2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题16 图形变换(平移、旋转、对称、折叠)
展开
这是一份2018-2020江苏中考数学真题汇编 专题16 图形变换(平移、旋转、对称、折叠),共61页。
2018-2020江苏中考数学试题汇编
——图形变换(平移、旋转、对称、折叠)
一.选择题(共6小题)
1.(2019•南京)如图,△A'B'C'是由△ABC经过平移得到的,△A'B'C'还可以看作是△ABC经过怎样的图形变化得到?下列结论:①1次旋转;②1次旋转和1次轴对称;③2次旋转;④2次轴对称.其中所有正确结论的序号是( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.③④
2.(2019•南通)如图,△ABC中,AB=AC=2,∠B=30°,△ABC绕点A逆时针旋转α(0°<α<120°)得到△AB′C′,B′C′与BC,AC分别交于点D,E.设CD+DE=x,△AEC′的面积为y,则y与x的函数图象大致( )
A. B.C.D.
3.(2018•南通)如图,矩形ABCD中,E是AB的中点,将△BCE沿CE翻折,点B落在点F处,tan∠DCE=43.设AB=x,△ABF的面积为y,则y与x的函数图象大致为( )
A.B. C.D.
4.(2019•苏州)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AC=4,BD=16,将△ABO沿点A到点C的方向平移,得到△A'B'O'.当点A'与点C重合时,点A与点B'之间的距离为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
第4题 第5题
5.(2020•连云港)如图,将矩形纸片ABCD沿BE折叠,使点A落在对角线BD上的A'处.若∠DBC=24°,则∠A'EB等于( )
A.66° B.60° C.57° D.48°
6.(2019•连云港)如图,在矩形ABCD中,AD=22AB.将矩形ABCD对折,得到折痕MN;沿着CM折叠,点D的对应点为E,ME与BC的交点为F;再沿着MP折叠,使得AM与EM重合,折痕为MP,此时点B的对应点为G.下列结论:①△CMP是直角三角形;②点C、E、G不在同一条直线上;③PC=62MP;④BP=22AB;⑤点F是△CMP外接圆的圆心,其中正确的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
二.填空题(共11小题)
7.(2018•南京)如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=4,以CD为直径作⊙O.将矩形ABCD绕点C
旋转,使所得矩形A′B′CD′的边A′B′与⊙O相切,切点为E,边CD′与⊙O相交于点F,则CF的长为 .
第7题 第8题 第9题
8.(2018•苏州)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=25,BC=5.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到△AB'C′,连接B'C,则sin∠ACB′= .
9.(2019•扬州)如图,将四边形ABCD绕顶点A顺时针旋转45°至四边形AB′C′D′的位置,若AB=16cm,则图中阴影部分的面积为 cm2.
10.(2018•扬州)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的坐标为 .
第10题 第11题
11.(2020•盐城)如图,已知点A(5,2)、B(5,4)、C(8,1).直线l⊥x轴,垂足为点M(m,0).其中m<52,若△A′B′C′与△ABC关于直线l对称,且△A′B′C′有两个顶点在函数y=kx(k≠0)的图象上,则k的值为 .
12.(2019•淮安)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,H是AB的中点,将△CBH沿CH折叠,点B落在矩形内点P处,连接AP,则tan∠HAP= .
第12题 第13题
13.(2020•宿迁)如图,在矩形ABCD中,AB=1,AD=3,P为AD上一个动点,连接BP,线段BA与线段BQ关于BP所在的直线对称,连接PQ,当点P从点A运动到点D时,线段PQ在平面内扫过的面积为 .
14.(2018•宿迁)如图,将含有30°角的直角三角板ABC放入平面直角坐标系,顶点A、B分别落在x、y轴的正半轴上,∠OAB=60°,点A的坐标为(1,0).将三角板ABC沿x轴向右作无滑动的滚动(先绕点A按顺时针方向旋转60°,再绕点C按顺时针方向旋转90°…),当点B第一次落在x轴上时,则点B运动的路径与两坐标轴围成的图形面积是 .
第14题 第15题
15.(2020•镇江)如图,在△ABC中,BC=3,将△ABC平移5个单位长度得到△A1B1C1,点P、Q分别是AB、A1C1的中点,PQ的最小值等于 .
16.(2019•镇江)将边长为1的正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转到FECG的位置(如图),使得点D落在对角线CF上,EF与AD相交于点H,则HD= .(结果保留根号)
第16题 第17题
17.(2018•镇江)如图,△ABC中,∠BAC>90°,BC=5,将△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°,点B对应点B′落在BA的延长线上.若sin∠B′AC=910,则AC= .
三.解答题(共19小题)
18.(2020•南京)如图①,要在一条笔直的路边l上建一个燃气站,向l同侧的A、B两个城镇分别铺设管道输送燃气.试确定燃气站的位置,使铺设管道的路线最短.
(1)如图②,作出点A关于l的对称点A',线段A'B与直线l的交点C的位置即为所求,即在点C处建燃气站,所得路线ACB是最短的.
为了证明点C的位置即为所求,不妨在直线1上另外任取一点C',连接AC'、BC',证明AC+CB<AC′+C'B.请完成这个证明.
(2)如果在A、B两个城镇之间规划一个生态保护区,燃气管道不能穿过该区域.请分别给出下列两种情形的铺设管道的方案(不需说明理由).
①生态保护区是正方形区域,位置如图③所示;
②生态保护区是圆形区域,位置如图④所示.
19.(2018•南通)如图,正方形ABCD中,AB=25,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE,CF.
(1)求证:AE=CF;
(2)若A,E,O三点共线,连接OF,求线段OF的长.
(3)求线段OF长的最小值.
20.(2020•徐州)我们知道:如图①,点B把线段AC分成两部分,如果BCAB=ABAC,那么称点B为线段AC的黄金分割点.它们的比值为5-12.
(1)在图①中,若AC=20cm,则AB的长为 cm;
(2)如图②,用边长为20cm的正方形纸片进行如下操作:对折正方形ABCD得折痕EF,连接CE,将CB折叠到CE上,点B对应点H,得折痕CG.试说明:G是AB的黄金分割点;
(3)如图③,小明进一步探究:在边长为a的正方形ABCD的边AD上任取点E(AE>DE),连接BE,作CF⊥BE,交AB于点F,延长EF、CB交于点P.他发现当PB与BC满足某种关系时,E、F恰好分别是AD、AB的黄金分割点.请猜想小明的发现,并说明理由.
21.(2019•徐州)如图,将平行四边形纸片ABCD沿一条直线折叠,使点A与点C重合,点D落在点G处,折痕为EF.求证:
(1)∠ECB=∠FCG;
(2)△EBC≌△FGC.
22.(2018•徐州)如图,将等腰直角三角形纸片ABC对折,折痕为CD.展平后,再将点B折叠在边AC上(不与A、C重合),折痕为EF,点B在AC上的对应点为M,设CD与EM交于点P,连接PF.已知BC=4.
(1)若M为AC的中点,求CF的长;
(2)随着点M在边AC上取不同的位置,
①△PFM的形状是否发生变化?请说明理由;
②求△PFM的周长的取值范围.
23.(2019•苏州)如图,△ABC中,点E在BC边上,AE=AB,将线段AC绕A点旋转到AF的位置,使得∠CAF=∠BAE,连接EF,EF与AC交于点G.
(1)求证:EF=BC;
(2)若∠ABC=65°,∠ACB=28°,求∠FGC的度数.
24.(2020•常州)如图1,点B在线段CE上,Rt△ABC≌Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,∠BAC=30°,BC=1.
(1)点F到直线CA的距离是 ;
(2)固定△ABC,将△CEF绕点C按顺时针方向旋转30°,使得CF与CA重合,并停止旋转.
①请你在图1中用直尺和圆规画出线段EF经旋转运动所形成的平面图形(用阴影表示,保留画图痕迹,不要求写画法).该图形的面积为 ;
②如图2,在旋转过程中,线段CF与AB交于点O,当OE=OB时,求OF的长.
25.(2019•常州)如图,把平行四边形纸片ABCD沿BD折叠,点C落在点C′处,BC′与AD相交于点E.
(1)连接AC′,则AC′与BD的位置关系是 ;
(2)EB与ED相等吗?证明你的结论.
26.(2019•扬州)如图,已知等边△ABC的边长为8,点P是AB边上的一个动点(与点A、B不重合).直线1是经过点P的一条直线,把△ABC沿直线1折叠,点B的对应点是点B′.
(1)如图1,当PB=4时,若点B′恰好在AC边上,则AB′的长度为 ;
(2)如图2,当PB=5时,若直线1∥AC,则BB′的长度为 ;
(3)如图3,点P在AB边上运动过程中,若直线1始终垂直于AC,△ACB′的面积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出面积;
(4)当PB=6时,在直线1变化过程中,求△ACB′面积的最大值.
27.(2018•泰州)对给定的一张矩形纸片ABCD进行如下操作:先沿CE折叠,使点B落在CD边上(如图①),再沿CH折叠,这时发现点E恰好与点D重合(如图②)
(1)根据以上操作和发现,求CDAD的值;
(2)将该矩形纸片展开.
①如图③,折叠该矩形纸片,使点C与点H重合,折痕与AB相交于点P,再将该矩形纸片展开.求证:∠HPC=90°;
②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的P点,要求只有一条折痕,且点P在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)
28.(2020•无锡)如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,点E为边CD上的一点(与C、D不重合),四边形ABCE关于直线AE的对称图形为四边形ANME,延长ME交AB于点P,记四边形PADE的面积为S.
(1)若DE=33,求S的值;
(2)设DE=x,求S关于x的函数表达式.
29.(2019•无锡)如图1,在矩形ABCD中,BC=3,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度,沿射线BC方向移动,作△PAB关于直线PA的对称△PAB′,设点P的运动时间为t(s).
(1)若AB=23.
①如图2,当点B′落在AC上时,显然△PAB′是直角三角形,求此时t的值;
②是否存在异于图2的时刻,使得△PCB′是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的t的值?若不存在,请说明理由.
(2)当P点不与C点重合时,若直线PB′与直线CD相交于点M,且当t<3时存在某一时刻有结论∠PAM=45°成立,试探究:对于t>3的任意时刻,结论“∠PAM=45°”是否总是成立?请说明理由.
30.(2018•无锡)如图,矩形ABCD中,AB=m,BC=n,将此矩形绕点B顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A1BC1D1,点A1在边CD上.
(1)若m=2,n=1,求在旋转过程中,点D到点D1所经过路径的长度;
(2)将矩形A1BC1D1继续绕点B顺时针方向旋转得到矩形A2BC2D2,点D2在BC的延长线上,设边A2B与CD交于点E,若A1EEC=6-1,求nm的值.
31.(2019•盐城)如图①是一张矩形纸片,按以下步骤进行操作:
(Ⅰ)将矩形纸片沿DF折叠,使点A落在CD边上点E处,如图②;
(Ⅱ)在第一次折叠的基础上,过点C再次折叠,使得点B落在边CD上点B′处,如图③,两次折痕交于点O;
(Ⅲ)展开纸片,分别连接OB、OE、OC、FD,如图④.
【探究】
(1)证明:△OBC≌△OED;
(2)若AB=8,设BC为x,OB2为y,求y关于x的关系式.
32.(2020•淮安)[初步尝试]
(1)如图①,在三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,将△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,则AM与BM的数量关系为 ;
[思考说理]
(2)如图②,在三角形纸片ABC中,AC=BC=6,AB=10,将△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,求AMBM的值;
[拓展延伸]
(3)如图③,在三角形纸片ABC中,AB=9,BC=6,∠ACB=2∠A,将△ABC沿过顶点C的直线折叠,使点B落在边AC上的点B′处,折痕为CM.
①求线段AC的长;
②若点O是边AC的中点,点P为线段OB′上的一个动点,将△APM沿PM折叠得到△A′PM,点A的对应点为点A′,A′M与CP交于点F,求PFMF的取值范围.
33.(2019•宿迁)如图①,在钝角△ABC中,∠ABC=30°,AC=4,点D为边AB中点,点E为边BC中点,将△BDE绕点B逆时针方向旋转α度(0≤α≤180).
(1)如图②,当0<α<180时,连接AD、CE.求证:△BDA∽△BEC;
(2)如图③,直线CE、AD交于点G.在旋转过程中,∠AGC的大小是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出这个角的度数;
(3)将△BDE从图①位置绕点B逆时针方向旋转180°,求点G的运动路程.
34.(2018•宿迁)如图,在边长为1的正方形ABCD中,动点E、F分别在边AB、CD上,将正方形ABCD沿直线EF折叠,使点B的对应点M始终落在边AD上(点M不与点A、D重合),点C落在点N处,MN与CD交于点P,设BE=x.
(1)当AM=13时,求x的值;
(2)随着点M在边AD上位置的变化,△PDM的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;
(3)设四边形BEFC的面积为S,求S与x之间的函数表达式,并求出S的最小值.
35.(2018•镇江)(1)如图1,将矩形ABCD折叠,使BC落在对角线BD上,折痕为BE,点C落在点C′处,若∠ADB=46°,则∠DBE的度数为 °.
(2)小明手中有一张矩形纸片ABCD,AB=4,AD=9.
【画一画】
如图2,点E在这张矩形纸片的边AD上,将纸片折叠,使AB落在CE所在直线上,折痕设为MN(点M,N分别在边AD,BC上),利用直尺和圆规画出折痕MN(不写作法,保留作图痕迹,并用黑色水笔把线段描清楚);
【算一算】
如图3,点F在这张矩形纸片的边BC上,将纸片折叠,使FB落在射线FD上,折痕为GF,点A,B分别落在点A′,B′处,若AG=73,求B′D的长;
【验一验】
如图4,点K在这张矩形纸片的边AD上,DK=3,将纸片折叠,使AB落在CK所在直线上,折痕为HI,点A,B分别落在点A′,B′处,小明认为B′I所在直线恰好经过点D,他的判断是否正确,请说明理由.
36.(2019•连云港)问题情境:如图1,在正方形ABCD中,E为边BC上一点(不与点B、C重合),垂直于AE的一条直线MN分别交AB、AE、CD于点M、P、N.判断线段DN、MB、EC之间的数量关系,并说明理由.
问题探究:在“问题情境”的基础上.
(1)如图2,若垂足P恰好为AE的中点,连接BD,交MN于点Q,连接EQ,并延长交边AD于点F.求∠AEF的度数;
(2)如图3,当垂足P在正方形ABCD的对角线BD上时,连接AN,将△APN沿着AN翻折,点P落在点P'处,若正方形ABCD的边长为4,AD的中点为S,求P'S的最小值.
问题拓展:如图4,在边长为4的正方形ABCD中,点M、N分别为边AB、CD上的点,将正方形ABCD沿着MN翻折,使得BC的对应边B'C'恰好经过点A,C'N交AD于点F.分别过点A、F作AG⊥MN,FH⊥MN,垂足分别为G、H.若AG=52,请直接写出FH的长.
2018-2020江苏中考数学试题汇编
——图形变换(平移、旋转、对称、折叠)
一.选择题(共6小题)
1.(2019•南京)如图,△A'B'C'是由△ABC经过平移得到的,△A'B'C'还可以看作是△ABC经过怎样的图形变化得到?下列结论:①1次旋转;②1次旋转和1次轴对称;③2次旋转;④2次轴对称.其中所有正确结论的序号是( )
A.①④ B.②③ C.②④ D.③④
【解答】先将△ABC绕着B'B的中点旋转180°,再将所得的三角形绕着点B'旋转180°,即可得到△A'B'C';
先将△ABC沿着B'C的垂直平分线翻折,再将所得的三角形沿着B'C'的垂直平分线翻折,即可得到△A'B'C';故选:D.
2.(2019•南通)如图,△ABC中,AB=AC=2,∠B=30°,△ABC绕点A逆时针旋转α(0°<α<120°)得到△AB′C′,B′C′与BC,AC分别交于点D,E.设CD+DE=x,△AEC′的面积为y,则y与x的函数图象大致( )
A. B.C.D.
【解答】∵△ABC绕点A逆时针旋转α,设AB′与BC交于点F,
则∠BAB′=∠CAC′=α,∠B=∠C′=30°,AB=AC=AC′,
∴△ABF≌△AC′E(AAS),
∴BF=C′E,AE=AF,
同理△CDE≌△B′DF(AAS),
∴B′D=CD,
∴B′D+DE=CD+ED=x,
AB=AC=2,∠B=30°,则△ABC的高为1,等于△AEC′的高,
BC=23=B′C′,
y=12EC′×△AEC′的EC′边上的高=12(23-x)=-12x+3,
故选:B.
3.(2018•南通)如图,矩形ABCD中,E是AB的中点,将△BCE沿CE翻折,点B落在点F处,tan∠DCE=43.设AB=x,△ABF的面积为y,则y与x的函数图象大致为( )
A.B. C.D.
【解答】设AB=x,则AE=EB=12x
由折叠,FE=EB=12x
则∠AFB=90°
由tan∠DCE=43
∴BC=23x,EC=56x
∵F、B关于EC对称
∴∠FBA=∠BCE
∴△AFB∽△EBC
∴yS△EBC=(ABEC)2
∴y=16x2×3625=625x2
故选:D.
4.(2019•苏州)如图,菱形ABCD的对角线AC,BD交于点O,AC=4,BD=16,将△ABO沿点A到点C的方向平移,得到△A'B'O'.当点A'与点C重合时,点A与点B'之间的距离为( )
A.6 B.8 C.10 D.12
第4题 第5题
【解答】∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=OC=12AC=2,OB=OD=12BD=8,
∵△ABO沿点A到点C的方向平移,得到△A'B'O',点A'与点C重合,
∴O'C=OA=2,O'B'=OB=8,∠CO'B'=90°,
∴AO'=AC+O'C=6,
∴AB'=O'B'2+AO'2=82+62=10;
故选:C.
5.(2020•连云港)如图,将矩形纸片ABCD沿BE折叠,使点A落在对角线BD上的A'处.若∠DBC=24°,则∠A'EB等于( )
A.66° B.60° C.57° D.48°
【解答】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠ABC=90°,
由折叠的性质得:∠BA'E=∠A=90°,∠A'BE=∠ABE,
∴∠A'BE=∠ABE=12(90°﹣∠DBC)=12(90°﹣24°)=33°,
∴∠A'EB=90°﹣∠A'BE=90°﹣33°=57°;
故选:C.
6.(2019•连云港)如图,在矩形ABCD中,AD=22AB.将矩形ABCD对折,得到折痕MN;沿着CM折叠,点D的对应点为E,ME与BC的交点为F;再沿着MP折叠,使得AM与EM重合,折痕为MP,此时点B的对应点为G.下列结论:①△CMP是直角三角形;②点C、E、G不在同一条直线上;③PC=62MP;④BP=22AB;⑤点F是△CMP外接圆的圆心,其中正确的个数为( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【解答】∵沿着CM折叠,点D的对应点为E,
∴∠DMC=∠EMC,
∵再沿着MP折叠,使得AM与EM重合,折痕为MP,
∴∠AMP=∠EMP,
∵∠AMD=180°,
∴∠PME+∠CME=12×180°=90°,
∴△CMP是直角三角形;故①正确;
∵沿着CM折叠,点D的对应点为E,
∴∠D=∠MEC=90°,
∵再沿着MP折叠,使得AM与EM重合,折痕为MP,
∴∠MEG=∠A=90°,
∴∠GEC=180°,
∴点C、E、G在同一条直线上,故②错误;
∵AD=22AB,
∴设AB=x,则AD=22x,
∵将矩形ABCD对折,得到折痕MN;
∴DM=12AD=2x,
∴CM=DM2+CD2=3x,
∵∠PMC=90°,MN⊥PC,
∴CM2=CN•CP,
∴CP=3x22x=32x,
∴PN=CP﹣CN=22x,
∴PM=MN2+PN2=62x,
∴PCPM=32x62x=3,
∴PC=3MP,故③错误;
∵PC=32x,
∴PB=22x-32x=22x,
∴ABPB=x22x,
∴PB=22AB,故④正确,
∵CD=CE,EG=AB,AB=CD,
∴CE=EG,
∵∠CEM=∠G=90°,
∴FE∥PG,
∴CF=PF,
∵∠PMC=90°,
∴CF=PF=MF,
∴点F是△CMP外接圆的圆心,故⑤正确;
故选:B.
二.填空题(共11小题)
7.(2018•南京)如图,在矩形ABCD中,AB=5,BC=4,以CD为直径作⊙O.将矩形ABCD绕点C旋转,使所得矩形A′B′CD′的边A′B′与⊙O相切,切点为E,边CD′与⊙O相交于点F,则CF的长为 .
第7题 第8题 第9题
【解答】连接OE,延长EO交CD于点G,作OH⊥B′C于点H,
则∠OEB′=∠OHB′=90°,
∵矩形ABCD绕点C旋转所得矩形为A′B′C′D′,
∴∠B′=∠B′CD′=90°,AB=CD=5、BC=B′C=4,
∴四边形OEB′H和四边形EB′CG都是矩形,OE=OD=OC=2.5,
∴B′H=OE=2.5,
∴CH=B′C﹣B′H=1.5,
∴CG=B′E=OH=OC2-CH2=2.52-1.52=2,
∵四边形EB′CG是矩形,
∴∠OGC=90°,即OG⊥CD′,
∴CF=2CG=4,
故答案为:4.
8.(2018•苏州)如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=25,BC=5.将△ABC绕点A按逆时针方向旋转90°得到△AB'C′,连接B'C,则sin∠ACB′= .
【解答】在Rt△ABC中,由勾股定理得:AC=(25)2+(5)2=5,
过C作CM⊥AB′于M,过A作AN⊥CB′于N,
∵根据旋转得出AB′=AB=25,∠B′AB=90°,
即∠CMA=∠MAB=∠B=90°,
∴CM=AB=25,AM=BC=5,
∴B′M=25-5=5,
在Rt△B′MC中,由勾股定理得:B′C=CM2+B'M2=(25)2+(5)2=5,
∴S△AB′C=12×CB'×AN=12×CM×AB',
∴5×AN=25×25,
解得:AN=4,
∴sin∠ACB′=ANAC=45,
故答案为:45.
9.(2019•扬州)如图,将四边形ABCD绕顶点A顺时针旋转45°至四边形AB′C′D′的位置,若AB=16cm,则图中阴影部分的面积为 cm2.
【解答】由旋转的性质得:∠BAB'=45°,四边形AB'C'D'≌四边形ABCD,
则图中阴影部分的面积=四边形ABCD的面积+扇形ABB'的面积﹣四边形AB'C'D'的面积=扇形ABB'的面积=45π×162360=32π;
故答案为:32π.
10.(2018•扬州)如图,四边形OABC是矩形,点A的坐标为(8,0),点C的坐标为(0,4),把矩形OABC沿OB折叠,点C落在点D处,则点D的坐标为 .
第10题 第11题
【解答】由折叠得:∠CBO=∠DBO,
∵矩形ABCO,
∴BC∥OA,
∴∠CBO=∠BOA,
∴∠DBO=∠BOA,
∴BE=OE,
在△ODE和△BAE中,
∠D=∠BAO=90°∠OED=∠BEAOE=BE,
∴△ODE≌△BAE(AAS),
∴AE=DE,
设DE=AE=x,则有OE=BE=8﹣x,
在Rt△ODE中,根据勾股定理得:42+x2=(8﹣x)2,
解得:x=3,即OE=5,DE=3,
过D作DF⊥OA,
∵S△OED=12OD•DE=12OE•DF,
∴DF=125,OF=42-(125)2=165,
则D(165,-125).
故答案为:(165,-125)
11.(2020•盐城)如图,已知点A(5,2)、B(5,4)、C(8,1).直线l⊥x轴,垂足为点M(m,0).其中m<52,若△A′B′C′与△ABC关于直线l对称,且△A′B′C′有两个顶点在函数y=kx(k≠0)的图象上,则k的值为 .
【解答】∵点A(5,2)、B(5,4)、C(8,1),直线l⊥x轴,垂足为点M(m,0).其中m<52,△A′B′C′与△ABC关于直线l对称,
∴A′(2m﹣5,2),B′(2m﹣5,4),C′(2m﹣8,1),
∵A′、B′的横坐标相同,
∴在函数y=kx(k≠0)的图象上的两点为,A′、C′或B′、C′,
当A′、C′在函数y=kx(k≠0)的图象上时,则k=2(2m﹣5)=2m﹣8,解得m=1,
∴k=﹣6;
当B′、C′在函数y=kx(k≠0)的图象上时,则k=4(2m﹣5)=2m﹣8,解得m=2,
∴k=﹣4,
综上,k的值为﹣6或﹣4,
故答案为﹣6或﹣4.
12.(2019•淮安)如图,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,H是AB的中点,将△CBH沿CH折叠,点B落在矩形内点P处,连接AP,则tan∠HAP= .
第12题 第13题
【解答】如图,连接PB,交CH于E,
由折叠可得,CH垂直平分BP,
∴E为BP的中点,
又∵H为AB的中点,
∴HE是△ABP的中位线,
∴AP∥HE,
∴∠BAP=∠BHE,
又∵Rt△BCH中,tan∠BHC=BCBH=43,
∴tan∠HAP=43,
故答案为:43.
13.(2020•宿迁)如图,在矩形ABCD中,AB=1,AD=3,P为AD上一个动点,连接BP,线段BA与线段BQ关于BP所在的直线对称,连接PQ,当点P从点A运动到点D时,线段PQ在平面内扫过的面积为 .
【解答】∵当点P从点A运动到点D时,线段PQ的长度不变,
∴点Q运动轨迹是圆弧,如图,阴影部分的面积即为线段PQ在平面内扫过的面积,
∵矩形ABCD中,AB=1,AD=3,
∴∠ABC=∠BAC=∠C=∠Q=90°.
∴∠ADB=∠DBC=∠ODB=∠OBQ=30°,
∴∠ABQ=120°,
由矩形的性质和轴对称性可知,△BOQ≌△DOC,
∴S阴影部分=S四边形ABQD﹣S扇形ABQ=S四边形ABOD+S△BOQ﹣S扇形ABQ,
=S四边形ABOD+S△COD﹣S扇形ABQ,
=S矩形ABCD﹣S△ABQ=1×3-120π×12360=3-π3.
故答案为:3-π3.
14.(2018•宿迁)如图,将含有30°角的直角三角板ABC放入平面直角坐标系,顶点A、B分别落在x、y轴的正半轴上,∠OAB=60°,点A的坐标为(1,0).将三角板ABC沿x轴向右作无滑动的滚动(先绕点A按顺时针方向旋转60°,再绕点C按顺时针方向旋转90°…),当点B第一次落在x轴上时,则点B运动的路径与两坐标轴围成的图形面积是 .
第14题 第15题
【解答】由点A的坐标为(1,0).得OA=1,又∵∠OAB=60°,∴AB=2,
∵∠ABC=30°,AB=2,∴AC=1,BC=3,
在旋转过程中,三角板的长度和角度不变,
∴点B运动的路径与两坐标轴围成的图形面积12×1×3+60360π×22+12×1×3+90360π×(3)2=3+1712π.
故答案:3+1712π
15.(2020•镇江)如图,在△ABC中,BC=3,将△ABC平移5个单位长度得到△A1B1C1,点P、Q分别是AB、A1C1的中点,PQ的最小值等于 .
【解答】取AC的中点M,A1B1的中点N,连接PM,MQ,NQ,PN,
∵将△ABC平移5个单位长度得到△A1B1C1,
∴B1C1=BC=3,PN=5,
∵点P、Q分别是AB、A1C1的中点,
∴NQ=12B1C1=32,
∴5-32≤PQ≤5+32,
即72≤PQ≤132,
∴PQ的最小值等于72,
故答案为:72.
16.(2019•镇江)将边长为1的正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转到FECG的位置(如图),使得点D落在对角线CF上,EF与AD相交于点H,则HD= .(结果保留根号)
第16题 第17题
【解答】∵四边形ABCD为正方形,
∴CD=1,∠CDA=90°,
∵边长为1的正方形ABCD绕点C按顺时针方向旋转到FECG的位置,使得点D落在对角线CF上,
∴CF=2,∠CFE=45°,
∴△DFH为等腰直角三角形,
∴DH=DF=CF﹣CD=2-1.
故答案为2-1.
17.(2018•镇江)如图,△ABC中,∠BAC>90°,BC=5,将△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°,点B对应点B′落在BA的延长线上.若sin∠B′AC=910,则AC= .
【解答】作CD⊥BB′于D,如图,
∵△ABC绕点C按顺时针方向旋转90°,点B对应点B′落在BA的延长线上,
∴CB=CB′=5,∠BCB′=90°,
∴△BCB′为等腰直角三角形,
∴BB′=2BC=52,
∴CD=12BB′=522,
在Rt△ACD中,∵sin∠DAC=CDAC=910,
∴AC=522×109=2529.
故答案为2529.
三.解答题(共19小题)
18.(2020•南京)如图①,要在一条笔直的路边l上建一个燃气站,向l同侧的A、B两个城镇分别铺设管道输送燃气.试确定燃气站的位置,使铺设管道的路线最短.
(1)如图②,作出点A关于l的对称点A',线段A'B与直线l的交点C的位置即为所求,即在点C处建燃气站,所得路线ACB是最短的.
为了证明点C的位置即为所求,不妨在直线1上另外任取一点C',连接AC'、BC',证明AC+CB<AC′+C'B.请完成这个证明.
(2)如果在A、B两个城镇之间规划一个生态保护区,燃气管道不能穿过该区域.请分别给出下列两种情形的铺设管道的方案(不需说明理由).
①生态保护区是正方形区域,位置如图③所示;
②生态保护区是圆形区域,位置如图④所示.
【解答】证明:(1)如图②,连接A'C',
∵点A,点A'关于l对称,点C在l上,
∴CA=CA',
∴AC+BC=A'C+BC=A'B,
同理可得AC'+C'B=A'C'+BC',
∵A'B<A'C'+C'B,
∴AC+BC<AC'+C'B;
(2)如图③,
在点C出建燃气站,铺设管道的最短路线是AC+CD+DB;(其中点D是正方形的顶点);
如图④,
在点C出建燃气站,铺设管道的最短路线是AC+CD+DE+EB,(其中CD,BE都与圆相切)
19.(2018•南通)如图,正方形ABCD中,AB=25,O是BC边的中点,点E是正方形内一动点,OE=2,连接DE,将线段DE绕点D逆时针旋转90°得DF,连接AE,CF.
(1)求证:AE=CF;
(2)若A,E,O三点共线,连接OF,求线段OF的长.
(3)求线段OF长的最小值.
【解答】(1)证明:如图1,由旋转得:∠EDF=90°,ED=DF,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ADC=90°,AD=CD,
∴∠ADC=∠EDF,
即∠ADE+∠EDC=∠EDC+∠CDF,
∴∠ADE=∠CDF,
在△ADE和△CDF中,
∵AD=CD∠ADE=∠CDFDE=DF,
∴△ADE≌△CDF(SAS),
∴AE=CF;
(2)如图2,过F作OC的垂线,交BC的延长线于P,
∵O是BC的中点,且AB=BC=25,
∵A,E,O三点共线,
∴OB=5,
由勾股定理得:AO=5,
∵OE=2,
∴AE=5﹣2=3,
由(1)知:△ADE≌△CDF,
∴∠DAE=∠DCF,CF=AE=3,
∵∠BAD=∠DCP,
∴∠OAB=∠PCF,
∵∠ABO=∠P=90°,
∴△ABO∽△CPF,
∴ABOB=CPPF=255=2,
∴CP=2PF,
设PF=x,则CP=2x,
由勾股定理得:32=x2+(2x)2,
x=355或-355(舍),
∴FP=355,OP=5+655=1155,
由勾股定理得:OF=(355)2+(1155)2=26,
(3)如图3,由于OE=2,所以E点可以看作是以O为圆心,2为半径的半圆上运动,
延长BA到P点,使得AP=OC,连接PE,
∵AE=CF,∠PAE=∠OCF,
∴△PAE≌△OCF,
∴PE=OF,
当PE最小时,为O、E、P三点共线,
OP=OB2+PB2=(5)2+(35)2=52,
∴PE=OF=OP﹣OE=52-2,
∴OF的最小值是52-2.
20.(2020•徐州)我们知道:如图①,点B把线段AC分成两部分,如果BCAB=ABAC,那么称点B为线段AC的黄金分割点.它们的比值为5-12.
(1)在图①中,若AC=20cm,则AB的长为 cm;
(2)如图②,用边长为20cm的正方形纸片进行如下操作:对折正方形ABCD得折痕EF,连接CE,将CB折叠到CE上,点B对应点H,得折痕CG.试说明:G是AB的黄金分割点;
(3)如图③,小明进一步探究:在边长为a的正方形ABCD的边AD上任取点E(AE>DE),连接BE,作CF⊥BE,交AB于点F,延长EF、CB交于点P.他发现当PB与BC满足某种关系时,E、F恰好分别是AD、AB的黄金分割点.请猜想小明的发现,并说明理由.
【解答】(1)∵点B为线段AC的黄金分割点,AC=20cm,
∴AB=5-12×20=(105-10)cm.
故答案为:(105-10).
(2)延长EA,CG交于点M,
∵四边形ABCD为正方形,
∴DM∥BC,
∴∠EMC=∠BCG,
由折叠的性质可知,∠ECM=∠BCG,
∴∠EMC=∠ECM,
∴EM=EC,
∵DE=10,DC=20,
∴EC=DE2+DC2=102+202=105,
∴EM=105,
∴DM=105+10,
∴tan∠DMC=DCDM=20105+10=25+1=5-12.
∴tan∠BCG=5-12,
即BGBC=5-12,
∵AB=BC,
∴BGAB=5-12,
∴G是AB的黄金分割点;
(3)当BP=BC时,满足题意.
理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴AB=BC,∠BAE=∠CBF=90°,
∵BE⊥CF,
∴∠ABE+∠CFB=90°,
又∵∠BCF+∠BFC=90°,
∴∠BCF=∠ABE,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴BF=AE,
∵AD∥CP,
∴△AEF∽△BPF,
∴AEBP=AFBF,
当E、F恰好分别是AD、AB的黄金分割点时,
∵AE>DE,
∴AFBF=BFAB,
∵BF=AE,AB=BC,
∴AFBF=BFAB=AEBC,
∴AEBP=AEBC,
∴BP=BC.
21.(2019•徐州)如图,将平行四边形纸片ABCD沿一条直线折叠,使点A与点C重合,点D落在点G处,折痕为EF.求证:
(1)∠ECB=∠FCG;
(2)△EBC≌△FGC.
【解答】证明:(1)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠BCD,
由折叠可得,∠A=∠ECG,
∴∠BCD=∠ECG,
∴∠BCD﹣∠ECF=∠ECG﹣∠ECF,
∴∠ECB=∠FCG;
(2)∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠D=∠B,AD=BC,
由折叠可得,∠D=∠G,AD=CG,
∴∠B=∠G,BC=CG,
又∵∠ECB=∠FCG,
∴△EBC≌△FGC(ASA).
22.(2018•徐州)如图,将等腰直角三角形纸片ABC对折,折痕为CD.展平后,再将点B折叠在边AC上(不与A、C重合),折痕为EF,点B在AC上的对应点为M,设CD与EM交于点P,连接PF.已知BC=4.
(1)若M为AC的中点,求CF的长;
(2)随着点M在边AC上取不同的位置,
①△PFM的形状是否发生变化?请说明理由;
②求△PFM的周长的取值范围.
【解答】(1)∵M为AC的中点,
∴CM=12AC=12BC=2,
由折叠的性质可知,FB=FM,
设CF=x,则FB=FM=4﹣x,
在Rt△CFM中,FM2=CF2+CM2,即(4﹣x)2=x2+22,
解得,x=32,即CF=32;
(2)①△PFM的形状是等腰直角三角形,不会发生变化,
理由如下:由折叠的性质可知,∠PMF=∠B=45°,
∵CD是中垂线,
∴∠ACD=∠DCF=45°,
∴∠PMO=∠FCO,
∵∠POM=∠FOC,
∴△POM∽△FOC,
∴OMOC=OPOF,
∴OMOP=OCOF
∵∠POF=∠MOC,
∴△POF∽△MOC,
∴∠PFO=∠MCO=45°,
∴∠PFM=∠PMF=45°,
∴∠MPF=90°,
∴△PFM是等腰直角三角形.
②∵△PFM是等腰直角三角形,设FM=y,
由勾股定理可知:PF=PM=22y,
∴△PFM的周长=(1+2)y,
∵2<y<4,
∴△PFM的周长满足:2+22<(1+2)y<4+42.
23.(2019•苏州)如图,△ABC中,点E在BC边上,AE=AB,将线段AC绕A点旋转到AF的位置,使得∠CAF=∠BAE,连接EF,EF与AC交于点G.
(1)求证:EF=BC;
(2)若∠ABC=65°,∠ACB=28°,求∠FGC的度数.
【解答】(1)证明:∵∠CAF=∠BAE,
∴∠BAC=∠EAF.
∵将线段AC绕A点旋转到AF的位置,
∴AC=AF.
在△ABC与△AEF中,
AB=AE∠BAC=∠EAFAC=AF,
∴△ABC≌△AEF(SAS),
∴EF=BC;
(2)∵AB=AE,∠ABC=65°,
∴∠BAE=180°﹣65°×2=50°,
∴∠FAG=∠BAE=50°.
∵△ABC≌△AEF,
∴∠F=∠C=28°,
∴∠FGC=∠FAG+∠F=50°+28°=78°.
24.(2020•常州)如图1,点B在线段CE上,Rt△ABC≌Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,∠BAC=30°,BC=1.
(1)点F到直线CA的距离是 ;
(2)固定△ABC,将△CEF绕点C按顺时针方向旋转30°,使得CF与CA重合,并停止旋转.
①请你在图1中用直尺和圆规画出线段EF经旋转运动所形成的平面图形(用阴影表示,保留画图痕迹,不要求写画法).该图形的面积为 ;
②如图2,在旋转过程中,线段CF与AB交于点O,当OE=OB时,求OF的长.
【解答】(1)如图1中,作FD⊥AC于D,
∵Rt△ABC≌Rt△CEF,∠ABC=∠CEF=90°,∠BAC=30°,BC=1.
∴∠ACB=60°,∠FCE=∠BAC=30°,AC=CF,
∴∠ACF=30°,
∴∠BAC=∠FCD,
在△ABC和△CDF中,
∠BAC=∠FCD∠ABC=∠CDFAC=CF,
∴△ABC≌△CDF(AAS),
∴FD=BC=1,
故答案为1;
(2)线段EF经旋转运动所形成的平面图形如图所示,此时点E落在CF上的点H处.
S阴=S△EFC+S扇形ACF﹣S扇形CEH﹣S△AHC=S扇形ACF﹣S扇形ECH=30⋅π⋅22360-30⋅π⋅(3)2360=π12.
故答案为π12.
(3)如图2中,过点E作EH⊥CF于H.设OB=OE=x.
在Rt△ECF中,∵EF=1,∠ECF=30°,EH⊥CF,
∴EC=3EF=3,EH=32,CH=3EH=32,
在Rt△BOC中,OC=OB2+BC2=1+x2,
∴OH=CH﹣OC=32-1+x2,
在Rt△EOH中,则有x2=(32)2+(32-1+x2)2,
解得x=73或-73(不合题意舍弃),
∴OC=1+(73)2=43,
∵CF=2EF=2,
∴OF=CF﹣OC=2-43=23.
25.(2019•常州)如图,把平行四边形纸片ABCD沿BD折叠,点C落在点C′处,BC′与AD相交于点E.
(1)连接AC′,则AC′与BD的位置关系是 ;
(2)EB与ED相等吗?证明你的结论.
【解答】(1)连接AC′,∵四边形ABCD平行四边形,
∴AD=BC,AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
由折叠知,BC'=BC,∠C'BD=∠CBD,
∴AD=BC',∠ADB=∠C'BD,
∴BE=DE,
∴AE=C'E,
∴∠DAC'=12(180°﹣∠AEC')=90°-12∠AEC',
同理:∠ADB=90°-12∠BED,
∵∠AEC'=∠BED,
∴∠DAC'=∠ADB,
∴AC'∥BD,
故答案为:AC′∥BD;
(2)EB与ED相等.
由折叠可得,∠CBD=∠C'BD,
∵AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD,
∴∠EDB=∠CBD,
∴BE=DE.
26.(2019•扬州)如图,已知等边△ABC的边长为8,点P是AB边上的一个动点(与点A、B不重合).直线1是经过点P的一条直线,把△ABC沿直线1折叠,点B的对应点是点B′.
(1)如图1,当PB=4时,若点B′恰好在AC边上,则AB′的长度为 ;
(2)如图2,当PB=5时,若直线1∥AC,则BB′的长度为 ;
(3)如图3,点P在AB边上运动过程中,若直线1始终垂直于AC,△ACB′的面积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出面积;
(4)当PB=6时,在直线1变化过程中,求△ACB′面积的最大值.
【解答】(1)如图1中,
∵△ABC是等边三角形,
∴∠A=60°,AB=BC=AC=8,
∵PB=4,
∴PB′=PB=PA=4,
∵∠A=60°,
∴△APB′是等边三角形,
∴AB′=AP=4.
当直线l经过C时,点B′与A重合,此时AB′=0
故答案为4或0.
(2)如图2中,设直线l交BC于点E.连接BB′交PE于O.
∵PE∥AC,
∴∠BPE=∠A=60°,∠BEP=∠C=60°,
∴△PEB是等边三角形,
∵PB=5,
∴∵B,B′关于PE对称,
∴BB′⊥PE,BB′=2OB
∴OB=PB•sin60°=532,
∴BB′=53.
故答案为53.
(3)如图3中,结论:面积不变.
∵B,B′关于直线l对称,
∴BB′⊥直线l,
∵直线l⊥AC,
∴AC∥BB′,
∴S△ACB′=S△ACB=12×8×32×8=163.
(4)如图4中,当B′P⊥AC时,△ACB′的面积最大,
设直线PB′交AC于E,
在Rt△APE中,∵PA=2,∠PAE=60°,
∴PE=PA•sin60°=3,
∴B′E=6+3,
∴S△ACB′的最大值=12×8×(6+3)=43+24.
解法二:如图5中,过点P作PH垂直于AC,
由题意可得:B’在以P为圆心半径长为6的圆上运动,
当PH的延长线交圆P于点B′时面积最大,
此时BH=6+3,S△ACB′的最大值=12×8×(6+3)=43+24.
27.(2018•泰州)对给定的一张矩形纸片ABCD进行如下操作:先沿CE折叠,使点B落在CD边上(如图①),再沿CH折叠,这时发现点E恰好与点D重合(如图②)
(1)根据以上操作和发现,求CDAD的值;
(2)将该矩形纸片展开.
①如图③,折叠该矩形纸片,使点C与点H重合,折痕与AB相交于点P,再将该矩形纸片展开.求证:∠HPC=90°;
②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的P点,要求只有一条折痕,且点P在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)
【解答】(1)由图①,可得∠BCE=12∠BCD=45°,
又∵∠B=90°,
∴△BCE是等腰直角三角形,
∴BCEC=cos45°=22,即CE=2BC,
由图②,可得CE=CD,而AD=BC,
∴CD=2AD,
∴CDAD=2;
(2)①设AD=BC=a,则AB=CD=2a,BE=a,
∴AE=(2-1)a,
如图③,连接EH,则∠CEH=∠CDH=90°,
∵∠BEC=45°,∠A=90°,
∴∠AEH=45°=∠AHE,
∴AH=AE=(2-1)a,
设AP=x,则BP=2a﹣x,由翻折可得,PH=PC,即PH2=PC2,
∴AH2+AP2=BP2+BC2,
即[(2-1)a]2+x2=(2a﹣x)2+a2,
解得x=a,即AP=BC,
又∵PH=CP,∠A=∠B=90°,
∴Rt△APH≌Rt△BCP(HL),
∴∠APH=∠BCP,
又∵Rt△BCP中,∠BCP+∠BPC=90°,
∴∠APH+∠BPC=90°,
∴∠CPH=90°;
②折法:如图,由AP=BC=AD,可得△ADP是等腰直角三角形,PD平分∠ADC,
故沿着过D的直线翻折,使点A落在CD边上,此时折痕与AB的交点即为P;
折法:如图,由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,
由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,
又∵∠DCH=∠ECH,
∴∠BCP=∠PCE,即CP平分∠BCE,
故沿着过点C的直线折叠,使点B落在CE上,此时,折痕与AB的交点即为P.
28.(2020•无锡)如图,在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,点E为边CD上的一点(与C、D不重合),四边形ABCE关于直线AE的对称图形为四边形ANME,延长ME交AB于点P,记四边形PADE的面积为S.
(1)若DE=33,求S的值;
(2)设DE=x,求S关于x的函数表达式.
【解答】(1)当DE=33,
∵AD=1,
∴tan∠AED=3,AE=233,
∴∠AED=60°,
∵AB∥CD,
∴∠BAE=60°,
∵四边形ABCE关于直线AE的对称图形为四边形ANME,
∴∠AEC=∠AEM,
∵∠PEC=∠DEM,
∴∠AEP=∠AED=60°,
∴△APE为等边三角形,
∴S=34×(233)2+12×33×1=32;
(2)过E作EF⊥AB于F,
由(1)可知,∠AEP=∠AED=∠PAE,
∴AP=PE,
设AP=PE=a,AF=ED=x,
则PF=a﹣x,EF=AD=1,
在Rt△PEF中,(a﹣x)2+1=a2,解得:a=x2+12x,
∴S=12⋅x×1+12×x2+12x×1=12x+x2+14x.
29.(2019•无锡)如图1,在矩形ABCD中,BC=3,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度,沿射线BC方向移动,作△PAB关于直线PA的对称△PAB′,设点P的运动时间为t(s).
(1)若AB=23.
①如图2,当点B′落在AC上时,显然△PAB′是直角三角形,求此时t的值;
②是否存在异于图2的时刻,使得△PCB′是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的t的值?若不存在,请说明理由.
(2)当P点不与C点重合时,若直线PB′与直线CD相交于点M,且当t<3时存在某一时刻有结论∠PAM=45°成立,试探究:对于t>3的任意时刻,结论“∠PAM=45°”是否总是成立?请说明理由.
【解答】(1)①如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∴AC=AB2+BC2=21,
∵∠PCB′=∠ACB,∠PB′C=∠ABC=90°,
∴△PCB′∽△ACB,
∴CB'CB=PB'AB,
∴21-233=PB'23,
∴PB′=27-4.
∴t=PB=27-4.
②如图2﹣1中,当∠PCB′=90°时,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠D=90°,AB=CD=23,AD=BC=3,
∴DB′=(23)2-32=3,
∴CB′=CD﹣DB′=3,
在Rt△PCB′中,∵B′P2=PC2+B′C2,
∴t2=(3)2+(3﹣t)2,
∴t=2.
如图2﹣2中,当∠PCB′=90°时,
在Rt△ADB′中,DB′=AB'2-AD2=3,
∴CB′=33
在Rt△PCB′中则有:(33)2+(t-3)2=t2,解得t=6.
如图2﹣3中,当∠CPB′=90°时,易证四边形ABP′为正方形,易知t=23.
综上所述,满足条件的t的值为2s或6s或23s.
(2)如图3﹣1中,
∵∠PAM=45°
∴∠2+∠3=45°,∠1+∠4=45°
又∵翻折,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
又∵∠ADM=∠AB′M,AM=AM,
∴△AMD≌△AMB′(AAS),
∴AD=AB′=AB,
即四边形ABCD是正方形,
如图,设∠APB=x.
∴∠PAB=90°﹣x,
∴∠DAP=x,
易证△MDA≌△B′AM(HL),
∴∠BAM=∠DAM,
∵翻折,
∴∠PAB=∠PAB′=90°﹣x,
∴∠DAB′=∠PAB′﹣∠DAP=90°﹣2x,
∴∠DAM=12∠DAB′=45°﹣x,
∴∠MAP=∠DAM+∠PAD=45°.
30.(2018•无锡)如图,矩形ABCD中,AB=m,BC=n,将此矩形绕点B顺时针方向旋转θ(0°<θ<90°)得到矩形A1BC1D1,点A1在边CD上.
(1)若m=2,n=1,求在旋转过程中,点D到点D1所经过路径的长度;
(2)将矩形A1BC1D1继续绕点B顺时针方向旋转得到矩形A2BC2D2,点D2在BC的延长线上,设边A2B与CD交于点E,若A1EEC=6-1,求nm的值.
【解答】(1)作A1H⊥AB于H,连接BD,BD1,则四边形ADA1H是矩形.
∴AD=HA1=n=1,
在Rt△A1HB中,∵BA1=BA=m=2,
∴BA1=2HA1,
∴∠ABA1=30°,
∴旋转角为30°,
∵BD=12+22=5,
∴D到点D1所经过路径的长度=30⋅π⋅5180=56π.
(2)∵△BCE∽△BA2D2,
∴CECB=A2D2A2B=nm,
∴CE=n2m
∵EA1EC=6-1,
∴A1CEC=6,
∴A1C=6•n2m,
∴BH=A1C=m2-n2=6•n2m,
∴m2﹣n2=6•n4m2,
∴m4﹣m2n2=6n4,
1-n2m2=6•n4m4,
∴nm=33
31.(2019•盐城)如图①是一张矩形纸片,按以下步骤进行操作:
(Ⅰ)将矩形纸片沿DF折叠,使点A落在CD边上点E处,如图②;
(Ⅱ)在第一次折叠的基础上,过点C再次折叠,使得点B落在边CD上点B′处,如图③,两次折痕交于点O;
(Ⅲ)展开纸片,分别连接OB、OE、OC、FD,如图④.
【探究】
(1)证明:△OBC≌△OED;
(2)若AB=8,设BC为x,OB2为y,求y关于x的关系式.
【解答】(1)证明:由折叠可知,AD=ED,∠BCO=∠DCO=∠ADO=∠CDO=45°
∴BC=DE,∠COD=90°,OC=OD,
在△OBC≌△OED中,
OC=OD∠OCB=∠ODEBC=DE,
∴△OBC≌△OED(SAS);
(2)过点O作OH⊥CD于点H.
由(1)△OBC≌△OED,
OE=OB,
∵BC=x,则AD=DE=x,
∴CE=8﹣x,
∵OC=OD,∠COD=90°
∴CH=12CD=12AB=12×8=4,
OH=12CD=4,
∴EH=CH﹣CE=4﹣(8﹣x)=x﹣4
在Rt△OHE中,由勾股定理得
OE2=OH2+EH2,
即OB2=42+(x﹣4)2,
∴y关于x的关系式:y=x2﹣8x+32.
32.(2020•淮安)[初步尝试]
(1)如图①,在三角形纸片ABC中,∠ACB=90°,将△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,则AM与BM的数量关系为 ;
[思考说理]
(2)如图②,在三角形纸片ABC中,AC=BC=6,AB=10,将△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,求AMBM的值;
[拓展延伸]
(3)如图③,在三角形纸片ABC中,AB=9,BC=6,∠ACB=2∠A,将△ABC沿过顶点C的直线折叠,使点B落在边AC上的点B′处,折痕为CM.
①求线段AC的长;
②若点O是边AC的中点,点P为线段OB′上的一个动点,将△APM沿PM折叠得到△A′PM,点A的对应点为点A′,A′M与CP交于点F,求PFMF的取值范围.
【解答】(1)如图①中,
∵△ABC折叠,使点B与点C重合,折痕为MN,
∴MN垂直平分线段BC,
∴CN=BN,
∵∠MNB=∠ACB=90°,
∴MN∥AC,
∵CN=BN,
∴AM=BM.
故答案为AM=BM.
(2)如图②中,
∵CA=CB=6,
∴∠A=∠B,
由题意MN垂直平分线段BC,
∴BM=CM,
∴∠B=∠MCB,
∴∠BCM=∠A,
∵∠B=∠B,
∴△BCM∽△BAC,
∴BCBA=BMBC,
∴610=BM6,
∴BM=185,
∴AM=AB﹣BM=10-185=325,
∴AMBM=325185=169.
(3)①如图③中,
由折叠的性质可知,CB=CB′=6,∠BCM=∠ACM,
∵∠ACB=2∠A,
∴∠BCM=∠A,
∵∠B=∠B,
∴△BCM∽△BAC,
∴BCAB=BMBC=CMAC
∴69=BM6,
∴BM=4,
∴AM=CM=5,
∴69=5AC,
∴AC=152.
②如图③﹣1中,
∵∠A=∠A′=∠MCF,∠PFA′=∠MFC,PA=PA′,
∴△PFA′∽△MFC,
∴PFFM=PA'CM,
∵CM=5,
∴PFFM=PA'5,
∵点P在线段OB上运动,OA=OC=154,AB′=152-6=32,
∴32≤PA′≤154,
∴310≤PFFM≤34.
33.(2019•宿迁)如图①,在钝角△ABC中,∠ABC=30°,AC=4,点D为边AB中点,点E为边BC中点,将△BDE绕点B逆时针方向旋转α度(0≤α≤180).
(1)如图②,当0<α<180时,连接AD、CE.求证:△BDA∽△BEC;
(2)如图③,直线CE、AD交于点G.在旋转过程中,∠AGC的大小是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出这个角的度数;
(3)将△BDE从图①位置绕点B逆时针方向旋转180°,求点G的运动路程.
【解答】(1)如图②中,
由图①,∵点D为边AB中点,点E为边BC中点,
∴DE∥AC,
∴BDBA=BEBC,
∴BDBE=BABC,
∵∠DBE=∠ABC,
∴∠DBA=∠EBC,
∴△DBA∽△EBC.
(2)∠AGC的大小不发生变化,∠AGC=30°.
理由:如图③中,设AB交CG于点O.
∵△DBA∽△EBC,
∴∠DAB=∠ECB,
∵∠DAB+∠AOG+∠G=180°,∠ECB+∠COB+∠ABC=180°,∠AOG=∠COB,
∴∠G=∠ABC=30°.
(3)如图③﹣1中.设AB的中点为K,连接DK,以AC为边向左边等边△ACO,连接OG,OB.
以O为圆心,OA为半径作⊙O,
∵∠AGC=30°,∠AOC=60°,
∴∠AGC=12∠AOC,
∴点G在⊙O上运动,
以B为圆心,BD为半径作⊙B,当直线与⊙B相切时,BD⊥AD,
∴∠ADB=90°,
∵BK=AK,
∴DK=BK=AK,
∵BD=BK,
∴BD=DK=BK,
∴△BDK是等边三角形,
∴∠DBK=60°,
∴∠DAB=30°,
∴∠BOG=2∠DAB=60°,
∴BG的长=60⋅π⋅4180=4π3,
观察图象可知,点G的运动路程是BG的长的两倍=8π3.
34.(2018•宿迁)如图,在边长为1的正方形ABCD中,动点E、F分别在边AB、CD上,将正方形ABCD沿直线EF折叠,使点B的对应点M始终落在边AD上(点M不与点A、D重合),点C落在点N处,MN与CD交于点P,设BE=x.
(1)当AM=13时,求x的值;
(2)随着点M在边AD上位置的变化,△PDM的周长是否发生变化?如变化,请说明理由;如不变,请求出该定值;
(3)设四边形BEFC的面积为S,求S与x之间的函数表达式,并求出S的最小值.
【解答】(1)如图,在Rt△AEM中,AE=1﹣x,EM=BE=x,AM=13,
∵AE2+AM2=EM2,
∴(1﹣x)2+(13)2=x2,
∴x=59.
(2)△PDM的周长不变,为2.
理由:设AM=y,则BE=EM=x,MD=1﹣y,
在Rt△AEM中,由勾股定理得AE2+AM2=EM2,
(1﹣x)2+y2=x2,解得1+y2=2x,
∴1﹣y2=2(1﹣x)
∵∠EMP=90°,∠A=∠D,
∴Rt△AEM∽Rt△DMP,
∴AE+EM+AMDM+MP+DP=AEMD,即1-x+x+yDM+MP+DP=1-x1-y,
解得DM+MP+DP=1-y21-x=2.
∴△DMP的周长为2.
(3)作FH⊥AB于H.则四边形BCFH是矩形.连接BM交EF于O,交FH于K.
在Rt△AEM中,AM=x2-(1-x)2=2x-1,
∵B、M关于EF对称,
∴BM⊥EF,
∴∠KOF=∠KHB,∵∠OKF=∠BKH,
∴∠KFO=∠KBH,
∵AB=BC=FH,∠A=∠FHE=90°,
∴△ABM≌△HFE,
∴EH=AM=2x-1,
∴CF=BH=x-2x-1,
∴S=12(BE+CF)•BC=12(x+x-2x-1)=12[(2x-1)2-2x-1+1]=12(2x-1-12)2+38.
当2x-1=12时,S有最小值=38.
35.(2018•镇江)(1)如图1,将矩形ABCD折叠,使BC落在对角线BD上,折痕为BE,点C落在点C′处,若∠ADB=46°,则∠DBE的度数为 °.
(2)小明手中有一张矩形纸片ABCD,AB=4,AD=9.
【画一画】
如图2,点E在这张矩形纸片的边AD上,将纸片折叠,使AB落在CE所在直线上,折痕设为MN(点M,N分别在边AD,BC上),利用直尺和圆规画出折痕MN(不写作法,保留作图痕迹,并用黑色水笔把线段描清楚);
【算一算】
如图3,点F在这张矩形纸片的边BC上,将纸片折叠,使FB落在射线FD上,折痕为GF,点A,B分别落在点A′,B′处,若AG=73,求B′D的长;
【验一验】
如图4,点K在这张矩形纸片的边AD上,DK=3,将纸片折叠,使AB落在CK所在直线上,折痕为HI,点A,B分别落在点A′,B′处,小明认为B′I所在直线恰好经过点D,他的判断是否正确,请说明理由.
【解答】(1)如图1中,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠DBC=46°,
由翻折不变性可知,∠DBE=∠EBC=12∠DBC=23°,
故答案为23.
(2)【画一画】,如图2中,
【算一算】如图3中,
∵AG=73,AD=9,
∴GD=9-73=203,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DGF=∠BFG,
由翻折不变性可知,∠BFG=∠DFG,
∴∠DFG=∠DGF,
∴DF=DG=203,
∵CD=AB=4,∠C=90°,
∴在Rt△CDF中,CF=DF2-CD2=163,
∴BF=BC﹣CF=113,
由翻折不变性可知,FB=FB′=113,
∴DB′=DF﹣FB′=203-113=3.
【验一验】如图4中,小明的判断不正确.
理由:连接ID,在Rt△CDK中,∵DK=3,CD=4,
∴CK=32+42=5,
∵AD∥BC,
∴∠DKC=∠ICK,
由折叠可知,∠A′B′I=∠B=90°,
∴∠IB′C=90°=∠D,
∴△CDK∽△IB′C,
∴CDIB'=DKB'C=CKIC,即4IB'=3B'C=5IC,
设CB′=3k,IB′=4k,IC=5k,
由折叠可知,IB=IB′=4k,
∴BC=BI+IC=4k+5k=9,
∴k=1,
∴IC=5,IB′=4,B′C=3,
在Rt△ICB′中,tan∠B′IC=CB'IB'=34,
连接ID,在Rt△ICD中,tan∠DIC=DCIC=45,
∴tan∠B′IC≠tan∠DIC,
∴B′I所在的直线不经过点D.
36.(2019•连云港)问题情境:如图1,在正方形ABCD中,E为边BC上一点(不与点B、C重合),垂直于AE的一条直线MN分别交AB、AE、CD于点M、P、N.判断线段DN、MB、EC之间的数量关系,并说明理由.
问题探究:在“问题情境”的基础上.
(1)如图2,若垂足P恰好为AE的中点,连接BD,交MN于点Q,连接EQ,并延长交边AD于点F.求∠AEF的度数;
(2)如图3,当垂足P在正方形ABCD的对角线BD上时,连接AN,将△APN沿着AN翻折,点P落在点P'处,若正方形ABCD的边长为4,AD的中点为S,求P'S的最小值.
问题拓展:如图4,在边长为4的正方形ABCD中,点M、N分别为边AB、CD上的点,将正方形ABCD沿着MN翻折,使得BC的对应边B'C'恰好经过点A,C'N交AD于点F.分别过点A、F作AG⊥MN,FH⊥MN,垂足分别为G、H.若AG=52,请直接写出FH的长.
【解答】问题情境:
线段DN、MB、EC之间的数量关系为:DN+MB=EC;理由如下:
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABE=∠BCD=90°,AB=BC=CD,AB∥CD,
过点B作BF∥MN分别交AE、CD于点G、F,如图1所示:
∴四边形MBFN为平行四边形,
∴NF=MB,
∴BF⊥AE,
∴∠BGE=90°,
∴∠CBF+∠AEB=90°,
∵∠BAE+∠AEB=90°,
∴∠CBF=∠BAE,
在△ABE和△BCF中,∠BAE=∠CBFAB=BC∠ABE=∠BCF=90°,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴BE=CF,
∵DN+NF+CF=BE+EC,
∴DN+MB=EC;
问题探究:
(1)连接AQ,过点Q作HI∥AB,分别交AD、BC于点H、I,如图2所示:
∵四边形ABCD是正方形,
∴四边形ABIH为矩形,
∴HI⊥AD,HI⊥BC,HI=AB=AD,
∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠BDA=45°,
∴△DHQ是等腰直角三角形,HD=HQ,AH=QI,
∵MN是AE的垂直平分线,
∴AQ=QE,
在Rt△AHQ和Rt△QIE中,AQ=QEAH=QI,
∴Rt△AHQ≌Rt△QIE(HL),
∴∠AQH=∠QEI,
∴∠AQH+∠EQI=90°,
∴∠AQE=90°,
∴△AQE是等腰直角三角形,
∴∠EAQ=∠AEQ=45°,即∠AEF=45°;
(2)连接AC交BD于点O,如图3所示:
则△APN的直角顶点P在OB上运动,
设点P与点B重合时,则点P′与点D重合;设点P与点O重合时,则点P′的落点为O′,
∵AO=OD,∠AOD=90°,
∴∠ODA=∠ADO′=45°,
当点P在线段BO上运动时,过点P作PG⊥CD于点G,过点P′作P′H⊥CD交CD延长线于点H,连接PC,
∵点P在BD上,
∴AP=PC,
在△APB和△CPB中,AP=PCBP=BPAB=BC,
∴△APB≌△CPB(SSS),
∴∠BAP=∠BCP,
∵∠BCD=∠MPA=90°,
∴∠PCN=∠AMP,
∵AB∥CD,
∴∠AMP=∠PNC,
∴∠PCN=∠PNC,
∴PC=PN,
∴AP=PN,
∴∠PNA=45°,
∴∠PNP′=90°,
∴∠P′NH+PNG=90°,
∵∠P′NH+∠NP′H=90°,∠PNG+∠NPG=90°,
∴∠NPG=∠P′NH,∠PNG=∠NP′H,
由翻折性质得:PN=P′N,
在△PGN和△NHP'中,∠NPG=∠P'NHPN=P'N∠PNG=∠NP'H,
∴△PGN≌△NHP'(ASA),
∴PG=NH,GN=P'H,
∵BD是正方形ABCD的对角线,
∴∠PDG=45°,
易得PG=GD,
∴GN=DH,
∴DH=P'H,
∴∠P'DH=45°,故∠P'DA=45°,
∴点P'在线段DO'上运动;
过点S作SK⊥DO',垂足为K,
∵点S为AD的中点,
∴DS=2,则P'S的最小值为2;
问题拓展:
延长AG交BC于E,交DC的延长线于Q,延长FH交CD于P,如图4:
则EG=AG=52,PH=FH,
∴AE=5,
在Rt△ABE中,BE=AE2-AB2=3,
∴CE=BC﹣BE=1,
∵∠B=∠ECQ=90°,∠AEB=∠QEC,
∴△ABE∽△QCE,
∴AEQE=BECE=3,
∴QE=13AE=53,
∴AQ=AE+QE=203,
∵AG⊥MN,
∴∠AGM=90°=∠B,
∵∠MAG=∠EAB,
∴△AGM∽△ABE,
∴AMAE=AGAB,即AM5=524,
解得:AM=258,
由折叠的性质得:AB'=EB=3,∠B'=∠B=90°,∠C'=∠BCD=90°,
∴B'M=AM2-AB'2=78,AC'=1,
∵∠BAD=90°,
∴∠B'AM=∠C'FA,
∴△AFC'∽△MAB',
∴AFAM=AC'B'M=178,
解得:AF=257,
∴DF=4-257=37,
∵AG⊥MN,FH⊥MN,
∴AG∥FH,
∴AQ∥FP,
∴△DFP∽△DAQ,
∴FPAQ=DFAD,即FP203=374,
解得:FP=57,
∴FH=12FP=514.
相关试卷
这是一份中考数学真题分类汇编第一期专题29平移旋转与对称试题含解析,共62页。试卷主要包含了选择题等内容,欢迎下载使用。
这是一份中考数学二轮复习专题17图形变换(平移、旋转、对称)含解析答案,共35页。试卷主要包含了下列图形,下列图案中,是轴对称图形的是等内容,欢迎下载使用。
这是一份2022年中考数学真题分项汇编专题17 图形变换(平移、旋转、对称)(含解析),共58页。试卷主要包含了下列图形,故答案为等内容,欢迎下载使用。