中考数学一模试题分类汇编——直角三角形的边角关系综合及详细答案

中考数学一模试题分类汇编——直角三角形的边角关系综合及详细答案
一、直角三角形的边角关系
1．如图，海上观察哨所B 位于观察哨所A 正北方向，距离为25海里．在某时刻，哨所A 与哨所B 同时发现一走私船，其位置C 位于哨所A 北偏东53°的方向上，位于哨所B 南偏东37°的方向上．
（1）求观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离；
（2）若观察哨所A 发现走私船从C 处以16海里/小时的速度向正东方向逃窜，并立即派缉私艇沿北偏东76°的方向前去拦截．求缉私艇的速度为多少时，恰好在D 处成功拦截．（结果保留根号）
（参考数据：sin37°＝cos53°≈，cos37 ＝sin53°≈去，tan37°≈2，tan76°≈）
【答案】（1）观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里；（2）当缉私艇以每小时617D 处成功拦截. 【解析】 【分析】
（1）先根据三角形内角和定理求出∠ACB ＝90°，再解Rt △ABC ，利用正弦函数定义得出AC 即可；
（2）过点C 作CM ⊥AB 于点M ，易知，D 、C 、M 在一条直线上．解Rt △AMC ，求出CM 、AM ．解Rt △AMD 中，求出DM 、AD ，得出CD ．设缉私艇的速度为x 海里/小时，根据走私船行驶CD 所用的时间等于缉私艇行驶AD 所用的时间列出方程，解方程即可． 【详解】
（1）在ABC △中，180180375390ACB B BAC ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=. 在Rt ABC V 中，sin AC B AB =
，所以3sin 3725155
AC AB ︒
=⋅=⨯=（海里）. 答：观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里.
（2）过点C 作CM AB ⊥，垂足为M ，由题意易知，D C M 、、在一条直线上. 在Rt ACM V 中，4
sin 15125
CM AC CAM =⋅∠=⨯
=，3
cos 1595
AM AC CAM =⋅∠=⨯=.
在Rt ADM △中，tan MD
DAM AM
∠=，
所以tan 7636MD AM ︒=⋅=. 所以222293691724AD AM MD CD MD MC =
+=+==-=，.
设缉私艇的速度为v海里/小时，则有24917
16v
=，解得617
v=.
经检验，617
v=是原方程的解.
答：当缉私艇以每小时617海里的速度行驶时，恰好在D处成功拦截.
【点睛】
此题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题，结合航海中的实际问题，将解直角三角形的相关知识有机结合，体现了数学应用于实际生活的思想．
2．如图，在△ABC中，AB=7.5，AC=9，S△ABC=81
4
．动点P从A点出发，沿AB方向以每秒
5个单位长度的速度向B点匀速运动，动点Q从C点同时出发，以相同的速度沿CA方向向A点匀速运动，当点P运动到B点时，P、Q两点同时停止运动，以PQ为边作正△PQM （P、Q、M按逆时针排序），以QC为边在AC上方作正△QCN，设点P运动时间为t秒．（1）求cosA的值；
（2）当△PQM与△QCN的面积满足S△PQM=9
5
S△QCN时，求t的值；
（3）当t为何值时，△PQM的某个顶点（Q点除外）落在△QCN的边上．
【答案】（1）coaA=4
5
；（2）当t=
3
5
时，满足S△PQM=
9
5
S△QCN；（3）当2733
-或
2733
+时，△PQM的某个顶点（Q点除外）落在△QCN的边上．
【解析】
分析：（1）如图1中，作BE⊥AC于E．利用三角形的面积公式求出BE，利用勾股定理求出AE即可解决问题；
（2）如图2中，作PH⊥AC于H．利用S△PQM=9
5
S△QCN构建方程即可解决问题；
（3）分两种情形①如图3中，当点M落在QN上时，作PH⊥AC于H．②如图4中，当
点M 在CQ 上时，作PH ⊥AC 于H ．分别构建方程求解即可； 详解：（1）如图1中，作BE ⊥AC 于E ．
∵S △ABC =12
•AC•BE=814，
∴BE=
9
2
， 在Rt △ABE 中，AE=22=6AB BE -，
∴coaA=
64
7.55
AE AB ==． （2）如图2中，作PH ⊥AC 于H ．
∵PA=5t ，PH=3t ，AH=4t ，HQ=AC-AH-CQ=9-9t ， ∴PQ 2=PH 2+HQ 2=9t 2+（9-9t ）2， ∵S △PQM =9
5
S △QCN ， ∴
32=9352， ∴9t 2+（9-9t ）2=9
5
×（5t ）2， 整理得：5t 2-18t+9=0，
解得t=3（舍弃）或35
． ∴当t=
35时，满足S △PQM =9
5
S △QCN ．
（3）①如图3中，当点M 落在QN 上时，作PH ⊥AC 于H ．
易知：PM ∥AC ， ∴∠MPQ=∠PQH=60°， ∴PH=3HQ ， ∴3t=3（9-9t ）， ∴t=273326
-．
②如图4中，当点M 在CQ 上时，作PH ⊥AC 于H ．
同法可得3， ∴39t-9）， ∴27+33
综上所述，当2733-s 或
27+33
26
s 时，△PQM 的某个顶点（Q 点除外）落在△QCN 的边上．
点睛：本题考查三角形综合题、等边三角形的性质、勾股定理锐角三角函数、解直角三角形等知识，解题的关键是灵活运用所学知识解决问题，学会用分类讨论的思想思考问题，属于中考常考题型．
3．已知：如图，在Rt △ABC 中，∠ACB=90°，点M 是斜边AB 的中点，MD ∥BC ，且MD=CM ，DE ⊥AB 于点E ，连结AD 、CD ． （1）求证：△MED ∽△BCA ；
（2）求证：△AMD≌△CMD；
（3）设△MDE的面积为S1，四边形BCMD的面积为S2，当S2
=17
5
S1时，求cos∠ABC的
值．
【答案】（1）证明见解析；（2）证明见解析；（3）cos∠ABC=5 7 .
【解析】
【分析】
（1）易证∠DME=∠CBA，∠ACB=∠MED=90°，从而可证明△MED∽△BCA；（2）由∠ACB=90°，点M是斜边AB的中点，可知MB=MC=AM，从而可证明∠AMD=∠CMD，从而可利用全等三角形的判定证明△AMD≌△CMD；
（3）易证MD=2AB，由（1）可知：△MED∽△BCA，所以
2
1
1
4
ACB
S MD
S AB
⎛⎫
==
⎪
⎝⎭
V
，所以
S△MCB=1
2
S△ACB=2S1，从而可求出S△EBD=S2﹣S△MCB﹣S1=
2
5
S1，由于1
EBD
S ME
S EB
=
V
，从而可
知
5
2
ME
EB
=，设ME=5x，EB=2x，从而可求出AB=14x，BC=
7
2
，最后根据锐角三角函数的
定义即可求出答案．
【详解】
（1）∵MD∥BC，
∴∠DME=∠CBA，
∵∠ACB=∠MED=90°，
∴△MED∽△BCA；
（2）∵∠ACB=90°，点M是斜边AB的中点，
∴MB=MC=AM，
∴∠MCB=∠MBC，
∵∠DMB=∠MBC，
∴∠MCB=∠DMB=∠MBC，
∵∠AMD=180°﹣∠DMB，
∠CMD=180°﹣∠MCB﹣∠MBC+∠DMB=180°﹣∠MBC，∴∠AMD=∠CMD，
在△AMD与△CMD中，
MD MD AMD CMD AM CM =⎧⎪
∠=∠⎨⎪=⎩
， ∴△AMD ≌△CMD （SAS ）； （3）∵MD=CM ， ∴AM=MC=MD=MB ， ∴MD=2AB ，
由（1）可知：△MED ∽△BCA ， ∴
2
114
ACB S MD S AB ⎛⎫== ⎪⎝⎭V ， ∴S △ACB =4S 1， ∵CM 是△ACB 的中线， ∴S △MCB =
1
2
S △ACB =2S 1， ∴S △EBD =S 2﹣S △MCB ﹣S 1=2
5
S 1， ∵
1EBD
S ME
S EB
=
V ， ∴1125
S ME
EB S =
，
∴
5
2
ME EB =， 设ME=5x ，EB=2x ， ∴MB=7x ， ∴AB=2MB=14x ，
∵
1
2MD ME AB BC ==， ∴BC=10x ，
∴cos ∠ABC=105
147
BC x AB x ==. 【点睛】
本题考查相似三角形的综合问题，涉及直角三角形斜边中线的性质，全等三角形的性质与判定，相似三角形的判定与性质，三角形面积的面积比，锐角三角函数的定义等知识，综合程度较高，熟练掌握和灵活运用相关的性质及定理进行解题是关键.
4．问题背景:
如图（a ）,点A 、B 在直线l 的同侧，要在直线l 上找一点C ，使AC 与BC 的距离之和最小，我们可以作出点B 关于l 的对称点B′,连接A B′与直线l 交于点C ，则点C 即为所求.
（1）实践运用：
如图(b)，已知，⊙O的直径CD为4，点A 在⊙O 上，∠ACD=30°，B 为弧AD 的中点，P为直径CD上一动点，则BP+AP的最小值为．
（2）知识拓展：
如图(c)，在Rt△ABC中，AB=10，∠BAC=45°，∠BAC的平分线交BC于点D，E、F分别是线段AD和AB上的动点，求BE+EF的最小值，并写出解答过程．
【答案】解：（1）22．
（2）如图，在斜边AC上截取AB′=AB，连接BB′．
∵AD平分∠BAC，∴点B与点B′关于直线AD对称．
过点B′作B′F⊥AB,垂足为F，交AD于E，连接BE．
则线段B′F的长即为所求 (点到直线的距离最短) ．
在Rt△AFB/中，∵∠BAC=450, AB/="AB=" 10，
∴．
∴BE+EF的最小值为
【解析】
试题分析：（1）找点A或点B关于CD的对称点，再连接其中一点的对称点和另一点，和MN的交点P就是所求作的位置，根据题意先求出∠C′AE，再根据勾股定理求出AE，即可得出PA+PB的最小值：
如图作点B关于CD的对称点E，连接AE交CD于点P，此时PA+PB最小，且等于A．作直径AC′，连接C′E，
根据垂径定理得弧BD=弧DE．
∵∠ACD=30°，∴∠AOD=60°，∠DOE=30°．∴∠AOE=90°．
∴∠C′AE=45°．
又AC为圆的直径，∴∠AEC′=90°．
∴∠C′=∠C′AE=45°．∴C′E=AE=AC′=22．
∴AP+BP的最小值是22．
（2）首先在斜边AC上截取AB′=AB，连接BB′，再过点B′作B′F⊥AB，垂足为F，交AD于E，连接BE，则线段B′F的长即为所求．
5．如图，某公园内有一座古塔AB，在塔的北面有一栋建筑物，某日上午9时太阳光线与水平面的夹角为32°，此时塔在建筑物的墙上留下了高3米的影子CD．中午12时太阳光线与地面的夹角为45°，此时塔尖A在地面上的影子E与墙角C的距离为15米（B、E、C在一条直线上），求塔AB的高度．（结果精确到0.01米）
参考数据：sin32°≈0.5299，cos32°≈0.8480，tan32°≈0.6249，2 1.4142
．
【答案】塔高AB约为32.99米.
【解析】
【分析】
过点D作DH⊥AB，垂足为点H，设AB＝x，则AH＝x﹣3，解直角三角形即可得到结论．【详解】
解：过点D作DH⊥AB，垂足为点H．
由题意，得HB = CD = 3，EC = 15，HD = BC，∠ABC =∠AHD = 90°，
∠ADH = 32°．
设AB = x ，则 AH = x – 3．
在Rt △ABE 中，由 ∠AEB = 45°，得 tan tan451AB
AEB EB
∠=︒==． ∴ EB = AB = x ．∴ HD = BC = BE + EC = x + 15． 在Rt △AHD 中，由 ∠AHD = 90°，得 tan AH
ADH HD
∠=． 即得 3
tan3215
x x -︒=+． 解得 15tan323
32.991tan32x ⋅︒+=
≈-︒
．
∴ 塔高AB 约为32.99米． 【点睛】
本题考查的是解直角三角形的应用，根据题意作出辅助线，构造出直角三角形是解答此题的关键．
6．水库大坝截面的迎水坡坡比（DE 与AE 的长度之比）为1：0.6，背水坡坡比为1：2，大坝高DE=30米，坝顶宽CD=10米，求大坝的截面的周长和面积．
【答案】故大坝的截面的周长是（345）米，面积是1470平方米． 【解析】
试题分析：先根据两个坡比求出AE 和BF 的长，然后利用勾股定理求出AD 和BC ，再由大坝的截面的周长=DC+AD+AE+EF+BF+BC ，梯形的面积公式可得出答案． 试题解析：∵迎水坡坡比（DE 与AE 的长度之比）为1：0.6，DE=30m ， ∴AE=18米，
在RT △ADE 中，22DE AE +34 ∵背水坡坡比为1：2， ∴BF=60米，
在RT △BCF 中，22CF BF +5
∴周长345（345）米， 面积=（10+18+10+60）×30÷2=1470（平方米）．
故大坝的截面的周长是（345）米，面积是1470平方米．
7．如图，在矩形ABCD 中，AB ＝6cm ，AD ＝8cm ，连接BD ，将△ABD 绕B 点作顺时针方向旋转得到△A ′B ′D ′（B ′与B 重合），且点D ′刚好落在BC 的延长上，A ′D ′与CD 相交于点E ．
（1）求矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分（如图1中阴影部分A ′B ′CE ）的面积；
（2）将△A ′B ′D ′以每秒2cm 的速度沿直线BC 向右平移，如图2，当B ′移动到C 点时停止移动．设矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分的面积为y ，移动的时间为x ，请你直接写出y 关于x 的函数关系式，并指出自变量x 的取值范围；
（3）在（2）的平移过程中，是否存在这样的时间x ，使得△AA ′B ′成为等腰三角形？若存在，请你直接写出对应的x 的值，若不存在，请你说明理由．
【答案】（1）45
2
；（2）详见解析；（3）使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有：0秒、
32 秒、695
- ． 【解析】 【分析】
（1）根据旋转的性质可知B ′D ′＝BD ＝10，CD ′＝B ′D ′﹣BC ＝2，由tan ∠B ′D ′A ′＝
'''''
=A B CE A D CD 可求出CE ，即可计算△CED ′的面积，S ABCE ＝S ABD ′﹣S CED ′； （2）分类讨论，当0≤x ≤
115时和当11
5
＜x ≤4时，分别列出函数表达式； （3）分类讨论，当AB ′＝A ′B ′时；当AA ′＝A ′B ′时；当AB ′＝AA ′时，根据勾股定理列方程即可． 【详解】
解：（1）∵AB ＝6cm ，AD ＝8cm ， ∴BD ＝10cm ，
根据旋转的性质可知B ′D ′＝BD ＝10cm ，CD ′＝B ′D ′﹣BC ＝2cm ， ∵tan ∠B ′D ′A ′＝
'''''
=A B CE A D CD ∴
682
=CE ∴CE ＝3
2
cm ，
∴S ABCE ＝S ABD ′﹣S CED ′＝86345
22222
⨯-⨯÷=（cm 2）； （2）①当0≤x ＜
115时，CD ′＝2x +2，CE ＝3
2
（x +1），
∴S △CD ′E ＝32x 2+3x +32， ∴y ＝12×6×8﹣32x 2﹣3x ﹣32＝﹣32x 2﹣3x +452； ②当115≤x ≤4时，B ′C ＝8﹣2x ，CE ＝43
（8﹣2x ） ∴()214y 8223x =
⨯-＝83x 2﹣643x +1283
． （3）①如图1，当AB ′＝A ′B ′时，x ＝0秒； ②如图2，当AA ′＝A ′B ′时，A ′N ＝BM ＝BB ′+B ′M ＝2x +
185，A ′M ＝NB ＝245， ∵AN 2+A ′N 2＝36，
∴（6﹣245）2+（2x +185
）2＝36， 解得：x ＝
669-，x ＝669--（舍去）； ③如图2，当AB ′＝AA ′时，A ′N ＝BM ＝BB ′+B ′M ＝2x +
185，A ′M ＝NB ＝245， ∵AB 2+BB ′2＝AN 2+A ′N 2
∴36+4x 2＝（6﹣
245）2+（2x +185）2 解得：x ＝32
． 综上所述，使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有：0秒、32秒、669-．
【点睛】
本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换，能够数形结合，运用分类讨论的思想方法全面的分析问题，思考问题是解决问题的关键．
8．如图，在⊙O 的内接三角形ABC 中，∠ACB ＝90°，AC ＝2BC ，过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ，垂足为E ．设P 是»AC 上异于A ，C 的一个动点，射线AP 交l 于点F ，连接PC 与PD ，PD 交AB 于点G ．
（1）求证：△PAC ∽△PDF ；
（2）若AB ＝5，¼¼AP BP
=，求PD 的长．
【答案】(1)证明见解析；（2310 【解析】
【分析】 （1）根据AB ⊥CD ，AB 是⊙O 的直径，得到¶¶AD
AC =，∠ACD ＝∠B ，由∠FPC ＝∠B ，得到∠ACD ＝∠FPC ，可得结论；
（2）连接OP ，由¶¶AP
BP =，得到OP ⊥AB ，∠OPG ＝∠PDC ，根据AB 是⊙O 的直径，得到∠ACB ＝90°，由于AC ＝2BC ，于是得到tan ∠CAB ＝tan ∠DCB ＝BC AC ，得到12CE BE AE CE ==，求得AE ＝4BE ，通过△OPG ∽△EDG ，得到OG OP GE ED
=，然后根据勾股定理即可得到结果．
【详解】
（1）证明：连接AD ，
∵AB ⊥CD ，AB 是⊙O 的直径，
∴¶¶AD
AC =， ∴∠ACD ＝∠B ＝∠ADC ，
∵∠FPC ＝∠B ，
∴∠ACD ＝∠FPC ，
∴∠APC ＝∠ACF ，
∵∠FAC ＝∠CAF ，
∴△PAC ∽△CAF ；
（2）连接OP，则OA＝OB＝OP＝15 22 AB=，
∵¶¶
AP BP
=，
∴OP⊥AB，∠OPG＝∠PDC，∵AB是⊙O的直径，
∴∠ACB＝90°，
∵AC＝2BC，
∴tan∠CAB＝tan∠DCB＝BC
AC
，
∴
1
2 CE BE
AE CE
==，
∴AE＝4BE，
∵AE+BE＝AB＝5，
∴AE＝4，BE＝1，CE＝2，
∴OE＝OB﹣BE＝2.5﹣1＝1.5，
∵∠OPG＝∠PDC，∠OGP＝∠DGE，
∴△OPG∽△EDG，∴OG OP GE ED
=，
∴
2.5
2 OE GE OP
GE CE
-
==，
∴GE＝2
3，OG＝
5
6
，
∴PG＝225
OP OG
6
+=，
GD＝222 3
DE GE
+=，
∴PD＝PG+GD＝310
2
．
【点睛】
本题考查了相似三角形的判定和性质，垂径定理，勾股定理，圆周角定理，证得△OPG∽△EDG是解题的关键．
9．如图，在平面直角坐标系中，菱形ABCD 的边AB 在x 轴上，点B 坐标（﹣6，0），点C 在y 轴正半轴上，且cos B ＝
35
，动点P 从点C 出发，以每秒一个单位长度的速度向D 点移动（P 点到达D 点时停止运动），移动时间为t 秒，过点P 作平行于y 轴的直线l 与菱形的其它边交于点Q ．
（1）求点D 坐标；
（2）求△OPQ 的面积S 关于t 的函数关系式，并求出S 的最大值；
（3）在直线l 移动过程中，是否存在t 值，使S ＝
320ABCD
S 菱形？若存在，求出t 的值；若不存在，请说明理由．
【答案】（1）点D 的坐标为（10，8）．（2）S 关于t 的函数关系式为S ＝
24(04)220(410)3
3t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩剟…，S 的最大值为503．（3）3或7. 【解析】
【分析】
（1）在Rt △BOC 中，求BC,OC,根据菱形性质再求D 的坐标；（2）分两种情况分析：①当0≤t ≤4时和②当4＜t ≤10时，根据面积公式列出解析式，再求函数的最值；（3）分两种情况分析：当0≤t ≤4时，4t ＝12，；当4＜t ≤10时，22201233t t -
+= 【详解】
解：（1）在Rt △BOC 中，∠BOC ＝90°，OB ＝6，cos B ＝35
， 10cos OB BC B
∴== 228OC BC OB ∴=-=∵四边形ABCD 为菱形，CD ∥x 轴，
∴点D 的坐标为（10，8）．
（2）∵AB ＝BC ＝10，点B 的坐标为（﹣6，0），
∴点A 的坐标为（4，0）．
分两种情况考虑，如图1所示．
①当0≤t ≤4时，PQ ＝OC ＝8，OQ ＝t ，
∴S ＝
12
PQ •OQ ＝4t ， ∵4＞0， ∴当t ＝4时，S 取得最大值，最大值为16；
②当4＜t ≤10时，设直线AD 的解析式为y ＝kx +b （k ≠0），
将A （4，0），D （10，8）代入y ＝kx +b ，得：
4k b 010k b 8+=⎧⎨+=⎩，解得：4k 316b 3⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
， ∴直线AD 的解析式为41633y x =
-． 当x ＝t 时，41633
y t =-， 41648(10)3
33PQ t t ⎛⎫∴=--=- ⎪⎝⎭ 21220233
S PQ OP t t ∴=⋅=-+ 22202502(5),033333
S t t t =-+=--+-<Q ∴当t ＝5时，S 取得最大值，最大值为503
． 综上所述：S 关于t 的函数关系式为S ＝24(04)220(410)3
3t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩剟…，S 的最大值为503． （3）S 菱形ABCD ＝AB •OC ＝80．
当0≤t ≤4时，4t ＝12，
解得：t ＝3；
当4＜t ≤10时，222033
t t -+＝12， 解得：t 1＝5
（舍去），t 2＝
．
综上所述：在直线l 移动过程中，存在t 值，使S ＝320
ABCD S 菱形，t 的值为3或
．
【点睛】
考核知识点：一次函数和二次函数的最值问题.数形结合，分类讨论是关键.
10．在平面直角坐标系中，O为坐标原点，点A（0，1），点C（1，0），正方形AOCD的两条对角线的交点为B，延长BD至点G，使DG=BD，延长BC至点E，使CE=BC，以BG，BE为邻边作正方形BEFG．
（Ⅰ）如图①，求OD的长及AB
BG
的值；
（Ⅱ）如图②，正方形AOCD固定，将正方形BEFG绕点B逆时针旋转，得正方形
BE′F′G′，记旋转角为α（0°＜α＜360°），连接AG′．
①在旋转过程中，当∠BAG′=90°时，求α的大小；
②在旋转过程中，求AF′的长取最大值时，点F′的坐标及此时α的大小（直接写出结果即可）．
【答案】（Ⅰ）1
2
（Ⅱ）①α=30°或150°时，∠BAG′=90°②当α=315°时，A、B、F′在一条
直线上时，AF′的长最大，最大值为
2
2
+2，此时α=315°，F′（
1
2
2，
1
2
2）
【解析】
【分析】
(1)根据正方形的性质以及勾股定理即可解决问题,(2)①因为∠BAG′=90°,
BG′=2AB,可知sin∠AG′B=
1
2
AB
BG
,推出∠AG′B=30°,推出旋转角α=30°,据对称性可知,当
∠ABG″=60°时,∠BAG″=90°,也满足条件,此时旋转角α=150°,②当α=315°时,A、B、F′在一条直线上时,AF′的长最大.
【详解】
（Ⅰ）如图1中，
∵A（0，1），
∴OA=1，
∵四边形OADC是正方形，
∴∠OAD=90°，AD=OA=1，
∴OD=AC==，
∴AB=BC=BD=BO=，
∵BD=DG，
∴BG=，
∴==．
（Ⅱ）①如图2中，
∵∠BAG′=90°，BG′=2AB，
∴sin∠AG′B==，
∴∠AG′B=30°，
∴∠ABG′=60°，
∴∠DBG′=30°，
∴旋转角α=30°，
根据对称性可知，当∠ABG″=60°时，∠BAG″=90°，也满足条件，此时旋转角α=150°，综上所述，旋转角α=30°或150°时，∠BAG′=90°．
②如图3中，连接OF，
∵四边形BE′F′G′是正方形的边长为
∴BF′=2，
∴当α=315°时，A、B、F′在一条直线上时，AF′的长最大，最大值为+2，
此时α=315°，F′（+，﹣）
【点睛】
本题考查的是正方形的性质、旋转变换的性质以及锐角三角函数的定义,解决本题的关键是要熟练掌握正方形的四条边相等、四个角相等，旋转变换的性质以及特殊角的三角函数值的应用．
11．如图，在平面直角坐标系xOy中，已知点A（3，0），点B（0，33），点O为原点．动点C、D分别在直线AB、OB上，将△BCD沿着CD折叠，得△B'CD．
（Ⅰ）如图1，若CD⊥AB，点B'恰好落在点A处，求此时点D的坐标；
（Ⅱ）如图2，若BD=AC，点B'恰好落在y轴上，求此时点C的坐标；
（Ⅲ）若点C的横坐标为2，点B'落在x轴上，求点B'的坐标（直接写出结果即可）．【答案】（1）D（032）C（12﹣33﹣18）；（3）B'（13 0），（2130）.
【解析】
【分析】
(1)设OD为x，则3x，在RT△ODA中应用勾股定理即可求解；
(2)由题意易证△BDC∽△BOA，再利用A、B坐标及BD=AC可求解出BD长度，再由特殊角的三角函数即可求解；
(3)过点C作CE⊥AO于E，由A、B坐标及C的横坐标为2，利用相似可求解出BC、CE、OC等长度；分点B’在A点右边和左边两种情况进行讨论，由翻折的对称性可知BC=B’C，再利用特殊角的三角函数可逐一求解.
【详解】
（Ⅰ）设OD 为x ，
∵点A （3，0），点B （0，33）， ∴AO=3，BO=33 ∴AB=6 ∵折叠
∴BD=DA
在Rt △ADO 中，OA2+OD2=DA2．
∴9+OD2=（33﹣OD ）2．
∴OD=3
∴D （0，3）
（Ⅱ）∵折叠
∴∠BDC=∠CDO=90°
∴CD ∥OA
∴BD BC BO AB
=且BD=AC ， ∴6633
BD -= ∴BD=123﹣18
∴OD=33﹣（123﹣18）=18﹣93
∵tan ∠ABO=3OB AO =， ∴∠ABC=30°，即∠BAO=60° ∵tan ∠ABO=
3BD 3CD =， ∴CD=12﹣63
∴D （12﹣63，123﹣18）
（Ⅲ）如图：过点C 作CE ⊥AO 于E
∵CE ⊥AO
∴OE=2，且AO=3
∴AE=1，
∵CE⊥AO，∠CAE=60°
∴∠ACE=30°且CE⊥AO
∴AC=2，CE=3
∵BC=AB﹣AC
∴BC=6﹣2=4
若点B'落在A点右边，
∵折叠
∴BC=B'C=4，CE=3，CE⊥OA
∴B'E=22
B C CE
-=
'13
∴OB'=2+13
∴B'（2+13，0）
若点B'落在A点左边，
∵折叠
∴BC=B'C=4，CE=3，CE⊥OA
∴B'E=22
B C CE
-=
'13
∴OB'=13﹣2
∴B'（2﹣13，0）
综上所述：B'（2+13，0），（2﹣13，0）
【点睛】
本题结合翻折综合考查了三角形相似和特殊角的三角函数，第3问中理解B’点的两种情况是解题关键.
12．如图所示，小华在湖边看到湖中有一棵树AB，AB与水面AC垂直．此时，小华的眼睛所在位置D到湖面的距离DC为4米．她测得树梢B点的仰角为30°，测得树梢B点在水中的倒影B′点的俯角45°．求树高AB（结果保留根号）
【答案】AB=（3）m．
【解析】
【分析】
设BE=x ，则BA=x+4，B′E=x+8，根据∠ADB′=45°，可知DE=B′E=x+8，再由tan30°=BE DE 即可得出x 的值，进而得到答案，
【详解】
如图：过点D 作DE ⊥AB 于点E ，
设BE=x ，则BA=x+4，B′E=x+8，
∵∠ADB′=45°，
∴DE=B′E=x+8，
∵∠BDE=30°，
∴tan30°=383
BE x DE x ==+ ，解得x=4+43 ， ∴AB=BE+4=（8+43 ）m ．
【点睛】
本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题，熟练掌握锐角三角函数的定义是解答此题的关键。