了这样一个故事:如图,三姐妹为了平分一块边长为1的祖传正方形地毯,再拼成三个小正方形(阴影部分).则图中AB的长应是 .
七.胡不归问题(共1小题)
42.(2021•郴州)如图,在△ABC中,AB=5,sinA=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点PB的最小值为 .
参考答案与试题解析
一.轴对称的性质(共4小题)
1.(2021•鞍山)如图,∠POQ=90°,定长为a的线段端点A,OQ上运动(点A,B不与点O重合),C为AB的中点,A′O交AB于点D,当△OBD是等腰三角形时 67.5°或72° .
【详解】解:∵∠POQ=90°,C为AB的中点,
∴OC=AC=BC,
∴∠COA=∠BAO,∠OBC=∠BOC,
又由折叠性质可得∠COA=∠COA′,
∴∠COA=∠COA′=∠BAO,
设∠COA=∠COA′=∠BAO=x°,则∠BCO=2x°,∠OBD=90°﹣x°,
①当OB=OD时,∠ABO=∠BDO,
∴90°﹣x°=3x°,
解得x=22.4°,
∴∠OBD=90°﹣22.5°=67.5°;
②当BD=OD时,∠OBD=∠A′OB,
∴90°﹣x°=90°﹣8x°,解得:x=0(舍去),
∴此情况不存在;
③当OB=DB时,∠BDO=∠A′OB,
∴3x°=90°﹣5x°,
解得:x=18°,
∴∠OBD=90°﹣18°=72°;
综上,∠OBD的度数为67.5°或72°,
【答案】67.5°或72°.
2.(2021•广州)如图,在△ABC中,AC=BC,点D是边AB上一点,点B关于直线CD的对称点为B′,则∠BCD的度数为 33° .
【详解】解:∵AC=BC,
∴∠A=∠B=38°,
∵B′D∥AC,
∴∠ADB′=∠A=38°,
∵点B关于直线CD的对称点为B′,
∴∠CDB′=∠CDB=(38°+180°)=109°,
∴∠BCD=180°﹣∠B﹣∠CDB=180°﹣38°﹣109°=33°.
【答案】33°.
3.(2021•株洲)《蝶几图》是明朝人戈汕所作的一部组合家具的设计图(“”为“蜨”,同“蝶”),它的基本组件为斜角形,共十三只(图①中的“樣”和“隻”为“样”和“只”).图②为某蝶几设计图(“一樣二隻”的大三斜组件为两个全等的等腰直角三角形),已知某人位于点P处,点P与点A关于直线DQ对称,则∠DCP= 21 度.
【详解】解:∵点P与点A关于直线DQ对称,∠ADQ=24°,
∴∠PDQ=∠ADQ=24°,AD=DP,
∵△ABD和△CBD为两个全等的等腰直角三角形,
∴∠CDB=∠ADB=45°,CD=AD,
∴∠CDP=∠CDB+∠ADB+∠PDQ+∠ADQ=138°,
∵AD=DP,CD=AD,
∴CD=DP,即△DCP是等腰三角形,
∴∠DCP=(180°﹣∠CDP)=21°.
【答案】21.
4.(2021•嘉兴)如图,在△ABC中,∠BAC=30°,AB=2,点P从点A出发沿AB方向运动,连结CP,点A关于直线CP的对称点为A′,A′P.在运动过程中,点A′到直线AB距离的最大值是 ;点P到达点B时,线段A′P扫过的面积为 (1+)π﹣1﹣ .
【详解】解:如图1中,过点B作BH⊥AC于H.
在Rt△ABH中,BH=AB•sin30°=1BH=,
在Rt△BCH中,∠BCH=45°,
∴CH=BH=1,
∴AC=CA′=8+,
当CA′⊥AB时,点A′到直线AB的距离最大,
设CA′交AB的延长线于K.
在Rt△ACK中,CK=AC•sin30°=,
∴A′K=CA′﹣CK=1+﹣=.
如图2中,点P到达点B时扇形A′CA﹣2S△ABC=﹣3×)×1=(1+.
【答案】,(6+.
二.关于x轴、y轴对称的点的坐标(共2小题)
5.(2021•淄博)在直角坐标系中,点A(3,2)关于x轴的对称点为A1,将点A1向左平移3个单位得到点A2,则A2的坐标为 (0,﹣2) .
【详解】解:∵点A(3,2)关于x轴的对称点为A4,
∴A1(3,﹣4),
∵将点A1向左平移3个单位得到点A3,
∴A2的坐标为(0,﹣5).
【答案】(0,﹣2).
6.(2021•宜昌)如图,在平面直角坐标系中,将点A(﹣1,2),则点B关于x轴的对称点C的坐标是 (1,﹣2) .
【详解】解:∵将点A(﹣1,2)向右平移4个单位长度得到点B,
∴B(1,2),
则点B关于x轴的对称点C的坐标是(7,﹣2).
【答案】(1,﹣4).
三.剪纸问题(共1小题)
7.(2021•资阳)将一张圆形纸片(圆心为点O)沿直径MN对折后,按图1分成六等份折叠得到图2,再将△AOB展开得到如图3的一个六角星.若∠CDE=75°,则∠OBA的度数为 135° .
【详解】解:由题知,∠AOB=,
由翻折知∠OAB=∠DCE,
∵∠CDE=75°,
∴∠DCE=180°﹣75°﹣75°=30°,
∴∠OAB=∠DCE=,
∴∠OBA=180°﹣∠AOB﹣∠OAB=180°﹣30°﹣15°=135°,
【答案】135°.
四.轴对称-最短路线问题(共8小题)
8.(2021•西宁)如图,△ABC是等边三角形,AB=6,AD是BC边上的中线,M是AD上的一个动点,MN,则BM+MN的最小值是 .
【详解】解:连接CM,CN,
∵△ABC是等边三角形,AD是中线,
∴AD⊥BC,BD=CD,
∴AD是BC的垂直平分线,
∴BM=CM,
∴BM+MN=CM+MN,即当点C、M,BM+MN最小值为CN的长,
∵点N是AB的中点,
∴CN⊥AB,AN=,
∴CN===3,
∴BM+MN最小值为:3,
【答案】3.
9.(2021•丹东)已知:到三角形3个顶点距离之和最小的点称为该三角形的费马点.如果△ABC是锐角(或直角)三角形,则其费马点P是三角形内一点(例如:等边三角形的费马点是其三条高的交点).若AB=AC=,BC=2,则PA+PB+PC= 5 ;若AB=2,BC=2,AC=4,则PA+PB+PC= 2 .
【详解】解:如图,过A作AD⊥BC,
过B,C分别作∠DBP=∠DCP=30°,P为△ABC的费马点,
∵AB=AC=,BC=2,
∴,
∴,
∴PD=4,
∴,
∴,
∴PA+PB+PC=5;
②如图:
∵AB=2,BC=2,
∴AB2+BC2=16,AC2=16,
∴AB2+BC4=AC2,∠ABC=90°,
∵,
∴∠BAC=30°,
将△APC绕点A逆时针旋转60°,
由旋转可得:△APC≌△AP'C',
∴AP'=AP,PC=P'C',∠CAC'=∠PAP'=60°,
∴△APP′是等边三角形,
∴∠BAC'=90°,
∵P为△ABC的费马点,
即B,P,P',PA+PB+PC=BC',
∴PA+PB+PC=BP+PP'+P'C'=BC'==,
【答案】5,.
10.(2021•毕节市)如图,在菱形ABCD中,BC=2,Q为AB的中点,P为对角线BD上的任意一点 .
【详解】解:如图,连接PC,CQ.
∵四边形ABCD是菱形,
∴∠ABP=∠PBC,
在△ABP和△CBP中,
,
∴△ABP≌△CBP(SAS),
∴PA=PC,
∵AB∥CD,
∴∠ABC+∠BCD=180°,
∴∠ABC=180°﹣120°=60°,
∵AB=BC,
∴△ABC是等边三角形,
∵AQ=QB,
∴CQ⊥AB,
∴CQ=BC•sin60°=,
∵PA+PQ=PC+PQ≥CQ,
∴PA+PQ≥,
∴PA+PQ的最小值为.
【答案】.
11.(2021•鄂尔多斯)如图,已知正方形ABCD的边长为6,点F是正方形内一点,DF,且∠ADF=∠DCF,连接EB,EF 3﹣3 .
【详解】解:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,
∴∠ADF+∠FDC=90°,
∵∠ADF=∠FCD,
∴∠FDC+∠FCD=90°,
∴∠DFC=90°,
∴点F在以DC为直径的半圆上移动,
如图,设DC的中点为O,则点B的对应点是B',
连接B'O交AD于E,交半圆O于F,OF=3,
∵∠C'=90°,B'C'=C'D=CD=6,
∴OC'=4,
∴B'O===3,
∴B'F=3﹣3,
∴EB+FE的长度最小值为3﹣3,
【答案】7﹣3.
12.(2021•呼和浩特)已知菱形ABCD的面积为2,点E是一边BC上的中点,点P是对角线BD上的动点.连接AE,则线段PE与PC的和的最小值为 ,最大值为 2+ .
【详解】解:根据图形可画出图形,如图所示,
过点B作BF∥AC交AE的延长线于点F,
∴∠F=∠CAE,∠EBF=∠ACE,
∵点E是BC的中点,
∴△ACE≌△FBE(AAS),
∴BF=AC,
∵AE平分∠BAC,
∴∠BAE=∠CAE,
∴∠BAE=∠F,
∴AB=BF=AC,
在菱形ABCD中,AB=BC,
∴AB=BC=AC,即△ABC是等边三角形;
∴∠ABC=60°,
设AB=a,则BD=,
∴菱形ABCD的面积=AC•BD=2,即,
∴a=2,即AB=BC=CD=2;
∵四边形ABCD是菱形,
∴点A和点C关于BD对称,
∴PE+PC=AP+EP,
当点A,P,E三点共线时,此时AE=;
点P和点D重合时,PE+PC的值最大,
过点D作DG⊥BC交BC的延长线于点G,连接DE,
∵AB∥CD,∠ABC=60°,
∴∠DCG=60°,
∴CG=1,DG=,
∴EG=6,
∴DE==,
此时PE+PC=2+;
即线段PE与PC的和的最小值为;最大值为2+.
【答案】;2+.
13.(2021•聊城)如图,在直角坐标系中,矩形OABC的顶点O在坐标原点,C分别在x轴,y轴上,B(﹣4,6),D(0,4),线段EF在边OA上移动,保持EF=3,点E的坐标为 (﹣,0) .
【详解】解:在BC上截取BH=3,作点D关于x轴的对称点D',
∴BH=EF=3,BC∥AO,
∴四边形BHEF是平行四边形,
∴BF=EH,
∵点D与点D'关于x轴对称,
∴DE=D'E,点D'坐标为(3,
∵四边形BDEF的周长=EF+BF+BD+DE,
∴四边形BDEF的周长=EH+ED'+BD+EF,
∵EF和BD是定值,
∴当EH+D'E有最小值时,四边形BDEF的周长有最小值,
∴当点E,点H,EH+D'E有最小值,
∵点B(﹣4,6),
∴点H(﹣2,6),
设直线D'H的解析式为y=kx+b,
则,
解得:,
∴直线D'H的解析式为y=﹣10x﹣4,
∴当y=2时,x=﹣,
∴点E(﹣,0),
【答案】(﹣,0).
14.(2021•黄冈)如图,正方形ABCD中,AB=1,∠ACD的平分线交AD于点E,在AB上截取AF=DE,分别交CE,CA于点G,H,PQ⊥AC于点Q,连接PH.下列结论:①CE⊥DF;③EA=AH,其中所有正确结论的序号是 ①②④ .
【详解】解:∵正方形ABCD,
∴CD=AD,∠CDE=∠DAF=90°,
∴∠ADF+∠CDF=90°,
在△CDE和△DAF中,
,
∴△CDE≌△DAF(ASA),
∴∠DCE=∠ADF,
∴∠DCF+∠CDF=90°,
∴∠DGC=90°,
∴CE⊥DF,故①正确;
∵CE平分∠ACD,
∴∠DCE=∠HCG,
在△GCD和△GCH中,
,
∴△GCD≌△GCH(ASA),
∴CD=CH,∠CDH=∠CHD,
∵正方形ABCD,
∴CD∥AB,
∴∠CDF=∠AFD,
∴∠CHD=∠AFD,
∵∠CHD=∠AHF,
∴∠AFD=∠AHF,
∴AF=AH,
∴AC=AH+CH=AF+CD=DE+CD,故②正确,
设DE=AF=AH=a,
∵∠AHF=∠DHC,∠CDF=∠AFH,
∴△DHC∽△FHA,
∴=,
∴=,
∴a=﹣1,
∴DE=AF=AH=﹣4,
∴AE=1﹣DE=2﹣,
∴EA≠AH;
∵△GCD≌△GCH,
∴DG=GH,
∵CE⊥DF,
∴CG垂直平分DH,
∴DP=PH,
当DQ⊥HC时,PH+PQ=DP+PQ有最小值,
过点D作DM⊥HC,
则DM的长度为PH+PQ的最小值,
∵S△ADC==,
∴DM=,故④正确.
【答案】①②④.
15.(2021•青海)如图,正方形ABCD的边长为8,点M在DC上且DM=2,则DN+MN的最小值是 10 .
【详解】解:∵正方形是轴对称图形,点B与点D是关于直线AC为对称轴的对称点,
∴连接BN,BD,
∴BN=ND,
∴DN+MN=BN+MN,
连接BM交AC于点P,
∵点 N为AC上的动点,
由三角形两边和大于第三边,
知当点N运动到点P时,
BN+MN=BP+PM=BM,
BN+MN的最小值为BM的长度,
∵四边形ABCD为正方形,
∴BC=CD=8,CM=8﹣4=6,
∴BM==10,
∴DN+MN的最小值是10.
【答案】10.
五.翻折变换(折叠问题)(共23小题)
16.(2021•锦州)如图,∠MON=30°,点A1在射线OM上,过点A1作A1B1⊥OM交射线ON于点B1,将△A1OB1沿A1B1折叠得到△A1A2B1,点A2落在射线OM上;过点A2作A2B2⊥OM交射线ON于点B2,将△A2OB2沿A2B2折叠得到△A2A3B2,点A2落在射线OM上;…按此作法进行下去,在∠MON内部作射线OH1B1,A2B2,A3B3,…,AnBn交于点P1,P2,P3,…Pn,又分别与A2B1,A3B2,A4B3,…,An+1Bn,交于点Q1,Q2,Q3,…,Qn.若点P1为线段A1B1的中点,OA1=,则四边形AnPnQnAn+1的面积为 (用含有n的式子表示).
【详解】解:由折叠可知,OA1=A1A6=,
又A1B8∥A2B2,
∴△OA4P1∽△OA2P6,△OP1B1∽△OP4B2,
∴===,
又点P1为线段A1B2的中点,
∴A1P1=P7B1,
∴A2P6=P2B2,
则点P2为线段A2B2的中点,
同理可证,P2、P4、⋯Pn依次为线段A3B7、A4B4、⋯AnBn的中点.
∵A8B1∥A2B2,
∴△P1B1Q3∽△P2A2O7,
∴==,
则△P1B4Q1的P1B3上的高与△P2A2O2的A2P2上的高之比为5:2,
∴△P1B5Q1的P1B5上的高为,
同理可得△P2B7Q2的P2B4上的高为⋯,
由折叠可知A2A8=,A6A4=,
∵∠MON=30°,
∴A1B1=tan30°×OA4=1,
∴A2B5=2,A3B5=4,⋯
∴=﹣
=﹣
=,
同理,=﹣
=﹣
=,
⋯,
=﹣
=
=
=
=.
【答案】.
17.(2021•阿坝州)如图,腰长为2+2的等腰△ABC中,D为腰AB上的一个动点,将△ACD沿CD折叠,当CE与△ABC的某一条腰垂直时,BD的长为 或2 .
【详解】解:当CE⊥AB 时,如图,
设垂足为M,在Rt△AMC中,
由折叠得:∠ACD=∠DCE=22.5°,
∵等腰△ABC中,顶角∠A=45°,
∴∠B=∠ACB=67.5°,
∴∠BCM=22.3°,
∴∠BCM=∠DCM,
在△BCM和△DCM中,
,
∴△BCM≌△DCM(ASA),
∴BM=DM,
由折叠得:∠E=∠A=45°,AD=DE,
∴△MDE是等腰直角三角形,
∴DM=EM,
设DM=x,则BM=xx,
∴AD=x.
∵AB=5+2,
∴8x+x=2,解得:x=,
∴BD=2x=2;
当CE⊥AC时,如图,
∴∠ACE=90°,
由折叠得:∠ACD=∠DCE=45°,
∵等腰△ABC中,顶角∠A=45°,
∴∠E=∠A=45°,AD=DE,
∴∠ADC=∠EDC=90°,即点D,且△ADC、△ACE都是等腰直角三角形,
∵AB=AC=2+2,
∴AD=AC=2+,
BD=AB﹣AD=(7+2)﹣(4+,
综上,BD的长为.
【答案】或8.
18.(2021•黔西南州)如图,在矩形纸片ABCD中,AB=6,M是BC上的点,且CM=3,使点D落在AB上的点P处,点C落在点C′处,则线段AN的长是 4 .
【详解】解:连接PM,如图
∵AB=6,BC=9,
∴BM=BC﹣CM=3﹣3=6,
由折叠性质得,CD=PC′=6,C′M=CM=3,
在Rt△PBM和Rt△MC′P中,
,
∴Rt△PBM≌Rt△MC′P(HL),
∴PB=C′M=3,
∴PA=AB﹣PB=7﹣3=3.
设AN=x,则ND=6﹣x=PN,
在Rt△APN中,AN2+AP2=PN2,
即x2+36=(9﹣x)2,
解得x=6,
∴AN的长是4.
【答案】4.
19.(2021•盘锦)如图,四边形ABCD为矩形,AB=2,点P为边AB上一点,以DP为折痕将△DAP翻折,连接AA′,AA′交PD于点M,连接AQ,MQ 4 .
【详解】解:如图,作点A关于BC的对称点T,连接BT,RT,MT.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠RAT=90°,
∵AR=DR=,AT=2AB=4,
∴RT===8,
∵A,A′关于DP对称,
∴AA′⊥DP,
∴∠AMD=90°,
∵AR=RD,
∴RM=AD=,
∵MT≥RT﹣RM,
∴MT≥4,
∴MT的最小值为4,
∵QA+QM=QT+QM≥MT,
∴QA+QM≥2
∴QA+QM的最小值为4.
【答案】4.
20.(2021•镇江)如图,点A,B,C,O在网格中小正方形的顶点处,O,将△ABC沿l平移得到△MNO,M是A的对应点,P,Q分别是A,M的对应点.已知网格中每个小正方形的边长都等于1 .
【详解】解:连接PQ,AM,
由图形变换可知:PQ=AM,
由勾股定理得:AM=,
∴PQ=.
【答案】.
21.(2021•抚顺)如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,连接BO.若AB=4,CF=5 2 .
【详解】解:连接AF,过O作OH⊥BC于H
∵将矩形纸片ABCD折叠,使点A与点C重合,
∴AF=CF=5,OA=OC,
在Rt△ABF中,BF==,
∴BC=BF+CF=8,
∵OA=OC,OH⊥BC,
∴O为AC中点,OH∥AB,
∴OH是△ABC的中位线,
∴BH=CH=BC=4AB=2,
在Rt△BOH中,OB==,
【答案】2.
22.(2021•大连)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,将△ABE沿直线AE翻折180°,得到△AB′E,BE=2,则BB′的长是 2 .
【详解】解:∵菱形ABCD,
∴AB=AD,AD∥BC,
∵∠BAD=60°,
∴∠ABC=120°,
∵AB′⊥BD,
∴∠BAB'=,
∵将△ABE沿直线AE翻折180°,得到△AB′E,
∴BE=B'E,AB=AB',
∴∠ABB'=,
∴∠EBB'=∠ABE﹣∠ABB'=120°﹣75°=45°,
∴∠EB'B=∠EBB'=45°,
∴∠BEB'=90°,
在Rt△BEB'中,由勾股定理得:
BB'=,
【答案】2.
23.(2021•湘西州)如图,将一条对边互相平行的纸带进行两次折叠,折痕分别为AB、CD,∠1=20°,则∠2的度数是 40° .
【详解】解:如图
分别延长EB、DB到F,G,
由于纸带对边平行,
∴∠1=∠4=20°,
∵纸带翻折,
∴∠2=∠4=20°,
∴∠DBF=∠3+∠8=40°,
∵CD∥BE,
∴∠2=∠DBF=40°.
【答案】40°.
24.(2021•威海)如图,先将矩形纸片ABCD沿EF折叠(AB边与DE在CF的异侧),AE交CF于点G,使CG与AE在同一条直线上,折痕为GH.若∠AEF=α,则HE= cm.
【详解】解:如图,分别过G,EN⊥GH于N,
延长GF、延长HE至点P,
则GM=AB=2cm,
由题意,∠AEF=α,
∵四边形ABCD为矩形,
∴GF∥HE,
∴∠GFE=∠PEF=α,
∴GE=GF.
同理可得:GE=HE.
∴HE=GF,
∴四边形GHEF为平行四边形.
∴∠GFE=∠GHE=α,
∵EN⊥GH于N,HE=GE,
∴由等腰三角形三线合一性质可得:HN=GN=,
∵sin∠GHE=sinα==,
∴HG=,
在Rt△HEN中,cos∠GHE=cosα=,
∴HE====.
【答案】.
25.(2021•本溪)如图,将正方形纸片ABCD沿PQ折叠,使点C的对称点E落在边AB上,EF交AD于点G,连接CG交PQ于点H;②S△CEG=S△CBE+S四边形CDQH;③EC平分∠BEG;④EG2﹣CH2=GQ•GD,正确的是 ①③④ (填序号即可).
【详解】解:①∵四边形ABCD是正方形,
∴∠A=∠B=∠BCD=∠D=90°.
由折叠可知:∠GEP=∠BCD=90°,∠F=∠D=90°.
∴∠BEP+∠AEG=90°,
∵∠A=90°,
∴∠AEG+∠AGE=90°,
∴∠BEP=∠AGE.
∵∠FGQ=∠AGE,
∴∠BEP=∠FGQ.
∵∠B=∠F=90°,
∴△PBE∽△QFG.
故①正确;
②过点C作CM⊥EG于M,
由折叠可得:∠GEC=∠DCE,
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠DCE,
∴∠BEC=∠GEC,
在△BEC和△MEC中,
,
∴△BEC≌△MEC(AAS).
∴CB=CM,S△BEC=S△MEC.
∵CG=CG,
∴Rt△CMG≌Rt△CDG(HL),
∴S△CMG=S△CDG,
∴S△CEG=S△BEC+S△CDG>S△BEC+S四边形CDQH,
∴②不正确;
③由折叠可得:∠GEC=∠DCE,
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠DCE,
∴∠BEC=∠GEC,
即EC平分∠BEG.
∴③正确;
④连接DH,MH,如图,
∵△BEC≌△MEC,△CMG≌△CDG,
∴∠BCE=∠MCE,∠MCG=∠DCG,
∴∠ECG=∠ECM+∠GCM=∠BCD=45°,
∵EC⊥HP,
∴∠CHP=45°.
∴∠GHQ=∠CHP=45°.
由折叠可得:∠EHP=∠CHP=45°,
∴EH⊥CG.
∴EG4﹣EH2=GH2.
由折叠可知:EH=CH.
∴EG6﹣CH2=GH2.
∵CM⊥EG,EH⊥CG,
∴∠EMC=∠EHC=90°,
∴E,M,H,C四点共圆,
∴∠HMC=∠HEC=45°.
在△CMH和△CDH中,
,
∴△CMH≌△CDH(SAS).
∴∠CDH=∠CMH=45°,
∵∠CDA=90°,
∴∠GDH=45°,
∵∠GHQ=∠CHP=45°,
∴∠GHQ=∠GDH=45°.
∵∠HGQ=∠DGH,
∴△GHQ∽△GDH,
∴.
∴GH5=GQ•GD.
∴GE2﹣CH2=GQ•GD.
∴④正确;
综上可得,正确的结论有:①③④.
【答案】①③④.
26.(2021•东营)如图,正方形纸片ABCD的边长为12,点F是AD上一点,点D落在点G处,连接DG并延长交AB于点E.若AE=5 .
【详解】解:设CF与DE交于点O,
∵将△CDF沿CF折叠,点D落在点G处,
∴GO=DO,CF⊥DG,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=CD,∠A=∠ADC=90°=∠FOD,
∴∠CFD+∠FCD=90°=∠CFD+∠ADE,
∴∠ADE=∠FCD,
在△ADE和△DCF中,
,
∴△ADE≌△DCF(ASA),
∴AE=DF=5,
∵AE=5,AD=12,
∴DE===13,
∵cos∠ADE=,
∴,
∴DO==GO,
∴EG=13﹣3×=,
【答案】.
27.(2021•深圳)如图,在△ABC中,D,E分别为BC,将△CDE沿DE折叠,得到△FDE,CF,∠BFC=90°,AB=4,EF=10 10﹣4 .
【详解】解:如图,延长ED交FC于G,DE交于点M,
∵将△CDE沿DE折叠,得到△FDE,
∴EF=EC,DF=DC,
∴EG⊥CF,
又∵∠BFC=90°,
∴BF∥EG,
∵AB∥EF,
∴四边形BFEM是平行四边形,
∴BM=EF=10,
∴AM=BM﹣AB=10﹣4,
∵AB∥EF,
∴∠M=∠FED,
∴∠M=∠CED=∠AEM,
∴AE=AM=10﹣8,
【答案】10﹣4.
28.(2021•海南)如图,在矩形ABCD中,AB=6,将此矩形折叠,使点C与点A重合,折痕为EF,则AD′的长为 6 ,DD′的长为 .
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴CD=AB=6,
∵AD′=CD,
∴AD′=6;
连接AC,
∵AB=4,BC=AD=8,
∴AC===10,
∵∠BAF=∠D′AE=90°,
∴∠BAE=∠D′AF,
在△BAE和△D′AF中
,
∴△BAE≌△D′AF(ASA),
∴D′F=BE,∠AEB=∠AFD′,
∴∠AEC=∠D′FD,
由题意知:AE=EC;
设BE=x,则AE=EC=8﹣x,
在Rt△ABE中,∠B=90°
(8﹣x)2=68+x2,
解得:x=,
∴BE=,AE=6﹣=,
∴=,
∴=,
∵∠AD′F=∠D′AE=90°,
∴D′F∥AE,
∵DF∥EC,
∴△DD′F∽△CAE,
∴==,
∴DD′=×10=,
【答案】8,.
29.(2021•河南)小华用一张直角三角形纸片玩折纸游戏,如图1,在Rt△ABC中,∠B=30°,AC=1.第一步,将纸片沿CD折叠,点A落在A'处;第二步,将纸片沿CA'折叠,如图3.当点D′恰好落在原直角三角形纸片的边上时,线段A′D′的长为 或 2﹣ .
【详解】解:①点D′恰好落在直角三角形纸片的AB边上时,设A′C交AB边于点E,
由题意:△ADC≌△A′DC≌△A′D′C,A′C垂直平分线段DD′.
则∠D′A′C=∠DA′C=∠A=60°,A′C=AC=1.
∵∠ACB=90°,∠B=30°,
∴BC=AC•tanA=1×tan60°=.
AB=2AC=2,
∵,
∴CE=.
∴A′E=A′C﹣CE=3﹣.
在Rt△A′D′E中,
∵cos∠D′A′E=,
∴,
∴A′D′=2A′E=2﹣.
②点D′恰好落在直角三角形纸片的BC边上时,如图,
由题意:△ADC≌△A′DC≌△A′D′C,∠ACD=∠A′CD=∠A′CD′=;
则∠D′A′C=∠DA′C=∠A=60°,A′C=AC=1.
∵∠D′A′C=60°,∠A′CD′=30°,
∴∠A′D′C=90°,
∴A′D′=′C=.
综上,线段A′D′的长为:.
【答案】 或 2﹣.
30.(2021•黑龙江)在矩形ABCD中,AB=2cm,将矩形ABCD沿某直线折叠,折痕与直线AD交于点E,且DE=3cm (2+6)或(6﹣2) cm2.
【详解】解:将此长方形折叠,使点B与点D重合,
∴BE=ED=3cm.
在Rt△ABE中,AB2+AE4=BE2.
∴24+AE2=36,
解得AE=cm.
∴AD=AE+ED=(+4)cm或AD=ED﹣AE=(3﹣
∴矩形ABCD的面积为为AD•AB=(3+6)cm2或(6﹣2)cm2.
【答案】(2+6)或(6﹣4).
31.(2021•无锡)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AC=6,点E在线段AC上,D是线段BC上的一点,连接DE,得到四边形FGDE,当点G恰好落在线段AC上时 .
【详解】解:如图,过点F作FH⊥AC于H,
∵将四边形ABDE沿直线DE翻折,得到四边形FGDE,
∴AB=FG=2,AE=EF=6,
∴EG===3,
∵sin∠FEG=,
∴,
∴HF=,
∵cos∠FEG=,
∴,
∴EH=,
∴AH=AE+EH=,
∴AF===,
【答案】.
32.(2021•盐城)如图,在矩形ABCD中,AB=3,E、F分别是边BC、CD上一点,EF⊥AE,连接AC′,当BE= 或 时,△AEC′是以AE为腰的等腰三角形.
【详解】解:设BE=x,则EC=4﹣x,
由翻折得:EC′=EC=4﹣x,当AE=EC′时,
∵矩形ABCD,
∴∠B=90°,
由勾股定理得:72+x2=(5﹣x)2,
解得:,
当AE=AC′时,如图
∵EF⊥AE,
∴∠AEF=∠AEC′+∠FEC′=90°,
∴∠BEA+∠FEC=90°,
∵△ECF沿EF翻折得△EC′F,
∴∠FEC′=∠FEC,
∴∠AEB=∠AEH,
∵∠B=∠AHE=90°,AE=AE,
∴△ABE≌△AHE(AAS),
∴BE=HE=x,
∵AE=AC′,
∴EC′=2EH,
即4﹣x=4x,
解得,
综上所述:BE=或.
【答案】或.
33.(2021•杭州)如图是一张矩形纸片ABCD,点M是对角线AC的中点,点E在BC边上,使点C落在对角线AC上的点F处,连接DF,则∠DAF= 18 度.
【详解】解:连接DM,如图:
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ADC=90°.
∵M是AC的中点,
∴DM=AM=CM,
∴∠FAD=∠MDA,∠MDC=∠MCD.
∵DC,DF关于DE对称,
∴DF=DC,
∴∠DFC=∠DCF.
∵MF=AB,AB=CD,
∴MF=FD.
∴∠FMD=∠FDM.
∵∠DFC=∠FMD+∠FDM,
∴∠DFC=2∠FMD.
∵∠DMC=∠FAD+∠ADM,
∴∠DMC=2∠FAD.
设∠FAD=x°,则∠DFC=3x°,
∴∠MCD=∠MDC=4x°.
∵∠DMC+∠MCD+∠MDC=180°,
∴2x+4x+4x=180.
∴x=18.
【答案】18.
34.(2021•广安)如图,将三角形纸片ABC折叠,使点B、C都与点A重合,AE=EF,DE= .
【详解】解:∵把三角形纸片折叠,使点B,折痕分别为DE,
∴BE=AE,AF=FC,
∴∠AFE=30°,又AE=EF,
∴∠EAF=∠AFE=30°,
∴∠AEB=60°,
∴△ABE是等边三角形,∠AED=∠BED=30°,
∴∠BAE=60°,
∵DE=,
∴AE=BE=AB==2,
∴BF=BE+EF=8,∠BAF=60°+30°=90°,
∴FC=AF==7,
∴BC=BF+FC=,
【答案】.
35.(2021•泰安)如图,将矩形纸片ABCD折叠(AD>AB),使AB落在AD上,然后将矩形纸片展开铺在一个平面上,E点不动,使点B落在AE上的点G处,连接DE,CE=2,则AD的长为 4+2 .
【详解】解:由翻折的性质可知,EB=EB′,
在Rt△EBF和Rt△EB′D中,
,
∴Rt△EBF≌Rt△EB′D(HL),
∴BF=DB′,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠C=∠CDB′=∠EB′D=90°,
∴四边形ECDB′是矩形,
∴DB′=EC=2,
∴BF=EC=2,
由翻折的性质可知,BF=FG=3,∠EGF=∠B=∠AGF=90°,
∴AG=FG=2,
∴AF=2.
∴AB=AB′=2+2,
∴AD=AB′+DB′=4+2,
【答案】4+2.
36.(2021•成都)如图,在矩形ABCD中,AB=4,点E,F分别在边AD,且AE=3,按以下步骤操作:
第一步,沿直线EF翻折,点A的对应点A′恰好落在对角线AC上,则线段BF的长为 1 ;
第二步,分别在EF,A′B′上取点M,N,使点F与点E重合,则线段MN的长为 .
【详解】解:如图,过点F作FT⊥AD于T,连接FN,设AC交EF于J.
∵四边形ABFT是矩形,
∴AB=FT=4,BF=AT,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD=4,AD=BC=2
∴AC===4,
∵∠TFE+∠AEJ=90°,∠DAC+∠AEJ=90°,
∴∠TFE=∠DAC,
∵∠FTE=∠D=90°,
∴△FTE∽△ADC,
∴==,
∴==,
∴TE=2,EF=2,
∴BF=AT=AE﹣ET=3﹣4=1,
设A′N=x,
∵NM垂直平分线段EF,
∴NF=NE,
∴12+(4﹣x)2=42+x2,
∴x=2,
∴FN===,
∴MN===,
【答案】1,.
37.(2021•重庆)如图,△ABC中,点D为边BC的中点,将△ADC沿直线AD翻折至△ABC所在平面内,得△ADC′,分别与边AB交于点E,与AD交于点O.若AE=BE,则AD的长为 3 .
【详解】解:由题意可得,
△DCA≌△DC′A,OC=OC′,
∴点O为CC′的中点,
∵点D为BC的中点,
∴OD是△BCC′的中位线,
∴OD=BC′,
∴∠COD=∠EC′B=90°,
∵AE=BE,BC′=2,
∴OD=1,
在△EC′B和△EOA中,
,
∴△EC′B≌△EOA(AAS),
∴BC′=AO,
∴AO=2,
∴AD=AO+OD=8+1=3,
【答案】5.
38.(2021•重庆)如图,三角形纸片ABC中,点D,E,AC,BC上,CF=6,将这张纸片沿直线DE翻折,AF=EF,则四边形ADFE的面积为 5 .
【详解】解:∵纸片沿直线DE翻折,点A与点F重合,
∴DE垂直平分AF.
∴AD=DF,AE=EF.
∵DE∥BC,
∴DE为△ABC的中位线.
∴DE=BC=×(4+6)=7.
∵AF=EF,
∴△AEF为等边三角形.
∴∠FAC=60°.
在Rt△AFC中,
∵tan∠FAC=,
∴AF==2.
∴四边形ADFE的面积为:DE×AF==5.
【答案】5.
六.图形的剪拼(共3小题)
39.(2021•烟台)综合实践活动课上,小亮将一张面积为24cm2,其中一边BC为8cm的锐角三角形纸片(如图1),经过两刀裁剪,拼成了一个无缝隙、无重叠的矩形BCDE(如图2) 22 cm.
【详解】解:延长AT交BC于点P,
∵AP⊥BC,
∴•BC•AP=24,
∴×8×AP=24,
∴AP=3(cm),
由题意,AT=PT=3(cm),
∴BE=CD=PT=3(cm),
∵DE=BC=8cm,
∴矩形BCDE的周长为8+8+8+3=22(cm).
【答案】22.
40.(2021•常州)中国古代数学家刘徽在《九章算术注》中,给出了证明三角形面积公式的出入相补法.如图所示,在△ABC中,连接DE,过点A作AF⊥DE,将△ABC分割后拼接成矩形BCHG.若DE=3,AF=2 12 .
【详解】解:由题意,BG=CH=AF=2,EF=EH,
∴DG+EH=DE=3,
∴BC=GH=8+3=6,
∴△ABC的边BC上的高为6,
∴S△ABC=×4×4=12,
解法二:证明△ABC的面积=矩形BCHG的面积,可得结论.
【答案】12.
41.(2021•湖州)由沈康身教授所著,数学家吴文俊作序的《数学的魅力》一书中记载了这样一个故事:如图,三姐妹为了平分一块边长为1的祖传正方形地毯,再拼成三个小正方形(阴影部分).则图中AB的长应是 ﹣1 .
【详解】解:∵地毯面积被平均分成了3份,
∴每一份的边长为=,
∴CD=5×=,
在Rt△ACD中,根据勾股定理可得AD==,
又根据剪裁可知BD=CK=1,
∴AB=AD﹣BD=﹣5.
【答案】﹣1.
七.胡不归问题(共1小题)
42.(2021•郴州)如图,在△ABC中,AB=5,sinA=,BD⊥AC交AC于点D.点P为线段BD上的动点PB的最小值为 .
【详解】解:过点P作PE⊥AB于点E,过点C作CH⊥AB于点H,
∵BD⊥AC,
∴∠ADB=90°,
∵sinA==,AB=5,
∴BD=4,
由勾股定理得AD=,
∴sin∠ABD=,
∴EP=,
∴PC+PB=PC+PE,
即点C、P、E三点共线时PB最小,
∴PC+PB的最小值为CH的长,
∵S△ABC=,
∴4×7=5×CH,
∴CH=.
∴PC+PB的最小值为.
【答案】.
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