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2020年广东深圳市中考数学一轮复习 图形的变换补充练习解析版
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2020年深圳市中考数学一轮复习之图形的变换补充练习解析版
一、选择题
1.下图是我国几家银行的标志,其中是中心对称图形的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
2.下面几何体中,俯视图为三角形的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示几何体的俯视图是( )
A. B. C. D.
4.下列图形既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.如图是由5个完全相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
6.如图所示的主视图和俯视图对应的几何体(阴影所示为右)是( )
A. B. C. D.
7.在平面直角坐标系中,点A(m,2)与点B(3,n)关于y轴对称,则( )
A. m=3,n=2 B. m=-3,n=2 C. m=3,n=2 D.m=-2,n=3
8.如图,四边形 ABCD 是边长为5的正方形,E是 DC 上一点, DE=1 ,将 ΔADE 绕着点A顺时针旋转到与 ΔABF 重合,则 EF= ( )
A. 41 B. 42 C. 52 D. 213
9.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. 正三角形 B. 平行四边形 C. 正五边形 D. 圆
10.下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
11.如图,在平面直角坐标系中,将点 P(2,3) 绕原点 O 顺时针旋转90°得到点 P′ ,则 P′ 的坐标为( )
A. (3,2) B. (3,−1) C. (2,−3) D. (3,−2)
12.如图,△ABC中,AB=AC=2,∠B=30°,△ABC绕点A逆时针旋转α(0<α<120°)得到 ΔAB′C′ , B'C' 与BC,AC分别交于点D,E.设 CD+DE=x , ΔAEC′ 的面积为 y ,则 y 与 x 的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
13.如图所示,该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
14.一个物体如图所示,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
15.如图,点 C 为扇形 OAB 的半径 OB 上一点,将 ΔOAC 沿 AC 折叠,点 O 恰好落在 AB 上的点 D 处,且 BD′:AD′=1:3 ( BD′ 表示 BD 的长),若将此扇形 OAB 围成一个圆锥,则圆锥的底面半径与母线长的比为( )
A. 1:3 B. 1:π C. 1:4 D. 2:9
16.在平面直角坐标系中,将点 P(3,1) 向下平移2个单位长度,得到的点 P' 的坐标为( )
A. (3,−1) B. (3,3) C. (1,1) D. (5,1)
17.如图,在 ΔABC 中, AB=2 , BC=3.6 , ∠B=60∘ ,将 ΔABC 绕点 A 顺时针旋转度得到 ΔADE ,当点 B 的对应点 D 恰好落在 BC 边上时,则 CD 的长为( )
A. 1.6 B. 1.8 C. 2 D. 2.6
18.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
19.如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为EF,若AB=4,BC=8.则D′F的长为( )
A. 2 5 B. 4 C. 3 D. 2
20.如图,将 ΔABC 沿着过 BC 的中点 D 的直线折叠,使点 B 落在 AC 边上的 B1 处,称为第一次操作,折痕 DE 到 AC 的距离为 h1 ;还原纸片后,再将 ΔBDE 沿着过 BD 的中点 D1 的直线折叠,使点 B 落在 DE 边上的 B2 处,称为第二次操作,折痕 D1E1 到 AC 的距离记为 h2 ;按上述方法不断操作下去……经过第 n 次操作后得到折痕 Dn−1En−1 ,到 AC 的距离记为 hn .若 h1=1 ,则 hn 的值为( )
A. 1+12n−1 B. 1+12n C. 2−12n−1 D. 2−12n
21.如图,直线 EF 是矩形 ABCD 的对称轴,点 P 在 CD 边上,将 ΔBCP 沿 BP 折叠,点 C 恰好落在线段 AP 与 EF 的交点 Q 处, BC=43 ,则线段 AB 的长是( )
A. 8 B. 82 C. 83 D. 10
22.如图,在 Rt△ABO 中, ∠OBA=90° , A(4,4) ,点 C 在边 AB 上,且 ACCB=13 ,点 D 为 OB 的中点,点 P 为边 OA 上的动点,当点 P 在 OA 上移动时,使四边形 PDBC 周长最小的点 P 的坐标为( )
A. (2,2) B. (52,52) C. (83,83) D. (3,3)
二、填空题
23.如图,在直角坐标系中,已知点 A(3,2) ,将 ΔABO 绕点 O 逆时针方向旋转 180° 后得到 ΔCDO ,则点 C 的坐标是________.
24.如图,四边形ABCD是矩形纸片,将△BCD沿BD折叠,得到△BED,BE交AD于点F,AB=3.AF:FD=1:2,则AF=________.
25.如图,在Rt△ABC的纸片中,∠C=90°,AC=5,AB=13.点D在边BC上,以AD为折痕将△ADB折叠得到△ADB′,AB′与边BC交于点E.若△DEB′为直角三角形,则BD的长是________.
26.如图,在△ABC中,AC=BC,将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE.若AB=2,∠ACB=30°,则线段CD的长度为________.
27.如图,在△ABC中,AB=4,若将△ABC绕点B顺时针旋转60°,点A的对应点为点A′,点C的对应点为点C′,点D为A′B的中点,连接AD.则点A的运动路径 AA' 与线段AD、A′D围成的阴影部分面积是________.
28.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,将菱形ABCD绕点A逆时针方向旋转,对应得到菱形AEFG,点E在AC上,EF与CD交于点P,则DP的长是________.
29.如图,把某矩形纸片ABCD沿EF,GH折叠(点E,H在AD边上,点F,G在BC边上),使点B和点C落在AD边上同一点P处,A点的对称点为A'点,D点的对称点为D'点,若∠FPG=90°,△A'EP的面积为4,△D'PH的面积为1.则矩形ABCD的面积等于________。
30.如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=6,点M,N分别在AD,BC上,且AM= 13 AD,BN= 13 BC,E为直线BC上一动点,连接DE,将△DCE沿DE所在直线翻折得到△DC′E,当点C′恰好落在直线MN上时,CE的长为________.
三、解答题
31.在平面直角坐标系中,抛物线 y=ax2+bx+c 过点 A(−1,0) , B(3,0) ,与y轴交于点C,连接AC,BC,将 △OBC 沿BC所在的直线翻折,得到 △DBC ,连接OD.
(1)用含a的代数式表示点C的坐标.
(2)如图1,若点D落在抛物线的对称轴上,且在x轴上方,求抛物线的解析式.
(3)设 △OBD 的面积为S1 , △OAC 的面积为S2 , 若 S1S2=23 ,求a的值.
32.如图1,在 Rt△ABC 中, ∠ACB=90° , ∠B=30° ,点M是AB的中点,连接MC,点P是线段BC延长线上一点,且 PC
(1)找出与 ∠AMP 相等的角,并说明理由.
(2)如图2, CP=12BC ,求 ADBC 的值.
(3)在(2)的条件下,若 MD=133 ,求线段AB的长.
33.如图,点 E , F 分别在正方形 ABCD 的边 CD , BC 上,且 DE=CF ,点 P 在射线 BC 上(点 P 不与点 F 重合).将线段 EP 绕点 E 顺时针旋转 90° 得到线段 EG ,过点 E 作 GD 的垂线 QH ,垂足为点 H ,交射线 BC 于点 Q .
(1)如图1,若点 E 是 CD 的中点,点 P 在线段 BF 上,线段 BP , QC , EC 的数量关系为________.
(2)如图2,若点 E 不是 CD 的中点,点 P 在线段 BF 上,判断(1)中的结论是否仍然成立.若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(3)正方形 ABCD 的边长为6, AB=3DE , QC=1 ,请直接写出线段 BP 的长.
34.如图,四边形ABCD是正方形,连接AC,将 △ABC 绕点A逆时针旋转α得 △AEF ,连接CF,O为CF的中点,连接OE,OD.
(1)如图1,当 α=45° 时,请直接写出OE与OD的关系(不用证明).
(2)如图2,当 45°<α<90° 时,(1)中的结论是否成立?请说明理由.
(3)当 α=360° 时,若 AB=42 ,请直接写出点O经过的路径长.
35.如图,抛物线 y=−12x2+bx+c 过点 A(3,2) ,且与直线 y=−x+72 交于B、C两点,点B的坐标为 (4,m) .
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为抛物线上位于直线 BC 上方的一点,过点D作 DE⊥x 轴交直线 BC 于点E , 点P为对称轴上一动点,当线段 DE 的长度最大时,求 PD+PA 的最小值;
(3)设点M为抛物线的顶点,在y轴上是否存在点Q , 使 ∠AQM=45° ?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
一、选择题
1.根据轴对称图形的定义知:第1,3,4个图形是轴对称图形.
故答案为:B.
2.解: A 、俯视图为矩形;
B 、俯视图为圆(带有圆心);
C 、俯视图为圆;
D 、俯视图为三角形;
故答案为: D
3.解:根据俯视图的特征,只有B符合题意.
故答案为:B.
4.解:A、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;
B、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项错误;
C、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项正确;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;
故答案为:C.
5.解:从上面看是四个小正方形,如图所示: ,
故答案为:B.
6.解:A、B、D选项的主视图符合题意;
B选项的俯视图符合题意,
综上:对应的几何体为B选项中的几何体.
故答案为:B.
7.解:∵A(m,2)与B(3,n)关于y轴对称,
∴m=-3,n=2.
故答案为:B.
8.解:由旋转变换的性质可知, ΔADE≌ΔABF ,
∴正方形 ABCD 的面积=四边形 AECF 的面积 =25 ,
∴ BC=5 , BF=DE=1 ,
∴ FC=6 , CE=4 ,
∴ EF=FC2+CE2=52=213 .
故答案为:D.
9.解:A、正三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形;
B、平行四边形是中心对称图形,但不是轴对称图形;
C、正五边形是轴对称图形,但不是中心对称图形;
D、圆既是轴对称图形,又是中心对称图形。
故答案为:D。
10.A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合题意;
B、是轴对称图形,也是中心对称图形,故符合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故不符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故不符合题意.
故答案为:B.
11.如图,过P、P′两点分别作x轴,y轴的垂线,垂足为A、B,
∵线段OP绕点O顺时针旋转90°,
∴∠POP′=∠AOB=90°,
∴∠AOP=∠P′OB,且OP=OP′,∠PAO=∠P′BO=90°,
∴△OAP≌△OBP′,
∴P′B=PA=3,BO=OA=2,
∴P′(3,-2),
故答案为:D.
12.解:连接B′C,作AH⊥B′C′,垂足为H,
∵AB=AC,∠B=30°,
∴∠C=∠B=30°,
∵△ABC绕点A逆时针旋转α(0<α<120°)得到 ΔAB′C′ ,
∴AB′=AB=AC=AC′=2,∠AB′C′=∠C′=30°,
∴AH= 12 AC′=1,
∴C′H= AC′2−AH2=3 ,
∴B′C′=2C′H=2 3 ,
∵AB′=AC,
∴∠AB′C=∠ACB′,
∵∠AB′D=∠ACD=30°,
∴∠AB′C-∠AB′D=∠ACB′-∠ACD,
即∠DB′C=∠DCB′,
∴B′D=CD,
∵CD+DE=x,
∴B′D+DE=x,即B′E=x,
∴C′E=B′C′-B′E=2 3 -x,
∴y= 12C′E·AH = 12 ×(2 3 -x)×1= −12x+3 ,
观察只有B选项的图象符合题意。
故答案为:B。
13.解:从左边看是一个矩形,中间有两条水平的虚线。
故答案为: B 。
14.解:俯视图从图形上方观察即可得到。
故答案为:D。
15.解:连接 OD 交AC于 M .
由折叠的知识可得: OM=12OA , ∠OMA=90° ,
∴∠OAM=30° ,
∴∠AOM=60° ,
∵ 且 BD′:AD′=1:3 ,
∴∠AOB=80°
设圆锥的底面半径为 r ,母线长为 l ,
80πl180=2πr ,
∴r:l=2:9 。
故答案为: D 。
16.解:将点 P(3,1) 向下平移2个单位长度,得到的点 P ′ 的坐标为 (3,1−2) ,即 (3,−1) 。
故答案为:A。
17.由旋转的性质可知, AD=AB ,
∵ ∠B=60∘ , AD=AB ,
∴ ΔADB 为等边三角形,
∴ BD=AB=2 ,
∴ CD=CB−BD=1.6 ,
故答案为:A .
18.A、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项符合题意.
故答案为:D .
19.解:连接 AC 交 EF 于点 O ,如图所示:
∵四边形 ABCD 是矩形,
∴ AD=BC=8 , ∠B=∠D=90∘ ,
AC=AB2+BC2=42+82=45 ,
∵折叠矩形使 C 与 A 重合时, EF⊥AC , AO=CO=12AC=25 ,
∴ ∠AOF=∠D=90∘ , ∠OAF=∠DAC ,
∴则Rt △AOF ∽Rt △ADC
∴ AOAF=ADAC ,即: 25AF=845 ,
解得: AF=5 ,
∴ D'F=DF=AD−AF=8−5=3 。
故答案为:C。
20.∵ D 是 BC 的中点,折痕 DE 到 AC 的距离为 h1
∴点 B 到 DE 的距离 =h1=1 ,
∵ D1 是 BD 的中点,折痕 D1E1 到 AC 的距离记为 h2 ,
∴点 B 到 D1E1 的距离 =h2=1+12h1=1+12 ,
同理: h3=h2+14h1=1+12+14 , h4=h3+18h1=1+12+14+18
…… hn=1+12+14+18+⋯+12n−1=2−12n−1
故答案为:C .
21.解:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴ ∠C=90∘ ,
由题意得: BF=12BC , EF//AB ,
∴ ∠ABQ=∠BQF ,
由折叠的性质得: ∠BQP=∠C=90° , BQ=BC ,
∴ ∠AQB=90° , BF=12BQ ,
∴ ∠BQF=30° ,
∴ ∠ABQ=30° ,
在 RtΔABQ 中, AB=2AQ , BQ=3AQ=43 ,
∴ AQ=4 , AB=8 。
故答案为:A。
22.∵在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),
∴AB=OB=4,∠AOB=45°,
∵ ACCB=13 ,点D为OB的中点,
∴BC=3,OD=BD=2,
∴D(0,2),C(4,3),
作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,
则此时,四边形PDBC周长最小,E(0,2),
∵直线OA 的解析式为y=x,
设直线EC的解析式为y=kx+b,
∴ {b=24k+b=3 ,
解得: {k=14b=2 ,
∴直线EC的解析式为y= 14 x+2,
解 {y=xy=14x+2 得, {x=83y=83 ,
∴P( 83 , 83 ),
故答案为:C.
二、填空题
23.解:由题意 A , C 关于原点对称,
∵A(3,2) ,
∴C(−3,−2) ,
故答案为: (−3,−2)
24.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠A=90°,
∴∠ADB=∠DBC,
∵∠DBC=∠DBF,
∴∠ADB=∠DBF,
∴FB=FD,
∵AF:FD=1:2,
∴设AF=x(x>0),则FD=2x,
∴FB=FD=2x,
∵AB2+AF2=FB2 ,
∴32+x2=(2x)2 ,
∵x>0,
∴x= 3 ,
∴AF= 3 ,
故答案为: 3 .
25.解:在Rt△ABC中, BC=AB2−AC2=132−52=12 ,
( 1 )当∠EDB′=90°时,如图1,
过点B′作B′F⊥AC,交AC的延长线于点F,
由折叠得:AB=AB′=13,BD=B′D=CF,
设BD=x,则B′D=CF=x,B′F=CD=12﹣x,
在Rt△AFB′中,由勾股定理得:
(5+x)2+(12﹣x)2=132 ,
即:x2﹣7x=0,解得:x1=0(舍去),x2=7,
因此,BD=7.
( 2 )当∠DEB′=90°时,如图2,
此时点E与点C重合,
由折叠得:AB=AB′=13,则B′C=13﹣5=8,
设BD=x,则B′D=x,CD=12﹣x,
在 Rt△B′CD 中,由勾股定理得: (12﹣x)2+82=x2 ,解得: x=263 ,
因此 BD=263 .
故答案为:7或 263 .
26.解:连接CE,如图,
∵△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE,
∴AD=AB=2,AE=AC,∠CAE=60°,∠AED=∠ACB=30°,
∴△ACE为等边三角形,
∴∠AEC=60°,
∴DE平分∠AEC,
∴DE垂直平分AC,
∴DC=DA=2.
故答案为:2.
27.解:连接AA′,
∵将△ABC绕点B顺时针旋转60°,AB=4,
∴A′B=AB=4,∠ABA′=60°,
∴△ABA′是等边三角形,
∵点D是A′B的中点,
∴AD⊥A′B,
∴BD=ABcos∠ABD=2,AD=ABsin∠ABD=2 3 ,
∴S阴影=S扇形BAA′-S△ABD= 60⋅π×42360 - 12 ×2×2 3 = 8π3−23 .
故答案为: 8π3−23.
28.解:连接BD交AC于O,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AB=2,∠BCD=∠BAD=60°,∠ACD=∠BAC= 12 ∠BAD=30°,OA=OC,AC⊥BD,
∴OB= 12 AB=1,
∴OA= 3 OB= 3 ,
∴AC=2 3 ,
由旋转的性质得:AE=AB=2,∠EAG=∠BAD=60°,
∴CE=AC﹣AE=2 3 ﹣2,
∵四边形AEFG是菱形,
∴EF∥AG,
∴∠CEP=∠EAG=60°,
∴∠CEP+∠ACD=90°,
∴∠CPE=90°,
∴PE= 12 CE= 3 ﹣1,PC= 3 PE=3﹣ 3 ,
∴DP=CD﹣PC=2﹣(3﹣ 3 )= 3 ﹣1。
故答案为 3 ﹣1。
29.解:由对称图形可知,
DC=D′P
AB=A′P
AB=CD
∴D′P=A′P
∵∠FPG=90º,∠EPF=∠D′PH,∠GPH=∠A′PE
∴∠A′PE+∠D′PH=∠EPF+∠GPH=90º
又∵A′EP+∠A′PE=90º,
∴∠A′EP=∠D′PH
∴△A′EP∽△D′PH
因为面积比为4:1
所以相似比为2:1
设D′H=k,则A′P=D′P=2k,
A′E=4k
S△PD′H= 12 PD′·D′H= 12×k×2k=1
∴k=1,
故PH= k2+4k2 = 5
PE= (2k)2+(4k)2=25
∴AD=AE+EP+PH+HP=4+ 25 + 5 +1=5+3 5
AB=2k=2
S矩形ABCD=AB·AD= (5+35)×2=10+65
故答案为:10+6 5 .
30.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴DC=AB=5,∠A=90°,AD=BC=6,
∵AM= 13 AD=2,BN= 13 BC=2,
∴AM=BN,
∵AM∥BN,
∴四边形ABNM的矩形,
∴∠NMA=∠NMD=90°,MN=AB=5,
∵将△DCE沿DE所在直线翻折得到△DC′E,
∴DC′=DC=5,C′E=CE,
∵AM=2,
∴DM=AD﹣AM=6﹣2=4,
如图1,
在Rt△C′MD中,C′M= DC'2−DM2=52−42=3 ,
∴C′N=MN﹣C′M=5﹣3=2,
∵∠CDM=∠DCN=∠NMD=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴CN=DM=4,∠CNM=90°,
NE=CN﹣CE=4﹣CE,
在Rt△C′NE中,∵NE2+C′N2=C′E2 ,
∴(4﹣CE)2+22=CE2 ,
解得:CE= 52 .
如图2,
在Rt△C′MD中,C′M= DC'2−DM2=52−42=3 ,
∴C′N=MN+C′M=5+3=8,
∵∠CDM=∠DCN=∠NMD=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴CN=DM=4,∠CNM=∠MNE=90°,
NE=CE﹣CN=CE﹣4,
在Rt△C′NE中,∵NE2+C′N2=C′E2 ,
∴(CE﹣4)2+82=CE2 ,
解答:CE=10,
故答案为: 52 或10.
三、解答题
31. (1)解:抛物线的表达式为: y=a(x+1)(x−3)=a(x2−2x−3) ,即 c=−3a ,则点 C(0,−3a)
(2)解:过点B作y轴的平行线BQ,过点D作x轴的平行线交y轴于点P、交BQ于点Q,
∵ ∠CDP+∠PDC=90° , ∠PDC+∠QDB=90° ,
∴ ∠QDB=∠DCP ,
设: D(1,n) ,点 C(0,−3a) ,
∠CPD=∠BQD=90° ,
∴ △CPD∽△DQB ,
∴ CPDQ=PDBQ=CDBD ,
其中: CP=n+3a , DQ=3−1=2 , PD=1 , BQ=n , CD=−3a , BD=3 ,
将以上数值代入比例式并解得: a=±55 ,
∵ a<0 ,故 a=−55 ,
故抛物线的表达式为: y=−55x2+255x+355
(3)解:如图2,当点C在x轴上方时,连接OD交BC于点H,则 DO⊥BC ,
过点H、D分别作x轴的垂线交于点N、M,
设: OC=m=−3a ,
S1=SΔOBD=12×OB×DM=32DM ,
S2=SΔOAC=12×1×m ,而 S1S2=23 ,
则 DM=2m9 , HN=12DM=m9=19OC ,
∴ BN=19BO=13 ,则 ON=3−13=83 ,
则 DO⊥BC , HN⊥OB ,
则 ∠BHN=∠HON ,则 tan∠BHN=tan∠HON ,
则 HN2=ON×BN=89=(m9)2 ,
解得: m=±62 (舍去负值),
CO=|−3a|=62 ,
解得: a=−22 (不合题意值已舍去),
故: a=−22 .当点C在x轴下方时,同理可得: a=22 ;故: a=−22 或 a=22
32. (1)解: ∠D=∠AMP .
理由如下:∵ ∠ACB=90° , ∠B=30° ,
∴ ∠BAC=60° .
∴ ∠D+∠DMA=60° .
由旋转的性质知, ∠DMA+∠AMP=60° .
∴ ∠D=∠AMP
(2)解:如图,过点C作 CG∥BA 交MP于点G.
∴ ∠GCP=∠B=30° , ∠BCG=150° .
∵ ∠ACB=90° ,点M是AB的中点,
∴ CM=12AB=BM=AM .
∴ ∠MCB=∠B=30° .
∴ ∠MCG=120° .
∵ ∠MAD=180°−60°=120° .
∴ ∠MAD=∠MCG .
∵ ∠DMG−∠AMG=∠AMC−∠AMG ,
∴ ∠DMA=∠GMC .
在 △MDA 与 △MGC 中,
{∠MAD=∠MCGAM=CM∠DMA=∠GMC
∴ △MDA≌△MGC(ASA) .
∴ AD=CG .
∵ CP=12BC .
∴ CP=13BP .
∵ CG∥BM ,
∴ △CGP∽△BMP .
∴ CGBM=CPBP=13 .
设 CG=AD=t ,则 BM=3t , AB=6t .
在 Rt△ABC 中, cosB=BCAB=32 .
∴ BC=33t .
∴ ADBC=t33t=39
(3)解:如图,由(2)知 △CGP∽△BMP .则 MD=MG=133 .
∵ CG∥MA .
∴ ∠CGH=∠AMH .
∵ ∠GHC=∠MHA ,
∴ △GHC∽△MHA .
∴ HGHH=CHAH=CGAM=13 .
∴ HG=14MG=14×133=1312 .
∴ MH=133−1312=134 .
由(2)知, CG=AD=t ,则 BM=AM=CA=3t .
∴ CH=34t , AH=94t .
∵ ∠MHA=∠DHM , ∠HMA=∠D .
∴ △MHA∽△DMH .
∴ MHDH=AHMH .
∴ MH2=AH⋅DH ,即 (134)2=94t⋅134t .
解得 t1=13 , t2=−13 (舍去).
∴ AB=6t=2 .
33. (1)BP+QC=EC
(2)解:(1)中的结论仍然成立,理由如下:
由题意得: ∠PEG=90° , EG=EP ,
∴∠PEQ+∠GEH=90° ,
∵QH⊥GD ,
∴∠H=90° , ∠G+∠GEH=90° ,
∴∠PEQ=∠G ,
∵ 四边形 ABCD 是正方形,
∴∠DCB=90° , BC=DC ,
∴∠EPQ+∠PEC=90° ,
∵∠PEC+∠GED=90° ,
∴∠GED=∠EPQ ,
在 ΔPEQ 和 ΔEGD 中, {∠EPQ=∠GEDEP=EG∠PEQ=∠G ,
∴ΔPEQ≅ΔEGD(ASA) ,
∴PQ=ED ,
∴BP+QC=BC−PQ=CD−ED=EC ,即 BP+QC=EC
(3)解:分两种情况:
①当点 P 在线段 BF 上时,点 Q 在线段 BC 上,
由(2)可知: BP=EC−QC ,
∵AB=3DE=6 ,
∴DE=2 , EC=4 ,
∴BP=4−1=3 ;
②当点 P 在射线 FC 上时,点 Q 在线段 BC 的延长线上,如图3所示:
同(2)可得: ΔPEQ≅ΔEGD(AAS) ,
∴PQ=ED ,
∵BC=DC , DC=EC+DE ,
∴BP=BC+PC=DC+PC=EC+DE+PC=EC+PQ+PC=EC+QC ,
∴BP=QC+EC=1+4=5 ;
综上所述,线段 BP 的长为3或5.
(1)解: BP+QC=EC ;理由如下:
∵ 四边形 ABCD 是正方形,
∴BC=CD , ∠BCD=90° ,
由旋转的性质得: ∠PEG=90° , EG=EP ,
∴∠PEQ+∠GEH=90° ,
∵QH⊥GD ,
∴∠H=90° , ∠G+∠GEH=90° ,
∴∠PEQ=∠G ,
又 ∵∠EPQ+∠PEC=90° , ∠PEC+∠GED=90° ,
∴∠EPQ=∠GED ,
在 ΔPEQ 和 ΔEGD 中, {∠EPQ=∠GEDEP=EG∠PEQ=∠G ,
∴ΔPEQ≅ΔEGD(ASA) ,
∴PQ=ED ,
∴BP+QC=BC−PQ=CD−ED=EC ,即 BP+QC=EC ;
故答案为: BP+QC=EC.
34.(1)解: OE=OD , OE⊥OD ;理由如下:
由旋转的性质得: AF=AC , ∠AFE=∠ACB ,
∵四边形ABCD是正方形,∴ ∠ACB=∠ACD=∠FAC=45° ,
∴ ∠ACF=∠AFC=12(180°−45°)=67.5° ,
∴ ∠DCF=∠EFC=22.5° ,
∵ ∠FEC=90° ,O为CF的中点,∴ OE=12CF=OC=OF ,
同理: OD=12CF ,∴ OE=OD=OC=OF ,
∴ ∠EOC=2∠EFO=45° , ∠DOF=2∠DCO=45° ,
∴ ∠DOE=180°−45°−45°=90° ,∴ OE⊥OD
(2)解:当 45°<α<90° 时,(1)中的结论成立,理由如下:
延长EO到点M,使 OM=EO ,连接DM、CM、DE,如图2所示:
∵O为CF的中点,∴ OC=OF ,
在 △COM 和 △FOE 中, {OM=OE∠COM=∠FOEOC=OF ,
∴ △COM ≌ △FOE (SAS),∴ ∠MCF=∠EFC , CM=EF .
∵四边形ABCD是正方形,∴ AB=BC=CD , ∠BAC=∠BCA=45° ,
∵ ΔABC 绕点A逆时针旋转α得 ΔAEF ,
∴ AB=AE=EF=CD , AC=AF ,
∴ CD=CM , ∠ACF=∠AFC ,
∵ ∠ACF=∠ACD+∠FCD , ∠AFC=∠AFE+∠CFE , ∠ACD=∠AFE=45° ,
∴ ∠FCD=∠CFE=∠MCF ,
∵ ∠EAC+∠DAE=45° , ∠FAD+∠DAE=45° ,∴ ∠EAC=∠FAD ,
在 △ACF 中,∵ ∠ACF+∠AFC+∠CAF=180° ,
∴ ∠DAE+2∠FAD+∠DCM+90°=180° ,
∵ ∠FAD+∠DAE=45° ,∴ ∠FAD+∠DCM=45° ,∴ ∠DAE=∠DCM ,
在 △ADE 和 △CDM 中, {AE=CM∠DAE=∠DCMAD=CD ,
∴ △ADE ≌ △CDM (SAS),∴ DE=DM ,
∵ OE=OM ,∴ OE⊥OD ,
在 △COM 和 △COD 中, {CM=CD∠MCF=∠FCDOC=OC ,
∴ △COM ≌ △COD (SAS),∴ OM=OD .
∴ OE=OD ,∴ OE=OD , OE⊥OD
(3)解:连接AO,如图3所示:
∵ AC=AF , CO=OF ,∴ AO⊥CF ,∴ ∠AOC=90° ,
∴点O在以AC为直径的圆上运动,
∵ α=360° ,∴点O经过的路径长等于以AC为直径的圆的周长,
∵ AC=2AB=2×42=8 ,∴点O经过的路径长为: πd=8π .
35.(1)解:将点B的坐标为 (4,m) 代入 y=−x+72 ,
m=−4+72=−12 ,
∴B的坐标为 (4,−12) ,
将 A(3,2) , B(4,−12) 代入 y=−12x2+bx+c ,
{−12×32+3b+c=2−12×42+4b+c=−12
解得 b=1 , c=72 ,
∴抛物线的解析式 y=−12x2+x+72
(2)解:设 D(m,12m2+m+72) ,则 E(m,−m+72) ,
DE=(−12m2+m+72)−(−m+72)=−12m2+2π=−12(m−2)2+2 ,
∴当 m=2 时, DE 有最大值为2,
此时 D(2,72) ,
作点A关于对称轴的对称点 A′ ,连接 A′D ,与对称轴交于点P .
PD+PA=PD+PA′=A′D ,此时 PD+PA 最小,
∵ A(3,2) ,
∴ A′(−1,2) ,
A′D=(−1−2)2+(2−72)2=325 ,
即 PD+PA 的最小值为 325
(3)解:作 AH⊥y 轴于点H , 连接 AM 、 AQ 、 MQ 、 HA 、 HQ ,
∵抛物线的解析式 y=−12x2+x+72 ,
∴ M(1,4) ,
∵ A(3,2) ,
∴ AH=MH=2 , H(1,2)
∵ ∠AQM=45° ,
∠AHM=90° ,
∴ ∠AQM=12∠AHM ,
可知 ΔAQM 外接圆的圆心为H ,
∴ QH=HA=HM=2
设 Q(0,t) ,
则 (0−1)2+(t−2)2=2 ,
t=2+3 或 2−3
一、选择题
1.下图是我国几家银行的标志,其中是中心对称图形的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
2.下面几何体中,俯视图为三角形的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示几何体的俯视图是( )
A. B. C. D.
4.下列图形既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.如图是由5个完全相同的小正方体组成的立体图形,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
6.如图所示的主视图和俯视图对应的几何体(阴影所示为右)是( )
A. B. C. D.
7.在平面直角坐标系中,点A(m,2)与点B(3,n)关于y轴对称,则( )
A. m=3,n=2 B. m=-3,n=2 C. m=3,n=2 D.m=-2,n=3
8.如图,四边形 ABCD 是边长为5的正方形,E是 DC 上一点, DE=1 ,将 ΔADE 绕着点A顺时针旋转到与 ΔABF 重合,则 EF= ( )
A. 41 B. 42 C. 52 D. 213
9.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. 正三角形 B. 平行四边形 C. 正五边形 D. 圆
10.下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
11.如图,在平面直角坐标系中,将点 P(2,3) 绕原点 O 顺时针旋转90°得到点 P′ ,则 P′ 的坐标为( )
A. (3,2) B. (3,−1) C. (2,−3) D. (3,−2)
12.如图,△ABC中,AB=AC=2,∠B=30°,△ABC绕点A逆时针旋转α(0<α<120°)得到 ΔAB′C′ , B'C' 与BC,AC分别交于点D,E.设 CD+DE=x , ΔAEC′ 的面积为 y ,则 y 与 x 的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
13.如图所示,该几何体的左视图是( )
A. B. C. D.
14.一个物体如图所示,它的俯视图是( )
A. B. C. D.
15.如图,点 C 为扇形 OAB 的半径 OB 上一点,将 ΔOAC 沿 AC 折叠,点 O 恰好落在 AB 上的点 D 处,且 BD′:AD′=1:3 ( BD′ 表示 BD 的长),若将此扇形 OAB 围成一个圆锥,则圆锥的底面半径与母线长的比为( )
A. 1:3 B. 1:π C. 1:4 D. 2:9
16.在平面直角坐标系中,将点 P(3,1) 向下平移2个单位长度,得到的点 P' 的坐标为( )
A. (3,−1) B. (3,3) C. (1,1) D. (5,1)
17.如图,在 ΔABC 中, AB=2 , BC=3.6 , ∠B=60∘ ,将 ΔABC 绕点 A 顺时针旋转度得到 ΔADE ,当点 B 的对应点 D 恰好落在 BC 边上时,则 CD 的长为( )
A. 1.6 B. 1.8 C. 2 D. 2.6
18.下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
19.如图,将矩形纸片ABCD折叠,使点C与点A重合,折痕为EF,若AB=4,BC=8.则D′F的长为( )
A. 2 5 B. 4 C. 3 D. 2
20.如图,将 ΔABC 沿着过 BC 的中点 D 的直线折叠,使点 B 落在 AC 边上的 B1 处,称为第一次操作,折痕 DE 到 AC 的距离为 h1 ;还原纸片后,再将 ΔBDE 沿着过 BD 的中点 D1 的直线折叠,使点 B 落在 DE 边上的 B2 处,称为第二次操作,折痕 D1E1 到 AC 的距离记为 h2 ;按上述方法不断操作下去……经过第 n 次操作后得到折痕 Dn−1En−1 ,到 AC 的距离记为 hn .若 h1=1 ,则 hn 的值为( )
A. 1+12n−1 B. 1+12n C. 2−12n−1 D. 2−12n
21.如图,直线 EF 是矩形 ABCD 的对称轴,点 P 在 CD 边上,将 ΔBCP 沿 BP 折叠,点 C 恰好落在线段 AP 与 EF 的交点 Q 处, BC=43 ,则线段 AB 的长是( )
A. 8 B. 82 C. 83 D. 10
22.如图,在 Rt△ABO 中, ∠OBA=90° , A(4,4) ,点 C 在边 AB 上,且 ACCB=13 ,点 D 为 OB 的中点,点 P 为边 OA 上的动点,当点 P 在 OA 上移动时,使四边形 PDBC 周长最小的点 P 的坐标为( )
A. (2,2) B. (52,52) C. (83,83) D. (3,3)
二、填空题
23.如图,在直角坐标系中,已知点 A(3,2) ,将 ΔABO 绕点 O 逆时针方向旋转 180° 后得到 ΔCDO ,则点 C 的坐标是________.
24.如图,四边形ABCD是矩形纸片,将△BCD沿BD折叠,得到△BED,BE交AD于点F,AB=3.AF:FD=1:2,则AF=________.
25.如图,在Rt△ABC的纸片中,∠C=90°,AC=5,AB=13.点D在边BC上,以AD为折痕将△ADB折叠得到△ADB′,AB′与边BC交于点E.若△DEB′为直角三角形,则BD的长是________.
26.如图,在△ABC中,AC=BC,将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE.若AB=2,∠ACB=30°,则线段CD的长度为________.
27.如图,在△ABC中,AB=4,若将△ABC绕点B顺时针旋转60°,点A的对应点为点A′,点C的对应点为点C′,点D为A′B的中点,连接AD.则点A的运动路径 AA' 与线段AD、A′D围成的阴影部分面积是________.
28.如图,在菱形ABCD中,AB=2,∠BAD=60°,将菱形ABCD绕点A逆时针方向旋转,对应得到菱形AEFG,点E在AC上,EF与CD交于点P,则DP的长是________.
29.如图,把某矩形纸片ABCD沿EF,GH折叠(点E,H在AD边上,点F,G在BC边上),使点B和点C落在AD边上同一点P处,A点的对称点为A'点,D点的对称点为D'点,若∠FPG=90°,△A'EP的面积为4,△D'PH的面积为1.则矩形ABCD的面积等于________。
30.如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=6,点M,N分别在AD,BC上,且AM= 13 AD,BN= 13 BC,E为直线BC上一动点,连接DE,将△DCE沿DE所在直线翻折得到△DC′E,当点C′恰好落在直线MN上时,CE的长为________.
三、解答题
31.在平面直角坐标系中,抛物线 y=ax2+bx+c 过点 A(−1,0) , B(3,0) ,与y轴交于点C,连接AC,BC,将 △OBC 沿BC所在的直线翻折,得到 △DBC ,连接OD.
(1)用含a的代数式表示点C的坐标.
(2)如图1,若点D落在抛物线的对称轴上,且在x轴上方,求抛物线的解析式.
(3)设 △OBD 的面积为S1 , △OAC 的面积为S2 , 若 S1S2=23 ,求a的值.
32.如图1,在 Rt△ABC 中, ∠ACB=90° , ∠B=30° ,点M是AB的中点,连接MC,点P是线段BC延长线上一点,且 PC
(1)找出与 ∠AMP 相等的角,并说明理由.
(2)如图2, CP=12BC ,求 ADBC 的值.
(3)在(2)的条件下,若 MD=133 ,求线段AB的长.
33.如图,点 E , F 分别在正方形 ABCD 的边 CD , BC 上,且 DE=CF ,点 P 在射线 BC 上(点 P 不与点 F 重合).将线段 EP 绕点 E 顺时针旋转 90° 得到线段 EG ,过点 E 作 GD 的垂线 QH ,垂足为点 H ,交射线 BC 于点 Q .
(1)如图1,若点 E 是 CD 的中点,点 P 在线段 BF 上,线段 BP , QC , EC 的数量关系为________.
(2)如图2,若点 E 不是 CD 的中点,点 P 在线段 BF 上,判断(1)中的结论是否仍然成立.若成立,请写出证明过程;若不成立,请说明理由.
(3)正方形 ABCD 的边长为6, AB=3DE , QC=1 ,请直接写出线段 BP 的长.
34.如图,四边形ABCD是正方形,连接AC,将 △ABC 绕点A逆时针旋转α得 △AEF ,连接CF,O为CF的中点,连接OE,OD.
(1)如图1,当 α=45° 时,请直接写出OE与OD的关系(不用证明).
(2)如图2,当 45°<α<90° 时,(1)中的结论是否成立?请说明理由.
(3)当 α=360° 时,若 AB=42 ,请直接写出点O经过的路径长.
35.如图,抛物线 y=−12x2+bx+c 过点 A(3,2) ,且与直线 y=−x+72 交于B、C两点,点B的坐标为 (4,m) .
(1)求抛物线的解析式;
(2)点D为抛物线上位于直线 BC 上方的一点,过点D作 DE⊥x 轴交直线 BC 于点E , 点P为对称轴上一动点,当线段 DE 的长度最大时,求 PD+PA 的最小值;
(3)设点M为抛物线的顶点,在y轴上是否存在点Q , 使 ∠AQM=45° ?若存在,求点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
答案
一、选择题
1.根据轴对称图形的定义知:第1,3,4个图形是轴对称图形.
故答案为:B.
2.解: A 、俯视图为矩形;
B 、俯视图为圆(带有圆心);
C 、俯视图为圆;
D 、俯视图为三角形;
故答案为: D
3.解:根据俯视图的特征,只有B符合题意.
故答案为:B.
4.解:A、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;
B、不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项错误;
C、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项正确;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项错误;
故答案为:C.
5.解:从上面看是四个小正方形,如图所示: ,
故答案为:B.
6.解:A、B、D选项的主视图符合题意;
B选项的俯视图符合题意,
综上:对应的几何体为B选项中的几何体.
故答案为:B.
7.解:∵A(m,2)与B(3,n)关于y轴对称,
∴m=-3,n=2.
故答案为:B.
8.解:由旋转变换的性质可知, ΔADE≌ΔABF ,
∴正方形 ABCD 的面积=四边形 AECF 的面积 =25 ,
∴ BC=5 , BF=DE=1 ,
∴ FC=6 , CE=4 ,
∴ EF=FC2+CE2=52=213 .
故答案为:D.
9.解:A、正三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形;
B、平行四边形是中心对称图形,但不是轴对称图形;
C、正五边形是轴对称图形,但不是中心对称图形;
D、圆既是轴对称图形,又是中心对称图形。
故答案为:D。
10.A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合题意;
B、是轴对称图形,也是中心对称图形,故符合题意;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故不符合题意;
D、不是轴对称图形,是中心对称图形,故不符合题意.
故答案为:B.
11.如图,过P、P′两点分别作x轴,y轴的垂线,垂足为A、B,
∵线段OP绕点O顺时针旋转90°,
∴∠POP′=∠AOB=90°,
∴∠AOP=∠P′OB,且OP=OP′,∠PAO=∠P′BO=90°,
∴△OAP≌△OBP′,
∴P′B=PA=3,BO=OA=2,
∴P′(3,-2),
故答案为:D.
12.解:连接B′C,作AH⊥B′C′,垂足为H,
∵AB=AC,∠B=30°,
∴∠C=∠B=30°,
∵△ABC绕点A逆时针旋转α(0<α<120°)得到 ΔAB′C′ ,
∴AB′=AB=AC=AC′=2,∠AB′C′=∠C′=30°,
∴AH= 12 AC′=1,
∴C′H= AC′2−AH2=3 ,
∴B′C′=2C′H=2 3 ,
∵AB′=AC,
∴∠AB′C=∠ACB′,
∵∠AB′D=∠ACD=30°,
∴∠AB′C-∠AB′D=∠ACB′-∠ACD,
即∠DB′C=∠DCB′,
∴B′D=CD,
∵CD+DE=x,
∴B′D+DE=x,即B′E=x,
∴C′E=B′C′-B′E=2 3 -x,
∴y= 12C′E·AH = 12 ×(2 3 -x)×1= −12x+3 ,
观察只有B选项的图象符合题意。
故答案为:B。
13.解:从左边看是一个矩形,中间有两条水平的虚线。
故答案为: B 。
14.解:俯视图从图形上方观察即可得到。
故答案为:D。
15.解:连接 OD 交AC于 M .
由折叠的知识可得: OM=12OA , ∠OMA=90° ,
∴∠OAM=30° ,
∴∠AOM=60° ,
∵ 且 BD′:AD′=1:3 ,
∴∠AOB=80°
设圆锥的底面半径为 r ,母线长为 l ,
80πl180=2πr ,
∴r:l=2:9 。
故答案为: D 。
16.解:将点 P(3,1) 向下平移2个单位长度,得到的点 P ′ 的坐标为 (3,1−2) ,即 (3,−1) 。
故答案为:A。
17.由旋转的性质可知, AD=AB ,
∵ ∠B=60∘ , AD=AB ,
∴ ΔADB 为等边三角形,
∴ BD=AB=2 ,
∴ CD=CB−BD=1.6 ,
故答案为:A .
18.A、不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
D、是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项符合题意.
故答案为:D .
19.解:连接 AC 交 EF 于点 O ,如图所示:
∵四边形 ABCD 是矩形,
∴ AD=BC=8 , ∠B=∠D=90∘ ,
AC=AB2+BC2=42+82=45 ,
∵折叠矩形使 C 与 A 重合时, EF⊥AC , AO=CO=12AC=25 ,
∴ ∠AOF=∠D=90∘ , ∠OAF=∠DAC ,
∴则Rt △AOF ∽Rt △ADC
∴ AOAF=ADAC ,即: 25AF=845 ,
解得: AF=5 ,
∴ D'F=DF=AD−AF=8−5=3 。
故答案为:C。
20.∵ D 是 BC 的中点,折痕 DE 到 AC 的距离为 h1
∴点 B 到 DE 的距离 =h1=1 ,
∵ D1 是 BD 的中点,折痕 D1E1 到 AC 的距离记为 h2 ,
∴点 B 到 D1E1 的距离 =h2=1+12h1=1+12 ,
同理: h3=h2+14h1=1+12+14 , h4=h3+18h1=1+12+14+18
…… hn=1+12+14+18+⋯+12n−1=2−12n−1
故答案为:C .
21.解:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴ ∠C=90∘ ,
由题意得: BF=12BC , EF//AB ,
∴ ∠ABQ=∠BQF ,
由折叠的性质得: ∠BQP=∠C=90° , BQ=BC ,
∴ ∠AQB=90° , BF=12BQ ,
∴ ∠BQF=30° ,
∴ ∠ABQ=30° ,
在 RtΔABQ 中, AB=2AQ , BQ=3AQ=43 ,
∴ AQ=4 , AB=8 。
故答案为:A。
22.∵在Rt△ABO中,∠OBA=90°,A(4,4),
∴AB=OB=4,∠AOB=45°,
∵ ACCB=13 ,点D为OB的中点,
∴BC=3,OD=BD=2,
∴D(0,2),C(4,3),
作D关于直线OA的对称点E,连接EC交OA于P,
则此时,四边形PDBC周长最小,E(0,2),
∵直线OA 的解析式为y=x,
设直线EC的解析式为y=kx+b,
∴ {b=24k+b=3 ,
解得: {k=14b=2 ,
∴直线EC的解析式为y= 14 x+2,
解 {y=xy=14x+2 得, {x=83y=83 ,
∴P( 83 , 83 ),
故答案为:C.
二、填空题
23.解:由题意 A , C 关于原点对称,
∵A(3,2) ,
∴C(−3,−2) ,
故答案为: (−3,−2)
24.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,∠A=90°,
∴∠ADB=∠DBC,
∵∠DBC=∠DBF,
∴∠ADB=∠DBF,
∴FB=FD,
∵AF:FD=1:2,
∴设AF=x(x>0),则FD=2x,
∴FB=FD=2x,
∵AB2+AF2=FB2 ,
∴32+x2=(2x)2 ,
∵x>0,
∴x= 3 ,
∴AF= 3 ,
故答案为: 3 .
25.解:在Rt△ABC中, BC=AB2−AC2=132−52=12 ,
( 1 )当∠EDB′=90°时,如图1,
过点B′作B′F⊥AC,交AC的延长线于点F,
由折叠得:AB=AB′=13,BD=B′D=CF,
设BD=x,则B′D=CF=x,B′F=CD=12﹣x,
在Rt△AFB′中,由勾股定理得:
(5+x)2+(12﹣x)2=132 ,
即:x2﹣7x=0,解得:x1=0(舍去),x2=7,
因此,BD=7.
( 2 )当∠DEB′=90°时,如图2,
此时点E与点C重合,
由折叠得:AB=AB′=13,则B′C=13﹣5=8,
设BD=x,则B′D=x,CD=12﹣x,
在 Rt△B′CD 中,由勾股定理得: (12﹣x)2+82=x2 ,解得: x=263 ,
因此 BD=263 .
故答案为:7或 263 .
26.解:连接CE,如图,
∵△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE,
∴AD=AB=2,AE=AC,∠CAE=60°,∠AED=∠ACB=30°,
∴△ACE为等边三角形,
∴∠AEC=60°,
∴DE平分∠AEC,
∴DE垂直平分AC,
∴DC=DA=2.
故答案为:2.
27.解:连接AA′,
∵将△ABC绕点B顺时针旋转60°,AB=4,
∴A′B=AB=4,∠ABA′=60°,
∴△ABA′是等边三角形,
∵点D是A′B的中点,
∴AD⊥A′B,
∴BD=ABcos∠ABD=2,AD=ABsin∠ABD=2 3 ,
∴S阴影=S扇形BAA′-S△ABD= 60⋅π×42360 - 12 ×2×2 3 = 8π3−23 .
故答案为: 8π3−23.
28.解:连接BD交AC于O,如图所示:
∵四边形ABCD是菱形,
∴CD=AB=2,∠BCD=∠BAD=60°,∠ACD=∠BAC= 12 ∠BAD=30°,OA=OC,AC⊥BD,
∴OB= 12 AB=1,
∴OA= 3 OB= 3 ,
∴AC=2 3 ,
由旋转的性质得:AE=AB=2,∠EAG=∠BAD=60°,
∴CE=AC﹣AE=2 3 ﹣2,
∵四边形AEFG是菱形,
∴EF∥AG,
∴∠CEP=∠EAG=60°,
∴∠CEP+∠ACD=90°,
∴∠CPE=90°,
∴PE= 12 CE= 3 ﹣1,PC= 3 PE=3﹣ 3 ,
∴DP=CD﹣PC=2﹣(3﹣ 3 )= 3 ﹣1。
故答案为 3 ﹣1。
29.解:由对称图形可知,
DC=D′P
AB=A′P
AB=CD
∴D′P=A′P
∵∠FPG=90º,∠EPF=∠D′PH,∠GPH=∠A′PE
∴∠A′PE+∠D′PH=∠EPF+∠GPH=90º
又∵A′EP+∠A′PE=90º,
∴∠A′EP=∠D′PH
∴△A′EP∽△D′PH
因为面积比为4:1
所以相似比为2:1
设D′H=k,则A′P=D′P=2k,
A′E=4k
S△PD′H= 12 PD′·D′H= 12×k×2k=1
∴k=1,
故PH= k2+4k2 = 5
PE= (2k)2+(4k)2=25
∴AD=AE+EP+PH+HP=4+ 25 + 5 +1=5+3 5
AB=2k=2
S矩形ABCD=AB·AD= (5+35)×2=10+65
故答案为:10+6 5 .
30.解:∵四边形ABCD是矩形,
∴DC=AB=5,∠A=90°,AD=BC=6,
∵AM= 13 AD=2,BN= 13 BC=2,
∴AM=BN,
∵AM∥BN,
∴四边形ABNM的矩形,
∴∠NMA=∠NMD=90°,MN=AB=5,
∵将△DCE沿DE所在直线翻折得到△DC′E,
∴DC′=DC=5,C′E=CE,
∵AM=2,
∴DM=AD﹣AM=6﹣2=4,
如图1,
在Rt△C′MD中,C′M= DC'2−DM2=52−42=3 ,
∴C′N=MN﹣C′M=5﹣3=2,
∵∠CDM=∠DCN=∠NMD=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴CN=DM=4,∠CNM=90°,
NE=CN﹣CE=4﹣CE,
在Rt△C′NE中,∵NE2+C′N2=C′E2 ,
∴(4﹣CE)2+22=CE2 ,
解得:CE= 52 .
如图2,
在Rt△C′MD中,C′M= DC'2−DM2=52−42=3 ,
∴C′N=MN+C′M=5+3=8,
∵∠CDM=∠DCN=∠NMD=90°,
∴四边形CDMN是矩形,
∴CN=DM=4,∠CNM=∠MNE=90°,
NE=CE﹣CN=CE﹣4,
在Rt△C′NE中,∵NE2+C′N2=C′E2 ,
∴(CE﹣4)2+82=CE2 ,
解答:CE=10,
故答案为: 52 或10.
三、解答题
31. (1)解:抛物线的表达式为: y=a(x+1)(x−3)=a(x2−2x−3) ,即 c=−3a ,则点 C(0,−3a)
(2)解:过点B作y轴的平行线BQ,过点D作x轴的平行线交y轴于点P、交BQ于点Q,
∵ ∠CDP+∠PDC=90° , ∠PDC+∠QDB=90° ,
∴ ∠QDB=∠DCP ,
设: D(1,n) ,点 C(0,−3a) ,
∠CPD=∠BQD=90° ,
∴ △CPD∽△DQB ,
∴ CPDQ=PDBQ=CDBD ,
其中: CP=n+3a , DQ=3−1=2 , PD=1 , BQ=n , CD=−3a , BD=3 ,
将以上数值代入比例式并解得: a=±55 ,
∵ a<0 ,故 a=−55 ,
故抛物线的表达式为: y=−55x2+255x+355
(3)解:如图2,当点C在x轴上方时,连接OD交BC于点H,则 DO⊥BC ,
过点H、D分别作x轴的垂线交于点N、M,
设: OC=m=−3a ,
S1=SΔOBD=12×OB×DM=32DM ,
S2=SΔOAC=12×1×m ,而 S1S2=23 ,
则 DM=2m9 , HN=12DM=m9=19OC ,
∴ BN=19BO=13 ,则 ON=3−13=83 ,
则 DO⊥BC , HN⊥OB ,
则 ∠BHN=∠HON ,则 tan∠BHN=tan∠HON ,
则 HN2=ON×BN=89=(m9)2 ,
解得: m=±62 (舍去负值),
CO=|−3a|=62 ,
解得: a=−22 (不合题意值已舍去),
故: a=−22 .当点C在x轴下方时,同理可得: a=22 ;故: a=−22 或 a=22
32. (1)解: ∠D=∠AMP .
理由如下:∵ ∠ACB=90° , ∠B=30° ,
∴ ∠BAC=60° .
∴ ∠D+∠DMA=60° .
由旋转的性质知, ∠DMA+∠AMP=60° .
∴ ∠D=∠AMP
(2)解:如图,过点C作 CG∥BA 交MP于点G.
∴ ∠GCP=∠B=30° , ∠BCG=150° .
∵ ∠ACB=90° ,点M是AB的中点,
∴ CM=12AB=BM=AM .
∴ ∠MCB=∠B=30° .
∴ ∠MCG=120° .
∵ ∠MAD=180°−60°=120° .
∴ ∠MAD=∠MCG .
∵ ∠DMG−∠AMG=∠AMC−∠AMG ,
∴ ∠DMA=∠GMC .
在 △MDA 与 △MGC 中,
{∠MAD=∠MCGAM=CM∠DMA=∠GMC
∴ △MDA≌△MGC(ASA) .
∴ AD=CG .
∵ CP=12BC .
∴ CP=13BP .
∵ CG∥BM ,
∴ △CGP∽△BMP .
∴ CGBM=CPBP=13 .
设 CG=AD=t ,则 BM=3t , AB=6t .
在 Rt△ABC 中, cosB=BCAB=32 .
∴ BC=33t .
∴ ADBC=t33t=39
(3)解:如图,由(2)知 △CGP∽△BMP .则 MD=MG=133 .
∵ CG∥MA .
∴ ∠CGH=∠AMH .
∵ ∠GHC=∠MHA ,
∴ △GHC∽△MHA .
∴ HGHH=CHAH=CGAM=13 .
∴ HG=14MG=14×133=1312 .
∴ MH=133−1312=134 .
由(2)知, CG=AD=t ,则 BM=AM=CA=3t .
∴ CH=34t , AH=94t .
∵ ∠MHA=∠DHM , ∠HMA=∠D .
∴ △MHA∽△DMH .
∴ MHDH=AHMH .
∴ MH2=AH⋅DH ,即 (134)2=94t⋅134t .
解得 t1=13 , t2=−13 (舍去).
∴ AB=6t=2 .
33. (1)BP+QC=EC
(2)解:(1)中的结论仍然成立,理由如下:
由题意得: ∠PEG=90° , EG=EP ,
∴∠PEQ+∠GEH=90° ,
∵QH⊥GD ,
∴∠H=90° , ∠G+∠GEH=90° ,
∴∠PEQ=∠G ,
∵ 四边形 ABCD 是正方形,
∴∠DCB=90° , BC=DC ,
∴∠EPQ+∠PEC=90° ,
∵∠PEC+∠GED=90° ,
∴∠GED=∠EPQ ,
在 ΔPEQ 和 ΔEGD 中, {∠EPQ=∠GEDEP=EG∠PEQ=∠G ,
∴ΔPEQ≅ΔEGD(ASA) ,
∴PQ=ED ,
∴BP+QC=BC−PQ=CD−ED=EC ,即 BP+QC=EC
(3)解:分两种情况:
①当点 P 在线段 BF 上时,点 Q 在线段 BC 上,
由(2)可知: BP=EC−QC ,
∵AB=3DE=6 ,
∴DE=2 , EC=4 ,
∴BP=4−1=3 ;
②当点 P 在射线 FC 上时,点 Q 在线段 BC 的延长线上,如图3所示:
同(2)可得: ΔPEQ≅ΔEGD(AAS) ,
∴PQ=ED ,
∵BC=DC , DC=EC+DE ,
∴BP=BC+PC=DC+PC=EC+DE+PC=EC+PQ+PC=EC+QC ,
∴BP=QC+EC=1+4=5 ;
综上所述,线段 BP 的长为3或5.
(1)解: BP+QC=EC ;理由如下:
∵ 四边形 ABCD 是正方形,
∴BC=CD , ∠BCD=90° ,
由旋转的性质得: ∠PEG=90° , EG=EP ,
∴∠PEQ+∠GEH=90° ,
∵QH⊥GD ,
∴∠H=90° , ∠G+∠GEH=90° ,
∴∠PEQ=∠G ,
又 ∵∠EPQ+∠PEC=90° , ∠PEC+∠GED=90° ,
∴∠EPQ=∠GED ,
在 ΔPEQ 和 ΔEGD 中, {∠EPQ=∠GEDEP=EG∠PEQ=∠G ,
∴ΔPEQ≅ΔEGD(ASA) ,
∴PQ=ED ,
∴BP+QC=BC−PQ=CD−ED=EC ,即 BP+QC=EC ;
故答案为: BP+QC=EC.
34.(1)解: OE=OD , OE⊥OD ;理由如下:
由旋转的性质得: AF=AC , ∠AFE=∠ACB ,
∵四边形ABCD是正方形,∴ ∠ACB=∠ACD=∠FAC=45° ,
∴ ∠ACF=∠AFC=12(180°−45°)=67.5° ,
∴ ∠DCF=∠EFC=22.5° ,
∵ ∠FEC=90° ,O为CF的中点,∴ OE=12CF=OC=OF ,
同理: OD=12CF ,∴ OE=OD=OC=OF ,
∴ ∠EOC=2∠EFO=45° , ∠DOF=2∠DCO=45° ,
∴ ∠DOE=180°−45°−45°=90° ,∴ OE⊥OD
(2)解:当 45°<α<90° 时,(1)中的结论成立,理由如下:
延长EO到点M,使 OM=EO ,连接DM、CM、DE,如图2所示:
∵O为CF的中点,∴ OC=OF ,
在 △COM 和 △FOE 中, {OM=OE∠COM=∠FOEOC=OF ,
∴ △COM ≌ △FOE (SAS),∴ ∠MCF=∠EFC , CM=EF .
∵四边形ABCD是正方形,∴ AB=BC=CD , ∠BAC=∠BCA=45° ,
∵ ΔABC 绕点A逆时针旋转α得 ΔAEF ,
∴ AB=AE=EF=CD , AC=AF ,
∴ CD=CM , ∠ACF=∠AFC ,
∵ ∠ACF=∠ACD+∠FCD , ∠AFC=∠AFE+∠CFE , ∠ACD=∠AFE=45° ,
∴ ∠FCD=∠CFE=∠MCF ,
∵ ∠EAC+∠DAE=45° , ∠FAD+∠DAE=45° ,∴ ∠EAC=∠FAD ,
在 △ACF 中,∵ ∠ACF+∠AFC+∠CAF=180° ,
∴ ∠DAE+2∠FAD+∠DCM+90°=180° ,
∵ ∠FAD+∠DAE=45° ,∴ ∠FAD+∠DCM=45° ,∴ ∠DAE=∠DCM ,
在 △ADE 和 △CDM 中, {AE=CM∠DAE=∠DCMAD=CD ,
∴ △ADE ≌ △CDM (SAS),∴ DE=DM ,
∵ OE=OM ,∴ OE⊥OD ,
在 △COM 和 △COD 中, {CM=CD∠MCF=∠FCDOC=OC ,
∴ △COM ≌ △COD (SAS),∴ OM=OD .
∴ OE=OD ,∴ OE=OD , OE⊥OD
(3)解:连接AO,如图3所示:
∵ AC=AF , CO=OF ,∴ AO⊥CF ,∴ ∠AOC=90° ,
∴点O在以AC为直径的圆上运动,
∵ α=360° ,∴点O经过的路径长等于以AC为直径的圆的周长,
∵ AC=2AB=2×42=8 ,∴点O经过的路径长为: πd=8π .
35.(1)解:将点B的坐标为 (4,m) 代入 y=−x+72 ,
m=−4+72=−12 ,
∴B的坐标为 (4,−12) ,
将 A(3,2) , B(4,−12) 代入 y=−12x2+bx+c ,
{−12×32+3b+c=2−12×42+4b+c=−12
解得 b=1 , c=72 ,
∴抛物线的解析式 y=−12x2+x+72
(2)解:设 D(m,12m2+m+72) ,则 E(m,−m+72) ,
DE=(−12m2+m+72)−(−m+72)=−12m2+2π=−12(m−2)2+2 ,
∴当 m=2 时, DE 有最大值为2,
此时 D(2,72) ,
作点A关于对称轴的对称点 A′ ,连接 A′D ,与对称轴交于点P .
PD+PA=PD+PA′=A′D ,此时 PD+PA 最小,
∵ A(3,2) ,
∴ A′(−1,2) ,
A′D=(−1−2)2+(2−72)2=325 ,
即 PD+PA 的最小值为 325
(3)解:作 AH⊥y 轴于点H , 连接 AM 、 AQ 、 MQ 、 HA 、 HQ ,
∵抛物线的解析式 y=−12x2+x+72 ,
∴ M(1,4) ,
∵ A(3,2) ,
∴ AH=MH=2 , H(1,2)
∵ ∠AQM=45° ,
∠AHM=90° ,
∴ ∠AQM=12∠AHM ,
可知 ΔAQM 外接圆的圆心为H ,
∴ QH=HA=HM=2
设 Q(0,t) ,
则 (0−1)2+(t−2)2=2 ,
t=2+3 或 2−3
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