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专题01图形思想之构造轴对称图形(折叠问题)压轴题专练- 2022-2023学年八年级上册数学专题训练(浙教版)
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专题01图形思想之构造轴对称图形(折叠问题)压轴题专练(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.将矩形纸片ABCD按如图所示的方式折叠,AE、EF为折痕,∠BAE=30°,AB= ,折叠后,点C落在AD边上的C1处,并且点B落在EC1边上的B1处.则BC的长为( )
A. B.3 C.2 D.2
【答案】B
【详解】
试题分析:由三角函数易得BE,AE长,根据翻折和对边平行可得△AEC1和△CEC1为等边三角形,那么就得到EC长,相加即可.
解:连接CC1.
在Rt△ABE中,∠BAE=30°,AB=,
∴BE=AB×tan30°=1,AE=2,∠AEB1=∠AEB=60°,
∵四边形ABCD是矩形
∴AD∥BC,
∴∠C1AE=∠AEB=60°,
∴△AEC1为等边三角形,
同理△CC1E也为等边三角形,
∴EC=EC1=AE=2,
∴BC=BE+EC=3,
故选B.
2.如图,∠AOB=30º,∠AOB 内有一定点 P,且 OP=12,在 OA 上有一动点 Q,OB 上有 一动点 R.若△PQR 周长最小,则最小周长是( )
A.6 B.12 C.16 D.20
【答案】B
【详解】
作点P 关于OA的对称点点E,点P关于OB的对称点点F,连接EF分别交OA于点Q,交OB于点R,连=接OE、OF,
∵P、E关于OA对称,∴OE=OP=12,∠EOA=∠AOP,QE=QP,
同理可证OP=OF=12,∠BOP=∠BOF,RP=RF,
∴OE=OF=12,∠EOF=∠EOP+∠FOP=2∠AOB=60°,
∴△OEF是等边三角形,
∴EF=12,
∴C△PQR=PQ+PR+QR=EQ+QR+RF=EF=12.
故选B.
点睛:本题关键在于利用轴对称的性质确定△PQR 周长最小时点Q、R的位置,再结合等边三角形的判定求出△PQR 的周长.
3.如图,在△ABC中,∠B=32°,将△ABC沿直线m翻折,点B落在点D的位置,则∠1-∠2的度数是( )
A.32° B.64° C.65° D.70°
【答案】B
【分析】
此题涉及的知识点是三角形的翻折问题,根据翻折后的图形相等关系,利用三角形全等的性质得到角的关系,然后利用等量代换思想就可以得到答案
【详解】
如图,在△ABC中,∠B=32°,将△ABC沿直线m翻折,点B落在点D的位置
∠B=∠D=32° ∠BEH=∠DEH
∠1=180-∠BEH-∠DEH=180-2∠DEH
∠2=180-∠D-∠DEH-∠EHF
=180-∠B-∠DEH-(∠B+∠BEH)
=180-∠B-∠DEH-(∠B+∠DEH)
=180-32°-∠DEH-32°-∠DEH
=180-64°-2∠DEH
∠1-∠2=180-2∠DEH-(180-64°-2∠DEH)
=180-2∠DEH-180+64°+2∠DEH
=64°
故选B
【点睛】
此题重点考察学生对图形翻折问题的实际应用能力,等量代换是解本题的关键
4.如图,四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠B=∠D=90°,在BC、CD上分别找一点M、N,使△AMN周长最小时,则∠AMN+∠ANM的度数为( )
A.130° B.120° C.110° D.100°
【答案】B
【详解】
根据要使△AMN的周长最小,即利用点的对称,让三角形的三边在同一直线上,作出A关于BC和ED的对称点A′,A″,即可得出∠AA′M+∠A″=∠HAA′=60°,进而得出∠AMN+∠ANM=2(∠AA′M+∠A″)即可得出答案:
如图,作A关于BC和ED的对称点A′,A″,连接A′A″,交BC于M,交CD于N,
则A′A″即为△AMN的周长最小值.作DA延长线AH.
∵∠BAD=120°,∴∠HAA′=60°.
∴∠AA′M+∠A″=∠HAA′=60°.
∵∠MA′A=∠MAA′,∠NAD=∠A″,
且∠MA′A+∠MAA′=∠AMN,
∠NAD+∠A″=∠ANM,
∴∠AMN+∠ANM=∠MA′A+∠MAA′+∠NAD+∠A″=2(∠AA′M+∠A″)=2×60°=120°.
故选B.
5.如图,∠AOB=30°,OC为∠AOB内部一条射线,点P为射线OC上一点,OP=6,点M、N分别为OA、OB边上动点,则△MNP周长的最小值为( )
A.3 B.6 C. D.
【答案】B
【分析】
作点P关于OA的对称点P1,点P关于OB的对称点P2,连结P1P2,与OA的交点即为点M,与OB的交点即为点N,则此时M、N符合题意,求出线段P1P2的长即可.
【详解】
解:作点P关于OA的对称点P1,点P关于OB的对称点P2,连结P1P2,与0A的交点即为点M,与OB的交点即为点N,
△MNP的最小周长为P.
M+MN+PN=P1M+MN+P2N= P1P2,即为线段P1P2的长,
连结OP1、OP2,则OP1=0P2=6,
又∵∠P1OP2=2∠AOB=60。,
∴△OP1P2是等边三角形,
∴P1P2=OP1=6,
即△MNP的周长的最小值是6.
故选:B.
【点睛】
本题考查等边三角形的性质和的判定以及轴对称-最短路线问题的应用,解题的关键是确定M、N的位置.
6.如图,△ABC中,∠A=20°,沿BE将此三角形对折,又沿BA′再一次对折,点C落在BE上的C′处,此时∠C′DB=74°,则原三角形的∠C的度数为( )
A.27° B.59° C.69° D.79°
【答案】D
【分析】
由折叠的性质得∠1=∠2,∠2=∠3,∠CDB=∠C′DB=74°,则∠1=∠2=∠3,即∠ABC=3∠3,由三角形内角和定理得∠3+∠C=106°,在△ABC中,由三角形内角和定理得∠A+∠ABC+∠C=180°,得出∠3=27°,即可得出结果.
【详解】
解:如图所示:
∵△ABC沿BE将此三角形对折,又沿BA′再一次对折,点C落在BE上的C′处,
∴∠1=∠2,∠2=∠3,∠CDB=∠C′DB=74°,
∴∠1=∠2=∠3,
∴∠ABC=3∠3,
在△BCD中,∠3+∠C+∠CDB=180°,
∴∠3+∠C=180°−74°=106°,
在△ABC中,
∵∠A+∠ABC+∠C=180°,
∴20°+2∠3+106°=180°,
∴∠3=27°,
∴∠C=106°-∠3=79°.
故选:D.
【点睛】
本题考查了翻折变换的性质、三角形内角和定理;熟练掌握翻折变换的性质和三角形内角和定理,并能进行推理计算是解决问题的关键.
7.如图,将沿翻折,使其顶点均落在点处,若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由折叠的性质可得,,可得,由三角形内角和定理可得,利用三角形外角定理得出,建立方程,即可求的度数.
【详解】
解:延长交于点,
∵将沿,翻折,顶点,均落在点处,
∴,,
∴,
∵,
∴ ,
由三角形外角定理可知:,,
∴
即:,
∴ ,
∴,
故选:.
【点睛】
本题考查了折叠的性质,三角形内角和定理,外角定理,熟练运用三角形内角和定理是本题的关键.
8.如图,在锐角△ABC中,∠ACB=50°;边AB上有一定点P,M、N分别是AC和BC边上的动点,当△PMN的周长最小时,∠MPN的度数是( )
A.50° B.60° C.70° D.80°
【答案】D
【分析】
根据轴对称的性质作PD⊥AC于点E,PG⊥BC于点F,连接DG交AC、BC于点M、N,连接MP、NP,得到△PMN,由此解答.
【详解】
解:过点P作PD⊥AC于点E,PG⊥BC于点F,连接DG交AC、BC于点M、N,连接MP、NP,
∵PD⊥AC,PG⊥BC,
∴∠PEC=∠PFC=90°,
∴∠C+∠EPF=180°,
∵∠C=50°,
∵∠D+∠G+∠EPF=180°,
∴∠D+∠G=50°,
由对称可知:∠G=∠GPN,∠D=∠DPM,
∴∠GPN+∠DPM=50°,
∴∠MPN=130°﹣50°=80°,
故选:D.
【点睛】
此题考查最短路径问题,根据题意首先作出对称点,连接对称点得到符合题意的三角形,再根据轴对称的性质解答,正确掌握最短路径问题的解答思路是解题的关键.
9.如图,在中,,平分,交于点.若,,则的值可能是( )
A.7 B. C.3 D.
【答案】B
【分析】
将△ADC沿AD翻折,使点C落在AB边上E点,根据三角形三边关系可确定的取值范围,然后判断即可.
【详解】
解:将△ADC沿AD翻折,使点C落在AB边上E点,
由翻折可知,,
∵,,
∴BD=5,DE=2,
3<BE<7,
四个选项中,只有满足条件,
故选:B.
【点睛】
本题考查了轴对称的性质和三角形三边关系,解题关键是通过翻折,转换已知条件,利用三角形三边关系求解.
10.折纸是我国的传统文化,折纸不仅和自然科学结合在一起,还发展出了折纸几何学,成为现代几何学的一个分支,折纸过程中既要动脑又要动手.如图,将一长方形纸条首先沿着进行第一次折叠,使得,两点落在、的位置,再将纸条沿着折叠(与在同一直线上),使得、分别落在、的位置.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
先根据折叠和平行的性质得出∠EFB=∠GEF,再利用三角形的外角和平行的性质得出∠FGD1=∠G2FC,最后利用∠BFE+∠EFC2+∠C2FC=180°计算即可
【详解】
∵AD//BC
∴∠DEF=∠EFB.
由折叠可知∠GEF=∠DEF,∠GFG1=∠GFC2
∴∠EFB=∠GEF.
∠FGD1=2∠BFE,又
∴∠FGD1+∠GFC1=180°
∵∠BFC2+∠C2FC=180°.
∴∠FGD1=∠G2FC.
即∠C2FC=2∠BFE.
又∵3∠EFB=∠EFC2.
∵∠BFE+∠EFC2+∠C2FC=180°
∴ ∠BFE+3∠EFB+2∠BFE=180°
即6∠EFB=180°
∴∠EFB=30°
故选:A
【点睛】
本题考查折叠的性质、平行线的判定、三角形的外角,灵活进行角的转换是解题的关键
11.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,D,E,F分别是AB,BC,AC边上的动点,则△DEF的周长的最小值是( )
A.2.5 B.3.5 C.4.8 D.6
【答案】C
【分析】
如图作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,EN,FM,DN,DM.由∠MCA=∠DCA,∠BCN=∠BCD,∠ACD+∠BCD=90°,推出∠MCD+∠NCD=180°,可得M、B、N共线,由DF+DE+EF=FM+EN+EF,FM+EN+EF≥MN,可知当M、F、E、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,最小值=2CD,求出CD的值即可解决问题.
【详解】
解:如图,作D关于直线AC的对称点M,作D关于直线BC的对称点N,连接CM,CN,CD,EN,FM,DN,DM.
∴DF=FM,DE=EN,CD=CM,CD=CN,
∴CD=CM=CN,
∵∠MCA=∠DCA,∠BCN=∠BCD,∠ACD+∠BCD=90°,
∴∠MCD+∠NCD=180°,
∴M、C、N共线,
∵DF+DE+EF=FM+EN+EF,
∵FM+EN+EF≥MN,
∴当M、F、E、N共线时,且CD⊥AB时,DE+EF+FD的值最小,
最小值为MN=2CD,
∵CD⊥AB,
∴•AB•CD=•AB•AC,
∴CD===2.4,
∴DE+EF+FD的最小值为4.8.
故选:C.
【点睛】
本题考查了轴对称-最短问题、两点之间线段最短、垂线段最短等知识,解题的关键是灵活运用轴对称以及垂线段最短解决最短问题,属于中考选择题中的压轴题.
二、填空题
12.在4×4的方格中有五个同样大小的正方形如图摆放,移动其中一个正方形到空白方格中,与其余四个正方形组成的新图形是一个轴对称图形,这样的移法共有__种.
【答案】13
【分析】
根据轴对称图形的性质,分别移动一个正方形,即可得出符合要求的答案.
【详解】
如图所示:
故一共有13画法.
13.如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠D=60°,点E、F分别在边AB、BC上.将△BEF沿着直线EF翻折,点B恰好与边AD的中点G重合,则BE的长等于_____.
【答案】
【详解】
试题解析:如图,作GH⊥BA交BA的延长线于H,EF交BG于O.
∵四边形ABCD是菱形,∠D=60°,
∴△ABC,△ADC度数等边三角形,AB=BC=CD=AD=2,
∴∠BAD=120°,∠HAG=60°,
∵AG=GD=1,
∴AH=AG=,HG=,
在Rt△BHG中,BG=,
∵△BEO∽△BGH,
∴,
∴,
∴BE=,
故答案为.
14.在平行四边形ABCD中,,,点E为BC中点,连结AE,将沿AE折叠到△AB´E的位置,若,则点B´到直线BC的距离为______.
【答案】
【详解】
分析:如图连接BB′,作B′H⊥BC于H.利用△BOE∽△BHB′,可得,由此即可解决问题;
详解:如图连接BB′,作B′H⊥BC于H.
∵∠BAE=∠EAB′=45°,
∴∠BAB′=90°,
∵AB=AB′=2,
∴BB′=2,
∵AE⊥BB′,
∴OB=OB′=,
∵BE=EC=1.5,
∴OE==0.5,
∵∠EBO=∠HBB′,∠BOE=∠BHB′=90°,
∴△BOE∽△BHB′,
∴,
∴,
∴B′H=.
故答案为.
点睛:本题考查翻折变换、平行四边形的性质、相似三角形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,正确寻找相似三角形解决问题.
15.如图1,在长方形纸片ABCD中,E点在边AD上,F、G分别在边AB、CD上,分别以EF、EG为折痕进行折叠并压平,点A、D的对应点分别是点A′和点D′,若ED′平分∠FEG,且在内部,如图2,设∠A′ED'=n°,则∠FE D′的度数为___________(用含n的代数式表示).
【答案】
【分析】
先根据角之间的关系表示出∠AEA′+∠DED′,再由折叠的性质得到∠A′EF+∠D′EG,然后根据∠FEG=∠A′EF+∠D′EG-∠A′ED′可表示出∠FEG,最后利用角平分线的性质求出∠FED′即可.
【详解】
解:∵∠AEA′+∠DED′-∠A′ED′=180°,∠A′ED′=n°,
∴∠AEA′+∠DED′=180°+n°,
由折叠的性质可知,∠AEA′=2∠A′EF,∠DED′=2∠D′EG,
∴∠A′EF+∠D′EG=,
∴∠FEG=∠A′EF+∠D′EG-∠A′ED′==,
∵ED′平分∠FEG,
∴∠FED′=∠FEG=.
【点睛】
本题考查与折叠、角平分线有关的角度问题,明确折叠的性质,正确找出角与角之间的关系是解题的关键.
16.如图,将长方形纸片进行折叠,为折痕,与与与重合,若,则的度数为 ____________
【答案】
【分析】
根据折叠的性质,知折叠前后的角度相等,平角等于180°,角度和为180°,等角代换即得.
【详解】
由翻折的性质可知,
又,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】
考查了折叠的性质和平角的定义,掌握翻折前后图形的角度相等的关系式解题的关键.
17.如图,△ABC中,AB=AC,∠BAC=62°,∠BAC的平分线与AB的垂直平分线交于点O,将∠C沿EF(E在BC上,F在AC上)折叠,点C与点O恰好重合,则∠OEC为_____度.
【答案】124
【分析】
连接OB、OC,根据角平分线的定义求出∠BAO,根据等腰三角形两底角相等求出∠ABC,再根据线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得OA=OB,根据等边对等角可得∠ABO=∠BAO,再求出∠OBC,然后判断出点O是△ABC的外心,根据三角形外心的性质可得OB=OC,再根据等边对等角求出∠OCB=∠OBC,根据翻折的性质可得OE=CE,然后根据等边对等角求出∠COE,再利用三角形的内角和定理列式计算即可得解.
【详解】
解:如图,连接OB、OC,
∵∠BAC=62°,AO为∠BAC的平分线,
∴∠BAO=∠BAC=×62°=31°,
又∵AB=AC,
∴∠ABC=(180°−∠BAC)=(180°−62°)=59°,
∵DO是AB的垂直平分线,
∴OA=OB,
∴∠ABO=∠BAO=31°,
∴∠OBC=∠ABC−∠ABO=59°−31°=28°,
∵AO为∠BAC的平分线,AB=AC,
∴△AOB≌△AOC(SAS),
∴OB=OC,
∴点O在BC的垂直平分线上,
又∵DO是AB的垂直平分线,
∴点O是△ABC的外心,
∴∠OCB=∠OBC=28°,
∵将∠C沿EF(E在BC上,F在AC上)折叠,点C与点O恰好重合,
∴OE=CE,
∴∠COE=∠OCB=28°,
在△OCE中,∠OEC=180°−∠COE−∠OCB=180°−28°−28°=124°,
故答案为:124.
【点睛】
本题考查了翻折变换的性质,线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等的性质,等腰三角形三线合一的性质,等边对等角的性质,综合性较强,难度较大,作辅助线,构造出等腰三角形是解题的关键.
18.图1是一张足够长的纸条,其中,点、分别在,上,记.如图2,将纸条折叠,使与重合,得折痕;如图3,将纸条展开后再折叠,使与重合,得折痕:将纸条展开后继续折叠,使与重合,得折痕;...依此类推,第次折叠后, _______(用含和的代数式表示).
【答案】180°-.
【分析】
设纸条QM所在直线为QC ,第一次将纸条折叠,使与重合,得折痕,由PR1∥QB,可得∠MAR1=∠ABM=.∠AR1B=∠R1BC=,由AM∥R1N,∠MAR1+∠AR1N=180°,可求∠AR1N=180°-;第二次将纸条折叠,使与重合,得折痕;求出∠MR1R2=∠R1BC=.∠R1R2B=∠R2BC=,可得∠AR2N=180°-∠MR1R2 =180°-;第三次将纸条折叠,使与重合,得折痕;可求∠MR2R3=∠R2BC=.∠R2R3B=∠R3BC=,可得∠AR3N=180°-∠MR2R3 =180°-;……第n次将纸条折叠,使与重合,得折痕;∠MRn-1Rn=∠Rn-1BC=.∠Rn-1RnB=∠RnBC=,∠ARnN=180°-∠MRn-1Rn =180°-即可.
【详解】
解:设纸条QM所在直线为QC ,
第一次将纸条折叠,使与重合,得折痕;
∵PR1∥QB,
∴∠MAR1=∠ABM=.∠AR1B=∠R1BC=,
∵AM∥R1N,
∴∠MAR1+∠AR1N=180°,
∴∠AR1N=180°-∠MAR1=180°-;
第二次将纸条折叠,使与重合,得折痕;
∵PR2∥QB,
∴∠MR1R2=∠R1BC=.∠R1R2B=∠R2BC=,
∵R1M∥R2N,
∴∠MR1R2+∠AR2N=180°,
∴∠AR2N=180°-∠MR1R2 =180°-;
第三次将纸条折叠,使与重合,得折痕;
∵PR3∥QB,
∴∠MR2R3=∠R2BC=.∠R2R3B=∠R3BC=,
∵R2M∥R3N,
∴∠MR2R3+∠AR3N=180°,
∴∠AR3N=180°-∠MR2R3 =180°-;
……
第n次将纸条折叠,使与重合,得折痕;
∵PRn∥QB,
∴∠MRn-1Rn=∠Rn-1BC=.∠Rn-1RnB=∠RnBC=,
∵Rn-1M∥RnN,
∴∠MRn-1Rn+∠ARnN=180°,
∴∠ARnN=180°-∠MRn-1Rn =180°-.
故答案为:180°-.
【点睛】
本题考查轴对称性质,与角平分线有关计算,平行线性质,掌握轴对称性质,与角平分线有关计算,平行线性质,仔细观察图形,找出∠MRn-1Rn=是解题关键.
19.如图(1)是由两块形状相同的三角板拼成,已知,,点E是边上的动点,连结,将三角形沿直线翻折,点C,D的对应点分别为N,M,则:
(1)如图(2),当点N恰好落在边上时,的度数是___________;
(2)当与三角形的一边平行时,的度数为________.
【答案】75° 105°或60°或45°
【分析】
(1)利用折叠的性质判断出AD∥BC,利用平行线的性质可得结果;
(2)分MN∥AC,MN∥AB,MN∥BC,三种情况,分别求解.
【详解】
解:(1)当点N落在AB上时,由折叠可知:
∠DAC=∠MAN=60°,∠CAE=∠BAE=45°,
∵∠ACB+∠ACD=60°+30°=90°,∠D=90°,
∴AD∥BC,
∴∠AEC=180°-∠DAE=180°-45°-60°=75°;
(2)由(1)可得:AD∥BC,
如图3,MN∥AC,
∠AMN+∠BAC=90°+90°=180°,
可知点M在AB上,
∴∠CAN=90°-60°=30°,
由折叠可知:∠CAE=∠NAE=30°÷2=15°,
∴∠DAE=∠DAC+∠CAE=60°+15°=75°,
∴∠AEC=180°-75°=105°;
如图4,MN∥AB,
∴∠BAM=90°,∠BAN=∠N=30°,
∴∠NAC=30°+90°=120°,
由折叠可知:∠CAE=∠NAE=60°,
∴∠AEC=180°-∠CAE-∠CAD=60°;
如图5,MN∥BC,
∴∠M=∠MAD=90°,
∴∠NAC=360°-∠MAN-∠DAC-∠MAD=150°,
由折叠可知:∠NAE=∠CAE=75°,
∴∠AEC=180°-∠CAE-∠DAC=45°;
综上:∠AEC的度数为105°或60°或45°,
故答案为:(1)75°;(2)105°或60°或45°.
【点睛】
本题考查了折叠的性质,平行线的判定和性质,解题的关键是根据图形的变形分类讨论.
三、解答题
20.如图,直线AB∥CD,直线l与直线AB,CD相交于点E,F,点P是射线EA上的一个动点(不包括端点E),将△EPF沿PF折叠,使顶点E落在点Q处.
⑴若∠PEF=48°,点Q恰好落在其中的一条平行线上,则∠EFP的度数为 .
⑵若∠PEF=75°,∠CFQ=∠PFC,求∠EFP的度数.
【答案】⑴ ∠EFP=42°或66°
⑵∠EFP的度数为35°或63°.
【详解】
试题分析: 当点落在上,根据三角形的内角和即可得到结论;当点落在上,由折叠的性质得到垂直平分,得到,根据平行线的性质即可得到结论;
①如图,当点在平行线,之间时,设,由折叠可得根据平行线的性质即可得到结论;②如图,当点在的下方时,设 由得,.根据平行线的性质即可得到结论.
试题解析: 或
ⅰ如图1,当点在平行线,之间时:
设的度数为,由折叠可得:
,
解得:
即:
ⅱ如图2,当点在的下方时,
设
由得:
由折叠得
解得:
综上:的度数为或
21.如图所示的“钻石”型网格是由边长都为1个单位长度的等边三角组成.
(1)若在网格中任取一点,求该点落在阴影部分的概率是多少?
(2)请在作图区所给的图中,将一个空白小三角形涂上阴影,使它与原阴影部分组成的图形是轴对称图形.的图中.(画出所有可能的结果,所给的图未必全用).
【答案】(1)阴影部分的概率为 ;
(2)下图第一个和第二个即为所作图.
【分析】
(1)本题考查的是几何图形概率的算法,其计算方法为阴影图形的面积除以所有图形的总面积;
(2)从不同的角度去观察图形,有两种可能.
【详解】
(1)问题(1)总共有13个三角形,阴影部分有3个三角形,所以其概率为 ;
(2)如下图,所做图形和对称轴分别如下
【点睛】
(2)从不同的角度,先找到整体图形的对称轴,然后再依据对称轴补三角形,使得两边对称.
22.如图,长方形纸片ABCD,点E、F分别在边AB、CD上,连接EF.将∠BEF对折,点B落在直线EF上的点B′处,得到折痕EC;将∠AEF对折,点A落在直线EF上的点A′处,得到折痕EN.
(1)若∠BEB′=110°,则∠BEC= °,∠AEN= °,∠BEC+∠AEN= °.
(2)若∠BEB′=m°,则(1)中∠BEC+∠AEN的值是否改变?请说明你的理由.
(3)将∠ECF对折,点E刚好落在F处,且折痕与B′C重合,求∠AEN的度数.(提示,长方形的四个角都是90°)
【答案】(1)55,35,90;(2)不改变,理由见解析;(3)∠AEN=30°
【分析】
(1)由对折的定义∠BEC=∠B'EC=∠BEB'=55°,∠AEN=∠A'EN=∠AEA'=(180°﹣110°)=35°,得出∠BEC+∠AEN=90°即可;
(2)同(1)得出∠BEC=∠B'EC=∠BEB',∠AEN=∠A'EN=∠AEA',得出∠BEC+∠AEN=∠BEB'+(180°﹣∠BEB')=90°;
(3)由长方形的定义得出∠BCE+∠ECB′+∠B′CF=90°,由对折得出∠BCE=∠ECB′=∠B′CF=30°,求出∠FCE=60°,由平行线的性质得出∠BEC=∠FCE=60°,由(2)得出∠BEC+∠AEN=90°,即可得出答案.
【详解】
解:(1)∵将∠BEF对折,点B落在直线EF上的点B′处,得到折痕EC;将∠AEF对折,点A落在直线EF上的点A′处,得到折痕EN.
∴∠BEC=∠B'EC=∠BEB'=55°,∠AEN=∠A'EN=∠AEA'=(180°﹣110°)=35°,
∴∠BEC+∠AEN=90°,
故答案为:55,35,90;
(2)若∠BEB′=m°,则(1)中∠BEC+∠AEN的值不改变,理由如下:
同(1)得:∠BEC=∠B'EC=∠BEB',∠AEN=∠A'EN=∠AEA',
∴∠BEC+∠AEN=∠BEB'+(180°﹣∠BEB')=90°;
(3)∵长方形纸片ABCD,
∴AB∥CD,∠BCD=90°,
∴∠BCE+∠ECB′+∠B′CF=90°,
∵将∠ECF对折,点E刚好落在F处,且折痕与B′C重合,
∴∠BCE=∠ECB′=∠B′CF=30°,
∴∠FCE=60°,
∵AB∥CD,
∴∠BEC=∠FCE=60°,
由(2)得:∠BEC+∠AEN=90°,
∴∠AEN=90°﹣∠BEC=90°﹣60°=30°.
【点睛】
本题考查折叠问题,平行线的性质.理解折叠前后对应角相等和平行线的性质是解决此题的关键.
23.如果两个角之差的绝对值等于45°,则称这两个角互为“半余角”,即若|∠α-∠β |=45°,则称∠α、∠β互为半余角.(注:本题中的角是指大于0°且小于180°的角)
(1)若∠A=80°,则∠A的半余角的度数为 ;
(2)如图1,将一长方形纸片ABCD沿着MN折叠(点M在线段AD上,点N在线段CD上)使点D落在点D′处,若∠AMD′与∠DMN互为“半余角”,求∠DMN的度数;
(3)在(2)的条件下,再将纸片沿着PM折叠(点P在线段BC上),点A、B分别落在点A′、B′处,如图2.若∠AMP比∠DMN大5°,求∠A′MD′的度数.
【答案】(1)35°或125°;(2)45°或75°;(3)10°或130°.
【分析】
(1)设∠A的半余角的度数为x°,根据半余角的定义列方程求解即可;
(2)设∠DMN为x°.根据折叠的性质和半余角的定义解答即可;
(3)分两种情况讨论:①当∠DMN=45°时,∠DMD'=90°,∠AMP=50°,∠DMA'=80°,根据∠A′MD′=∠DMD'-∠DMA'计算即可.
②当∠DMN=75°时,∠DMD'=150°,∠AMP=80°,∠DMA'=20°,根据∠A′MD′=∠DMD'-∠DMA'计算即可.
【详解】
(1)设∠A的半余角的度数为x°,根据题意得:
|80°-x|=45°
80°-x=±45°
∴x=80°±45°,
∴x=35°或125°.
(2)设∠DMN为x°,根据折叠的性质得到∠D'MN=∠DMN=x°.
∴∠AMD'=180°-2x.
∵∠AMD′与∠DMN互为“半余角”,
∴|180°-2x-x|=45°,
∴|180°-3x|=45°,
∴180°-3x=45°或180°-3x=-45°,
解得:x=45°或x=75°.
(3)分两种情况讨论:①当∠DMN=45°时,∠D'MN=45°,
∴∠DMD'=90°,∠AMP=∠A'MP=45°+5°=50°,
∴∠DMA'=180°-2∠AMP=80°,
∴∠A′MD′=∠DMD'-∠DMA'=90°-80°=10°.
②当∠DMN=75°时,∠D'MN=75°,
∴∠DMD'=150°,∠AMP=∠A'MP=75°+5°=80°,
∴∠DMA'=180°-2∠AMP=20°,
∴∠A′MD′=∠DMD'-∠DMA'=150°-20°=130°.
综上所述:∠A′MD′的度数为10°或130°.
【点睛】
本题考查了一元一次方程的应用以及折叠的性质.理解“半余角”的定义是解答本题的关键.
24.(1)填空
①把一张长方形的纸片按如图①所示的方式折叠,,为折痕,折叠后的点落在或的延长线上,那么的度数是________;
②把一张长方形的纸片按如图②所示的方式折叠,点与点重合,,为折痕,折叠后的点落在或的延长线上,那么的度数是_______.
(2)解答:①把一张长方形的纸片按如图③所示的方式折叠,,为折痕,折叠后的点落在或的延长线上左侧,且,求的度数;
②把一张长方形的纸片按如图④所示的方式折叠,点与点重合,,为折痕,折叠后的点落在或的延长线右侧,且,求的度数.
(3)探究:把一张四边形的纸片按如图⑤所示的方式折叠,,为折痕,设,,,求,,之间的数量关系.
【答案】,;,;,.
【分析】
(1)①如图①知,得
可求出解.
②由图②知得可求出解.
(2)①由图③折叠知,可推出,即可求出解.
②由图④中折叠知,可推出,即可求出解.
(3)如图⑤-1、⑤-2中分别由折叠可知,、,即可求得
、.
【详解】
解:(1)①如图①中,
,,
,
故答案为.
②如图②中,,
,
故答案为.
(2)①如图③中由折叠可知,
,
,
,
,
;
②如图④中根据折叠可知,
,
,
,
,
,
;
(3)如图⑤-1中,由折叠可知,,
;
如图⑤-2中,由折叠可知,,
.
【点睛】
本题考查了图形的变换中折叠属全等变换,图形的角度及边长不变及一些角度的计算问题,突出考查学生的观察能力、思维能力以及动手操作能力,本题是代数、几何知识的综合运用典型题目.
25.直角三角形ABC中,∠ACB=90°,直线l过点C.
(1)当AC=BC时,如图①,分别过点A、B作AD⊥l于点D,BE⊥l于点E.求证:△ACD≌△CBE.
(2)当AC=8,BC=6时,如图②,点B与点F关于直线l对称,连接BF,CF,动点M从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿AC边向终点C运动,同时动点N从点F出发,以每秒3个单位的速度沿F→C→B→C→F向终点F运动,点M、N到达相应的终点时停止运动,过点M作MD⊥l于点D,过点N作NE⊥l于点E,设运动时间为t秒.
①CM= ,当N在F→C路径上时,CN= .(用含t的代数式表示)
②直接写出当△MDC与△CEN全等时t的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)①CM=,CN=;②t=3.5或5或6.5.
【分析】
(1)根据垂直的定义得到∠DAC=∠ECB,利用AAS定理证明△ACD≌△CBE;
(2)①由折叠的性质可得出答案;
②动点N沿F→C路径运动,点N沿C→B路径运动,点N沿B→C路径运动,点N沿C→F路径运动四种情况,根据全等三角形的判定定理列式计算.
【详解】
(1)∵AD⊥直线,BE⊥直线,
∴∠DAC+∠ACD=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠BCE+∠ACD=90°,
∴∠DAC=∠ECB,
在△ACD和△CBE中,
,
∴△ACD≌△CBE(AAS);
(2)①由题意得,AM=t,FN=3t,
则CM=8-t,
由折叠的性质可知,CF=CB=6,
∴CN=6-3t;
故答案为:8-t;6-3t;
②由折叠的性质可知,∠BCE=∠FCE,
∵∠MCD+∠CMD=90°,∠MCD+∠BCE=90°,
∴∠NCE=∠CMD,
∴当CM=CN时,△MDC与△CEN全等,
当点N沿F→C路径运动时,8-t=6-3t,
解得,t=-1(不合题意),
当点N沿C→B路径运动时,CN=3t-6,
则8-t=3t-6,
解得,t=3.5,
当点N沿B→C路径运动时,由题意得,8-t=18-3t,
解得,t=5,
当点N沿C→F路径运动时,由题意得,8-t=3t-18,
解得,t=6.5,
综上所述,当t=3.5秒或5秒或6.5秒时,△MDC与△CEN全等.
【点睛】
本题考查了折叠的性质,全等三角形的判定和性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理,灵活运用分情况讨论思想是解题的关键.
26.在平面直角坐标系xOy中,点P(x,y)经过变换τ得到点P′(x′,y′),该变换记作τ(x,y)=(x′,y′),其中(a,b为常数).例如,当a=1,且b=1时,τ(﹣2,3)=(1,﹣5).
(1)当a=﹣1,且b=2时,τ(0,1)= ;
(2)若τ(1,2)=(﹣2,0),则a= ,b= ;
(3)设点P(x,﹣2x),点P经过变换τ得到点P′(x′,y′).若点P′与点P关于x轴对称,求a和b的值.
【答案】(1)(2,﹣2);(2)a=﹣1,b=﹣;(3)
【分析】
(1)将对应值a=﹣1,且b=2代入分别求出x′,y′的值,由此得到答案;
(2)将τ(1,2)=(﹣2,0),代入,可得关于a,b的二元-一次方程组,解方程组即可求解;
(3)由点P (x, y)经过变换得到的对应点P′(x′,y′) 与点P重合,可得τ(x,﹣2x)=(x,2x),可得关于a,b的二元一次方程组,解方程组即可求解.
【详解】
解:(1)当a=-1,且b=2时,x′=-1×0+2×1=2,y′=(-1)×0-2×1=-2,
则τ(0,1)=(2,-2);
故答案为:(2,-2);
(2)∵τ(1,2)=(﹣2,0),
∴,
解得,
故答案为:a=﹣1,b=;
(3)∵点P(x,﹣2x)经过变换τ得到的对应点P'(x',y')与点P关于x轴对称,
∴τ(x,﹣2x)=(x,2x).
∴,即,
∵x为任意的实数,
∴,
解得.
【点睛】
此题考查新定义,解二元一次方程组、关于x轴、y轴对称的点的坐标,正确理解新定义的公式是解题的关键.
27.如图1,三角形中,,,.点D是边上的定点,点E在边上运动,沿折叠三角形,点C落在点G处.
(1)如图2,若,求的度数.
(2)如图3,若,求的度数.
(3)当三角形的三边与三角形的三边有一组边平行时,直接写出其他所有情况下的度数.
【答案】(1)52°;(2)142°;(3)116°或26°或38°或64°
【分析】
(1)根据折叠的性质得到∠CDE=∠A=∠GDE=64°,即可求出∠ADG;
(2)根据GE∥AB,得到∠BEG=90°,算出∠BFD,利用四边形内角和即可求出∠ADG;
(3)找出其他所有情况,画出图形,利用平行线的性质求解即可.
【详解】
解:(1)由折叠可知:
∠C=∠DGE=26°,∠CDE=∠GDE,
∵DE∥AB,AB⊥BC,
∴DE⊥BC,则G在BC上,
∴∠CDE=∠A=∠GDE=64°,
∴∠ADG=180°-64°×2=52°;
(2)由折叠可知:∠C=∠DGE=26°,∠CDE=∠GDE,∠DEC=∠DEG,
∵GE∥AB,
∴∠B=∠CEG=∠BEG=90°,
∴∠EFG=90°-26°=64°,
∵∠A=64°,∠B=90°,
∴∠ADG=360°-64°-90°-64°=142°;
(3)如图,DG∥AB,
则∠ADG=180°-∠A=116°;
如图,DG∥BC,
∠ADG=∠C=26°;
如图,EG∥AC,
∠ADG=∠G=∠C=26°;
如图,EG∥AB,
∴∠A=∠CFE=64°,∠B=∠CEG=90°,
由折叠可知:∠DEG=∠DEC=45°,
∴∠CDE=180°-45°-26°=109°=∠EDG,
∴∠EDF=180°-109°=71°,
∴∠ADG=109°-71°=38°;
如图,DG∥AB,
∴∠ADG=∠A=64°;
综上:其他所有情况下∠ADG的度数为116°或26°或38°或64°.
【点睛】
本题考查了平行线的性质,折叠问题,解题的难点在于找出所有符合题意的情况,得到角的关系.
28.已知:M、N分别是∠AOB的边OA、OB上的定点,
(1)如图1,若∠O=∠OMN,过M作射线MDOB(如图),点C是射线MD上一动点,∠MNC的平分线NE交射线OA于E点.试探究∠MEN与∠MCN的数量关系;
(2)如图2,若P是线段ON上一动点,Q是射线MA上一动点.∠AOB=20,当MP+PQ+QN取得最小值时,求∠OPM+∠OQN的值.
【答案】(1)∠MCN =2∠MEN,理由见解析;(2)∠OPM+∠OQN.
【分析】
(1)根据角平分线的性质以及平行线的性质得到∠1=∠2,∠MCN=∠CNB,∠O=∠OMN=∠4,利用三角形的外角性质得到2∠2+∠MCN=2∠O①和∠2+∠MCN =∠O+∠MEN②,计算可得∠MCN =2∠MEN;
(2)过作点M关于OB的对称点M1,作点N关于OA的对称点N1,连接M1N1交OA于点Q,交OB于点P,根据轴对称的性质得到PM+PQ+NQ的最小值为M1N1,利用轴对称的性质和三角形的外角性质即可计算得到∠OPM+∠OQN.
【详解】
解:(1)∠MCN =2∠MEN,理由如下:
如图,
∵NE是∠MNC的平分线,MDOB,∠O=∠OMN,
∴∠1=∠2,∠MCN=∠CNB,∠O=∠OMN=∠4,
在△OMN中,∠MNB=∠O+∠OMN,
∴∠1+∠2+∠MCN=2∠O,即2∠2+∠MCN=2∠O①,
又∠3=∠2+∠MCN =∠4+∠MEN,即∠2+∠MCN =∠O+∠MEN②,
由①②得:∠MCN =2∠MEN;
(2)如图,过作点M关于OB的对称点M1,作点N关于OA的对称点N1,连接M1N1交OA于点Q,交OB于点P,
∴PM+PQ+NQ=PM1+PQ+QN1,
由两点之间,线段最短,可得PM+PQ+NQ的最小值为M1N1,
由对称的性质,知:∠MPO=∠M1PO,∠NQA=∠N1QA,
设∠OQP=,∠ONQ=,
由对顶角的性质得∠MPO=∠M1PO=∠QPN,∠NQA=∠N1QA=∠OQP=,
在△OQN中,∠NQA=∠O+∠ONQ,即,
在△OPQ中,∠QPN =∠O+∠OQP,即∠OPM,
∠OQN=180°-∠NQA=180°,
∴∠OPM+∠OQN=160°.
【点睛】
本题主要考查了轴对称-最短路径问题,平行线的性质,角平分线的定义,掌握轴对称-最短路径的确定方法是解题的关键.
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