中考数学 图形的展开与叠折的押轴题解析汇编二 人教新课标版
2020年九年级中考数学中翻折问题的解法探究讲义
中考数学中翻折问题的解法探究翻折的折叠问题一是中考的热点问题,常见于基本填空压轴题,和与其他知识结合构成综合大题也很常见。
一般都是三角形翻折,或者四形翻折,圆的翻折,是中考数学高分必须掌握的题型。
翻折和折叠问题其实质就是对称问题,解决此类问题就是以对称性质为基础,结合勾股定理,三角形相似,圆的性质等,建立方程来解题。
三角形中的折叠问题1.如图,把Rt△ABC,使A、B 两点重合,得到折痕ED,再沿BE折叠,C点恰好与D点重合,求CE:AE的值解析:∵点A、B关于DE对称,∴AE=BE, ∠A=∠EBA.∵C点与D点关于BE对称,∴△BDE≌△BCE,∴∠EBA=∠CBE.又∠ACB=900,∴∠A+∠EBA+∠CBE=900,∴∠CBE=300,∴CE:BE=1:2∴CE:AE=1:22.在△ABC中,已知∠A=800,∠C=300,现把△CDE沿DE进行不同的折叠得△C`DE,对折叠后产生的夹角进行探究:(1)如图(1)把△CDE沿DE折叠在四边形ADEB内,则求∠1+∠2的和;(2)如图(2)把△CDE沿DE折叠覆盖∠A,则求∠1+∠2的和;(3)如图(3)把△CDE沿DE斜向上折叠,探求∠1、∠2、∠C的关系。
解析:(1)∵△DC`E是由△DCE翻折得到的,∴△DC`E≌△DCE,∴∠CDE=∠C`DE,∠DEC=∠DEC`,∴∠1=1800-2∠CDE, ∠2=1800-2∠CED,∴∠1+∠2=3600-2(∠CDE+∠CED)=3600-2×1500=600.(2)连接DG,则∠1+∠2=1800-∠C`-(∠ADG+∠AGD)=1800-300-(1800-800)=500.(3)∵△DC`E是由△DCE翻折得到的,∴△DC`E≌△DCE,∴∠CDE=∠C`DE,∠DEC=∠DEC`,∴∠CDE+∠CDE=∠C`DE+∠DEC`=1800-∠C.∵∠C`DE+∠DEC`-∠1+∠2+∠ABE+∠A=3600,∴∠2-∠1=3600-1800+∠C-1800+∠A+∠C-∠A=2∠C3.如图1,在等腰三角形ABC中,AB=AC=4,BC=7.如图2,在底边BC 上取一点D,连结AD,使得∠DAC=∠ACD。
展开与折叠(3种题型)-2023年新七年级数学核心知识点与常见题型(北师大版)(解析版)
展开与折叠(3种题型)【知识梳理】一.几何体的展开图(1)多数立体图形是由平面图形围成的.沿着棱剪开就得到平面图形,这样的平面图形就是相应立体图形的展开图.同一个立体图形按不同的方式展开,得到的平面展开图是不一样的,同时也可看出,立体图形的展开图是平面图形.(2)常见几何体的侧面展开图:①圆柱的侧面展开图是长方形.②圆锥的侧面展开图是扇形.③正方体的侧面展开图是长方形.④三棱柱的侧面展开图是长方形.(3)立体图形的侧面展开图,体现了平面图形与立体图形的联系.立体图形问题可以转化为平面图形问题解决.从实物出发,结合具体的问题,辨析几何体的展开图,通过结合立体图形与平面图形的转化,建立空间观念,是解决此类问题的关键.二.展开图折叠成几何体通过结合立体图形与平面图形的相互转化,去理解和掌握几何体的展开图,要注意多从实物出发,然后再从给定的图形中辨认它们能否折叠成给定的立体图形.三.专题:正方体相对两个面上的文字(1)对于此类问题一般方法是用纸按图的样子折叠后可以解决,或是在对展开图理解的基础上直接想象.(2)从实物出发,结合具体的问题,辨析几何体的展开图,通过结合立体图形与平面图形的转化,建立空间观念,是解决此类问题的关键.(3)正方体的展开图有11种情况,分析平面展开图的各种情况后再认真确定哪两个面的对面.【考点剖析】一.几何体的展开图(共9小题)1.(2022秋•江汉区期末)下列平面图形中,是棱柱的展开图的是()A.B.C.D.【分析】依据棱柱的所有的面的形状以及位置,即可得到棱柱的表面展开图.【解答】解:A.该平面图形不能围成棱柱,故本选项错误;B.该图是棱柱表面展开图,故本选项正确;C.该平面图形不能围成棱柱,故本选项错误;D.该平面图形不能围成棱柱,能围成圆柱,故本选项错误.故选:B.【点评】本题考查了几何体的展开图以及棱柱的结构特征,从实物出发,结合具体的问题,辨析几何体的展开图,通过结合立体图形与平面图形的转化,建立空间观念,是解决此类问题的关键.2.(2022秋•南京期末)如图是一个正方体的表面展开图,在这个正方体中,与点B重合的点为()A.点C和点D B.点A和点E C.点C和点E D.点A和点D【分析】根据图形,把正方体展开图折叠成正方体,观察得到重合的点.【解答】解:在这个正方体中,与点B重合的点为点C和点D.故选:A.【点评】本题考查了几何体的展开图,掌握折叠后的正方体的图形是关键.3.(2022秋•莲湖区期末)诗语同学周末帮妈妈拆完快递后,将包装盒展开,进行了测量,结果如图所示.已知长方体盒子的长比宽多3cm,高是2cm.(1)求长方体盒子的长和宽.(2)求这个包装盒的体积.【分析】(1)利用图中关系首先求出宽,然后求出长;(2)用体积公式即可.【解答】解:(1)宽为:(14﹣2×2)÷2=5(cm),长为:5+3=8(cm);(2)8×5×2=80(cm3).【点评】本题考查的是几何体的展开图,解题的关键是求出长和宽.4.(2022秋•鹤壁期末)如图是一个用硬纸板制作的长方体包装盒展开图,已知它的底面形状是正方形,高为12cm.(1)制作这样的包装盒需要多少平方厘米的硬纸板?(2)若1平方米硬纸板价格为元,则制作10个这样的包装盒需花费多少钱?(不考虑边角损耗)【分析】(1)根据长方体的表面积公式计算即可;(2)根据题意列式计算即可.【解答】解:(1)由题意得,2×(12×6+12×6+6×6)=360cm2;答:制作这样的包装盒需要360平方厘米的硬纸板;(2)360÷10000×5×10=1.8元,答:制作10个这样的包装盒需花费1.8元钱.【点评】本题考查了几何体的表面积,正确的计算出长方体的表面积是解题的关键.5.(2022秋•和平区期末)某校积极开展文明校园的创建活动,七年级学生设计了正方体废纸回收盒,如图所示,将写有“收”字的正方形添加到图中,使它们构成完整的正方体展开图,共有种添加方式.【分析】根据正方体表面展开图的特征进行判断即可.【解答】解:“收”字分别放在“垃”“圾”“分”“类”下方均可成完整的正方体展开图,所以有4种添加方式.故答案为:4.【点评】本题主要考查了正方体的展开图特点,掌握正方体表面展开图的特征是正确判断的关键.6.(2022秋•江阴市期末)如图是一个正方体纸盒,下面哪一个可能是它的表面展开图()A.B.C.D.【分析】正方体的空间图形,从相对面入手,分析及解答问题.B,D与此不符,所以错误;再观察3个图案所在的位置,而选项C不符,正确的是A.故选:A.【点评】本题主要考查了正方体相对两个面上的文字,注意正方体的空间图形,从相对面入手,分析及解答问题.7.(2022秋•二道区校级期末)图①,图②,图③均为5×5的正方形网格,在网格中选择2个空白的正方形涂上阴影,使它们与图中四个有阴影的正方形一起构成一个正方体的表面展开图,并且3种方法得到的展开图不相同.【分析】依据正方体展开图的特征进行判断,即可得到3种不同的正方体展开图.【解答】解:如图所示:(答案不唯一)【点评】此题主要考查了几何体的展开图,关键是掌握正方体展开图的结构特点.8.(2022秋•伊川县期末)如图,是一个几何体的表面展开图:(1)请说出该几何体的名称;(2)求该几何体的表面积;(3)求该几何体的体积.【分析】(1(2)依据长方体的表面积等于六个面面积之和即可得出结论;(3)依据体积计算公式,即可得到该几何体的体积.【解答】解:(1)该几何体的名称是长方体;(2)该几何体的表面积为:2×(2×3+2×1+1×3)=22(平方米);(3)该几何体的体积为:2×3×1=6(立方米).【点评】本题考查了几何体的展开图,掌握立体图形与平面图形的转化,建立空间观念是关键.9.(2022秋•仪征市期末)将一个无盖正方体展开成平面图形的过程中,需要剪开条棱.【分析】根据无盖正方体的棱的条数以及展开后平面之间应有棱连着,即可得出答案.【解答】解:∵无盖正方体有5个表面,两个面共一条棱,共8条棱,要展成如图所示图形必须4条棱连接,∴要剪8﹣4=4条棱,故答案为:4.【点评】此题主要考查了正方体的展开图的性质,根据展开图的性质得出要展成如图所示图形必须4条棱连接,是解题关键.二.展开图折叠成几何体(共9小题)10.(2022秋•沈河区期末)如图,如果裁掉一个正方形后能折叠成正方体,那么能裁掉的是()A.①B.②和③C.③和④D.②或③或④【分析】根据正方体的展开图得出结论即可.【解答】解:由正方体的展开图可知,去掉②或③或④原图都可以折叠成正方形,故选:D.11.(2022秋•高新区期末)下列图形经过折叠不能成为一个封闭的正方体的是()A.B.C.D.【分析】根据正方体的展开图得出结论即可.【解答】解:由题意知,图形不能折叠成正方体,故选:D.【点评】本题主要考查正方体的展开图,熟练掌握正方体的展开图是解题的关键.12.(2022秋•青秀区校级期末)如图平面图形不能折成无盖长方体盒子的是()A.B.C.D.【分析】根据长方体展开图得出结论即可.【解答】解:由题意知,图形不能折成无盖长方体盒子,故选:C.【点评】本题主要考查长方体展开图的知识,熟练掌握长方体展开图的知识是解题的关键.13.(2022秋•晋江市期末)图①是正方体的表面展开图,该正方体从图①所示的位置折叠成图②的正方体,在图①标注的顶点A、B、C、D中,与点P重合的顶点是()A.点A B.点B C.点C D.点D【分析】先找出下面,然后折叠,找出正方形ABCD位于正方体的哪个面上,点P所在正方形位于正方体的哪个面上,即可找出与点P重合的顶点.【解答】解:如图:以正方形1为下面,将正方体从图①所示的位置折叠成图②的正方体时,正方形ABCD位于正方形的上面,点P所在正方形在前面,点B与点P重合.故选:B.【点评】本题考查正方形的展开图和空间想象能力,关键是找出或想象出折叠前后图形的关系.14.(2022秋•秦淮区期末)下列图形中,能通过折叠围成一个三棱柱的是()A.B.C.D.【分析】根据三棱柱及其表面展开图的特点对各选项分析判断即可得解.【解答】解:A、折叠后两侧面重叠,不能围成三棱柱,故本选项错误;B、折叠后能围成三棱柱,故本选项正确;C、底面有2个三角形,不能折叠围成一个三棱柱,故本选项错误;D、展开图有3个底面,不能围成三棱柱,故本选项错误.故选:B.【点评】本题考查了三棱柱表面展开图,上、下两底面应在侧面展开图长方形的两侧,且是全等的三角形,15.(2022秋•姜堰区期末)小明在学习了《展开与折叠》这一课后,掌握了长方体盒子的制作方法.如图是他制作的一个半成品的平面图:(1)在中补充一个长方形,使该平面图能折叠成一个长方体盒子;(2)已知小明制作长方体的盒子长是宽的2倍,宽是高的2倍,且长方体所有棱长的和为56cm,求这个长方体盒子的体积.【分析】(1)根据长方体的展开图补充图形即可求解;(2)根据题意,设长方体的高为a,则宽为2a,长为4a,根据长方体所有棱长的和为56cm,列出方程,进而根据体积公式即可求解.【解答】解:(1)如图所示,(2)设长方体的高为acm,则宽为2acm,长为4acm,根据题意得,4(a+2a+4a)=56(cm),解得:a=2,∴这个长方体的高为2cm,宽为4cm,长为8cm,∴这个长方体盒子的体积为:2×4×8=64(cm3).【点评】本题考查了长方体的展开图,一元一次方程的应用,掌握以上知识是解题的关键.16.(2022秋•宛城区校级期末)某“综合实践”小组开展了“长方体纸盒的制作”实践活动,他们利用边长为a(cm)的正方形纸板制作出两种不同方案的长方体盒子(图1为无盖的长方体纸盒,图2为有盖的长方体纸盒).【操作一】根据图1方式制作一个无盖的长方体盒子.方法:先在纸板四角剪去四个同样大小边长为b (cm)的小正方形,再沿虚线折合起来.【问题解决】(1)若a=12cm,b=3cm,则长方体纸盒的底面积为;【操作二】根据图2方式制作一个有盖的长方体纸盒.方法:先在纸板四角剪去两个同样大小边长为b (cm)的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来.【拓展延伸】(2)若a=12cm,b=2cm,该长方体纸盒的体积为;(3)现有两张边长a均为30cm的正方形纸板,分别按图1、图2的要求制作无盖和有盖的两个长方体盒子,若b=5cm,求无盖盒子的体积是有盖盒子体积的多少倍?【分析】(1)由折叠可得底面是边长为6cm的正方形,进而求出底面积即可;(2)由展开与折叠可知,折叠成长方体的长、宽、高分别为a﹣2b,,b,根据体积公式进行计算即可;(3)当a=30cm,b=5cm时,分别求出按图1,图2的折叠方式所得到的长方体的体积即可.【解答】解:(1)如图1,若a=12cm,b=3cm,则长方体纸盒的底面是边长为12﹣3×2=6(cm)的正方形,因此面积为6×6=36(cm2),故答案为:36cm2;(2)如图2,先在纸板四角剪去两个同样大小边长为b(cm)的小正方形和两个同样大小的小长方形,再沿虚线折合起来可得到长为a﹣2b,宽为,高为b的长方体,当a=12cm,b=2cm,该长方体纸盒长为12﹣2×2=8(cm),宽为=4(cm),高为2cm,所以体积为8×4×2=64(cm3),故答案为:64cm3;(3)当a=30cm,b=5cm时,按图1作无盖的长方体的纸盒的体积为(30﹣5×2)(30﹣5×2)×5=2000(cm3),按图2作的长方体的纸盒的体积为(30﹣5×2)()×5=1000(cm3),2000÷1000=2(倍),答:无盖盒子的体积是有盖盒子体积的2倍.【点评】本题考查展开图折叠成几何体,掌握棱柱的展开图的特征是正确解答的前提,根据展开图得出折叠后长方体的长、宽、高是解决问题的关键.17.(2022秋•昆明期末)图(1)和图(2)中所有的正方形都相同,将图(1)的正方形放在图(2)中的①②③④⑤某一位置,所组成的图形不能围成正方体的位置是()A.①②B.②③C.③④D.②⑤【分析】由平面图形的折叠及正方体的表面展开图的特点解题.【解答】解:将图1的正方形放在图2中的②⑤的位置出现重叠的面,所以不能围成正方体.故选:D.【点评】本题考查了展开图折叠成几何体,解题时勿忘记四棱柱的特征及正方体展开图的各种情形.注意:只要有“田”字格的展开图都不是正方体的表面展开图.熟记正方体的11种展开图是解题的关键.18.(2022秋•阳泉期末)小明在学习了正方体的展开图后,明白了很多几何体都能展开成平面图形.于是他在家用剪刀剪开了一个长方体纸盒,可是一不小心多剪开了一条棱,把纸盒剪成了两部分,如图1、图2所示.请根据你所学的知识,回答下列问题:观察判断:小明共剪开了条棱;动手操作:现在小明想将剪断的图2重新粘贴到图1上去,而且经过折叠以后,仍然可以还原成一个长方体纸盒(如图3),请你帮助小明在图1中补全图形;解决问题:经过测量,小明发现这个纸盒的底面是一个正方形,其边长是长方体的高的5倍,并且纸盒所有棱长的和是880cm,求这个纸盒的体积.【分析】(1)根据平面图形得出剪开棱的条数,(2)根据长方体的展开图的情况可知有四种情况,(3)设最短的棱长高为acm,则长与宽相等为5acm,根据棱长的和是880cm,列出方程可求出长宽高,即可求出长方体纸盒的体积.【解答】解(1)小明共剪了8故答案为:8.(2)如图,四种情况.(3)∵长方体纸盒的底面是一个正方形,∴设最短的棱长高为acm,则长与宽相等为5acm,∵长方体纸盒所有棱长的和是880cm,∴4(a+5a+5a)=880,解得a=20,∴这个长方体纸盒的体积为20×100×100=200000(立方厘米).【点评】本题主要考查了几何展开图,结合具体的问题,辨析几何体的展开图,通过结合立体图形与平面图形的转化,建立空间观念,是解决此类问题的关键.三.专题:正方体相对两个面上的文字(共7小题)19.(2022秋•泗阳县期末)动手操作:做一个正方体木块,在正方体的各面分别写上1,2,3,4,5,6这6个不同的数字,若它可以摆放成如图所示的两种不同位置,请你判断数字5对面的数字是()A.1B.2C.3D.6【分析】根据图形以及数字的摆放,第一图可得6的下面为1,1的右边为4,第二个图可知4的下面是5,5的右边是2【解答】解:根据图形以及数字的摆放,第一图可得6的下面为1,1的右边为4,第二个图可知4的下面是5,5的右边是2,将正方形展开如图所示,∴5的对面是6,故选:D.【点评】本题考查了正方体展开图,相对面上的字,注意数字的摆放是解题的关键.20.(2022秋•溧水区期末)如图是一个正方体的平面展开图,若该正方体相对两个面上的数相等,则a+b+c =.【分析】利用正方体及其表面展开图的特点解题.【解答】解:由图可知,c+1=3,1+b=1,a=﹣2,所以a=﹣2,b=0,c=2,所以a+b+c=0.故答案为:0.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,解答本题的关键在于注意正方体的空间图形,从相对面入手,分析及解答问题.21.(2022秋•高邮市期末)一个正方体的6个面上分别标有字母a、b、c、d、e、f.若甲、乙两位同学分别在f、e朝上时,看到的另两个字母如图,则b对面的是.【分析】根据第一个图形和第二个图形中都含有d的面,即可判断.【解答】解:由题意可知d字母所在面相邻的面上的字母分别为a、c、e、f,则d的对面是b.即b对面的是d.故答案为:d.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,同时也考查了空间想象能力和推理能力.正确记忆立方体的特点是解题关键.22.(2022秋•川汇区期末)党的二十大报告提出,要以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴.将“中国式现代化”这六个字分别写在一个正方体的六个表面上,如图是它的一种展开图,则与“式”相对的字是()A.中B.国C.现D.代【分析】正方体的平面展开图中,相对面的特点是之间一定相隔一个正方形,据此作答.【解答】解:∵正方体的平面展开图中,相对面的特点是之间一定相隔一个正方形,∴在此正方体上与“式”字相对的面上的汉字是“中”.故选:A.【点评】本题考查了正方体的展开图形,掌握相对面进行分析及解答是关键.23.(2022秋•青神县期末)如果一个骰子相对两面的点数之和为7,它的表面展开图如图所示,则下面判断正确的是()A.A代表B.B代表C.C代表D.B代表【分析】正方体的表面展开图,相对的面之间一定相隔一个正方形,根据这一特点对各选项分析判断后利用排除法求解.【解答】解:根据正方体的表面展开图,相对的面之间一定相隔一个正方形,A与点数是1的对面,B与点数是2的对面,C与点数是4的对面,∵骰子相对两面的点数之和为7,∴A代表的点数是6,B代表的点数是5,C代表的点数是3.故选:A.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,掌握从相对面入手是关键.24.(2022秋•汉台区期末)如图是正方体的平面展开图,若将图中的平面展开图折叠成正方体后,相对面上的两个数之和为7,求x﹣y+z的值.【分析】根据正方体的表面展开图找相对面的方法,“Z”字两端是对面判断即可.【解答】解:由图可知:z与4相对,y与﹣2相对,x与12相对,由题意得:z+4=7,y+(﹣2)=7,x+12=7,∴z=3,y=9,x=﹣5,∴x﹣y+z=﹣5﹣9+3=﹣11,∴x﹣y+z的值为﹣11.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,熟练掌握根据正方体的表面展开图找相对面的方法是解题的关键.25.(2022秋•青神县期末)一个立方体的六个面上分别标上一至六点(一个小圆表示一点,每个面上的点数不同),然后将完全一样的四个立方体摆放成如图样式的一个长方体,我们能看到的面上的点数如图所示,则长方体底面上的点数之和是.【分析】先判断出相对的面的点数,再进行计算即可.【解答】解:由题意可知,“3点”的面的邻面有“2点、6点、4点、5点”,所以与“3点”相对的面的点数为“1点”;因为“4点”的面的邻面有“6点、5点、3点、1点”,所以与“4点”相对的面的点数为“2点”;因为“6点”的面的邻面有“3点、1点、4点、2点”,所以与“6点”相对的面的点数为“5点”;所以长方体底面上的点数之和是:4+1+5+2=12.故答案为:12.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,关键是弄清每个骰子六面点数之和是几,每个骰子看见面的点数之和是几.【过关检测】一.选择题(共4小题)1.(2022•河南三模)某正方体的每个面上都有一个汉字,如图是它的一种展开图,那么在原正方体中,与“豫”字所在面相对的面上的汉字是()A.老B.南C.河D.家【分析】根据正方体的平面展开图找相对面的方法,同层隔一面判断即可.【解答】解:在原正方体中,与“豫”字所在面相对的面上的汉字是“家”,故选:D.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,熟练掌握根据正方体的平面展开图找相对面的方法是解题的关键.2.(2022•金坛区二模)某几何体的表面展开图如图所示,这个几何体是()A.圆柱B.长方体C.四棱锥D.五棱锥【分析】根据四棱锥的侧面展开图得出答案.【解答】解:这个几何体由四个三角形和一个正方形围成,故这个几何体为四棱锥.故选:C.【点评】此题主要考查了几何体的展开图,熟记常见立体图形的平面展开图的特征是解决此类问题的关键.3.(2022•梧州模拟)下列在立体图形中,它的侧面展开图是扇形的是()A.正方体B.长方体C.圆柱D.圆锥【分析】根据常见立体图形的侧面展开图判断即可得出答案.【解答】解:A选项,正方体的侧面展开图是长方形,故该选项不符合题意;B选项,长方体的侧面展开图是长方形,故该选项不符合题意;C选项,圆柱的侧面展开图是长方形,故该选项不符合题意;D选项,圆锥的侧面展开图是扇形,故该选项符合题意;故选:D.【点评】本题考查了几何体的展开图,掌握常见几何体的侧面展开图:①圆柱的侧面展开图是长方形.②圆锥的侧面展开图是扇形.③正方体的侧面展开图是长方形是解题的关键.4.(2022•丰台区二模)如图,下列水平放置的几何体中,侧面展开图是扇形的是()A.B.C.D.【分析】根据几何体的展开图:三棱柱的侧面展开图是三个长方形;四棱柱的侧面展开图是四个长方形;圆柱的侧面展开图是矩形;圆锥的侧面展开图是扇形;可得答案.【解答】解:AB、侧面展开图是四个长方形,故此选项不符合题意;C、侧面展开图是一个长方形,故此选项不符合题意;D、侧面展开图是扇形,故此选项符合题意.故选:D.【点评】本题考查了几何体的展开图,记住常用几何体的侧面展开图是解题的关键.二.填空题(共3小题)5.(2022•晋中一模)“双奥之城”指既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市.2008年北京夏季奥会之后,2022年北京冬季奥运会成功举办,使北京成为世界上首座“双奥之城”.下列正方体展开图的每个面上都标有一个汉字,把它们折成正方体后,与“双”字相对面上的汉字是.【分析】根据正方体的表面展开图找相对面的方法,“Z”字两端是对面,判断即可.【解答】解:与“双”字相对面上的汉字是城,故答案为:城.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,熟练掌握根据正方体的表面展开图找相对面的方法是解题的关键.6.(2021秋•息县期末)根据表面展开图依次写出立体图形的名称:、、.【分析】根据表面展开图的形状判断即可.【解答】解:圆锥的表面展开图是一个扇形和圆,四棱锥的表面展开是一个四边形和四个三角形,三棱柱的表面展开是三个长方形和两个三角形.【点评】本题考查立体图形的表面展开,熟悉各几何体表面展开的形状是求解本题的关键.7.(2021秋•绵阳期末)如图是一个小正方体的展开图,把展开图折叠成小正方体后,有“y”一面与相对面上的代数式相等,则有“xy2”一面与相对面上的代数式的和等于0(用数字作答).【分析】根据正方体的表面展开图找相对面的方法,“Z”字两端对面,判断即可.【解答】解:由图可知:y与2y﹣3相对,xy2与﹣3xy相对,由题意得:y=2y﹣3,∴y=3,∴xy2+(﹣3xy)=9x+(﹣9x)=0,∴有“xy2”一面与相对面上的代数式的和等于0,故答案为:0.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,熟练掌握根据正方体的表面展开图找相对面的方法是解题的关键.三.解答题(共5小题)8.(2021秋•武功县期末)如图是正方体的平面展开图,若将图中的平面展开图折叠成正方体后,相对面上的两个数之和为7,求x﹣y+z的值.【分析】根据正方体的表面展开图找相对面的方法,“Z”字两端是对面判断即可.【解答】解:由图可知:z与4相对,y与﹣2相对,x与12相对,由题意得:z+4=7,y+(﹣2)=7,x+12=7,∴z=3,y=9,x=﹣5,∴x﹣y+z=﹣5﹣9+3=﹣11,∴x﹣y+z的值为﹣11.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,熟练掌握根据正方体的表面展开图找相对面的方法是解题的关键.9.(2021秋•临汾期末)阅读与思考请阅读下列材料,并完成相应的任务:任务:(1)在图②中,若字母Q表示包装盒的上表面,字母P表示包装盒的侧面,则下表面在包装盒表面展开图中的位置是;A.字母B B.字母A C.字母R D.字母T(2)若在图③中,网格中每个小正方形的边长为1,求包装盒的表面积.【分析】(1)根据长方体的表面展开图找相对面的方法,同层隔一面,判断即可;(2)根据长方体的表面积公式进行计算即可解答.【解答】解:(1)在图②中,若字母Q表示包装盒的上表面,字母P表示包装盒的侧面,则下表面在包装盒表面展开图中的位置:字母B,故答案为:A;(2)由题意得:2×3×2+2×3×1+2×2×1=12+6+4=22,∴包装盒的表面积为22.【点评】本题考查了正方体相对两个面上的文字,熟练掌握根据长方体的表面展开图找相对面的方法是解题的关键.10.(2021秋•渠县期末)如图,是底面为正方形的长方体的表面展开图,折叠成一个长方体,那么:(1)与N重合的点是哪几个?(2)若AB=3cm,AH=5cm,则该长方体的表面积和体积分别是多少?【分析】(1)把展开图折叠即可得出答案;。
专题09 折叠压轴问题(解析版)-2021年中考数学选填压轴题专项复习
【2020年中考数学填选重点题型突破】专题九:折叠压轴问题【备考指南】折叠问题题型多样,变化灵活,从考察学生空间想象能力与动手操作能力的实践操作题,到直接运用折叠相关性质的说理计算题,发展到基于折叠操作的综合题,甚至是压轴题.考查的着眼点日趋灵活,能力立意的意图日渐明显.这对于识别和理解几何图形的能力、空间思维能力和综合解决问题的能力都提出了比以往更高的要求.折叠操作就是将图形的一部分沿着一条直线翻折1800,使它与另一部分图形在这条直线的同旁与其重叠或不重叠,其中折是过程,叠是结果.折叠问题的实质是图形的轴对称变换,折叠更突出了轴对称问题的应用.所以在解决有关的折叠问题时可以充分运用轴对称的思想和轴对称的性质.根据轴对称的性质可以得到:折叠重合部分一定全等,折痕所在直线就是这两个全等形的对称轴;互相重合两点(对称点)之间的连线必被折痕垂直平分;对称两点与对称轴上任意一点连结所得的两条线段相等;对称线段所在的直线与对称轴的夹角相等.在解题过程中要充分运用以上结论,借助辅助线构造直角三角形,结合相似形、锐角三角函数等知识来解决有关折叠问题,可以使得解题思路更加清晰,解题步骤更加顺畅,简洁!【典例引领】例1:(2020·淄博)如图,矩形纸片ABCD,AB=6cm,BC=8cm,E为边CD上一点.将△BCE沿BE所在的直线折叠,点C恰好落在AD边上的点F处,过点F作FM⊥BE,垂足为点M,取AF的中点N,连接MN,则MN=5cm.【答案】5【解析】连接AC,FC.由翻折的性质可知,BE垂直平分线段CF,∵FM⊥BE,∴F.M,C共线,FM=MC,∵AN=FN,∴MN=12AC,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴AC=√AB2+BC2=√62+82=10(cm),∴MN=12AC=5(cm),故答案为5.变式训练1:(2020•呼和浩特)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'、D点的对称点为D',若∠FPG=90°,S△A′EP=8,S△D′PH=2,则矩形ABCD的长为()A.6+10B.6+5C.3+10D.3+5【答案】D【解析】∵四边形ABC是矩形,∴AB=CD,AD=BC,设AB=CD=x,由翻折可知:P A′=AB=x,PD′=CD=x,∵△A′EP的面积为8,△D′PH的面积为2,又∵,∠A′PF=∠D′PG=90°,∴∠A′PD′=90°,则∠A′PE+∠D′PH=90°,∴∠A′PE=∠D′HP,∴△A′EP∽△D′PH,∴A′P2:D′H2=8:2,∴A′P:D′H=2:1,∵A′P=x,∴D′H=x,∵S△D′PH=D′P•D′H=A′P•D′H,即,∴x=(负根舍弃),∴AB=CD=,D′H=DH=,D′P=A′P=CD=,A′E=2D′P=,∴PE=,PH=,∴AD==,即矩形ABCD的长为,故选:D.变式训练2:(2020·威海)如图,四边形ABCD是一张正方形纸片,其面积为25cm2.分别在边AB,BC,CD,DA上顺次截取AE=BF=CG=DH=acm(AE>BE),连接EF,FG,GH,HE.分别以EF,FG,GH,HE为轴将纸片向内翻折,得到四边形A1B1C1D1.若四边形A1B1C1D1的面积为9cm2,则a=4.【答案】4【分析】根据正方形的面积可得正方形的边长为5,根据正方形的面积和折叠的性质和面积的和差关系可得8个三角形的面积,进而得到1个三角形的面积,再根据三角形面积公式即可求解.【解析】:∵四边形ABCD是一张正方形纸片,其面积为25cm2,∴正方形纸片的边长为5cm,∵AE=BF=CG=DH=acm,∴BE=(5﹣a)cm,∴AH=(5﹣a)cm,∵四边形A1B1C1D1的面积为9cm2,∴三角形AEH的面积为(25﹣9)÷8=2(cm2),12a (5﹣a )=2,解得a 1=1(舍去),a 2=4. 故答案为:4.例2:(2020·盐城)如图,已知点()5,2,54()(),81A B C ,,,直线l x ⊥轴,垂足为点0(),M m ,其中52m <,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(0)ky k x=≠的图像上,则k 的值为: .【答案】-6或-4,解析:本题考查了轴对称图形、反比例函数、分类讨论的思想、待定系数法等知识, 先用含有m 的代数式表示各对称点的坐标,当各对称点在第一象限时, 由图像可知不存,所以各对称点在第二象限内, 当反比例函数图像经过B'和C' 时求出一解, 当反比例函数图像经过A'和C' 时求出一解, 所以,本题答案-6或-4.变式训练:(2020·镇江)如图1, AB =5 ,射线 AM//BN ,点 C 在射线 BN 上,将 △ABC 沿 AC 所在直线翻折,点 B 的对应点 D 落在射线 BN 上,点 P 、Q 分别在射线 AM 、BN 上, PQ//AB . 设 AP =x,QD =y .若 y 关于 x 的函数图像(如图2)经过点 E(9,2) ,则 cosB 的值等于( )A.25B.12C.35D.710【答案】D【解析】本题考查的是几何综合题,由图2可知当x=9时,y=2,此时点Q在点D下方,∵AM∥BN,PQ∥AB,所以四边形APQB为平行四边形,又点B与点D关于AC对称,所以BC=CD,所以求求得BC=3.5,由于AB=5,∠ACB=90°,∴cosB=BCAB=710.例3:如图,已知半圆O的直径AB=4,沿它的一条弦折叠.若折叠后的圆弧与直径AB相切于点D,且AD:DB=3:1,则折痕EF的长.【答案】【分析】设折叠后的圆弧所对圆心为O′,连接O′O、O′D、OE,O′O与EF交于点M,根据相交圆的性质就可以得出O′O与EF互相垂直平分,由勾股定理就可以求出OO′和EM的值,从而得出结论.【解答】解:设折叠后的圆弧所对圆心为O′,连接O′O、O′D、OE,O′O与EF交于点M,∴O′O与EF互相垂直平分.∴OM=OO′,EF=2EM.∵AB=4,∴OA=OB=OE=2.∵AD:DB=3:1,∴DB=AB=1,∴OD=1∴O′O===,∴OM=∴EM===∴EF=2EM=,即折痕EF的长为.故答案为:.【点睛】本题考查了翻折的性质的运用,相交圆的性质的运用,勾股定理的运用,垂直平分线的性质的运用,解答时求出根据相交圆的性质求解是关键.变式训练1:如图,在⊙O中,将沿弦AB翻折交半径AO的延长线于点D,延长BD交⊙O于点C,AC 切所在的圆于点A,则tan∠C的值是()A.B.C.2+D.1+【答案】D【分析】作点D关于AB的对称点H,连接AH,BH,CH.首先证明CH是⊙O的直径,△ACH,△BDH 都是等腰直角三角形,再证明∠ACD=∠CHB=67.5即可解决问题;【解答】解:作点D关于AB的对称点H,连接AH,BH,CH.根据对称性可知,所在圆的圆心在直线AH上,∵AC切所在的圆于点A,∴AC⊥AH,∴∠CAH=90°,∴CH是⊙O的直径,∴∠CBH=90°,∴∠ABD=∠ABH=45°,∴∠AHC=∠ABC=45°,∴∠ACH=∠AHC=45°,∴AC=AH,∵OC=OH,∴AD垂直平分线段CH,∴DC=DH,∴∠DCH=∠DHC,∵BD=BH,∴∠BDH=∠BHD=45°,∵∠BDH=∠DCH+∠DHC,∴∠DCH=22.5°,∴∠ACD=∠CHB=67.5°,设BD=BH=a,则CD=DH=a,∴tan∠ACB=tan∠CHB===1+,故选:D.【点睛】本题考查切线的性质、圆周角定理、翻折变换、等腰直角三角形的判定和性质、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,本题的突破点是证明CH是直径,△ACH,△BDH都是等腰直角三角形.【强化训练】1.(2020青海)将一张四条边都相等的四边形纸片按下图中①①的方式沿虚线依次对折后,再沿图①中的虚线裁剪,最后将图①中的纸片打开铺平,所得图案应是( )【答案】A 【解析】 【分析】对于此类问题,学生只要亲自动手操作,答案就会很直观地呈现.【详解】严格按照图中的顺序,向右对折,向上对折,从斜边处剪去一个直角三角形,从直角顶点处剪去一个等腰直角三角形,展开后实际是从原菱形的四边处各剪去一个直角三角形,从菱形的中心剪去一个和菱形位置基本一致的正方形,得到结论. 故选A .【点睛】本题主要考查学生的动手能力及空间想象能力.2.(2020·泰安)如图,将正方形网格放置在平面直角坐标系中,其中,每个小正方形的边长均为1,点A ,B ,C 的坐标分别为A (0,3),B (—1,1),C (3,1).△A'B'C'是△ABC 关于x 轴的对称图形,将△A'B'C'绕点B'逆时针旋转180°,点A'的对应点为M ,则点M 的坐标为___________.【答案】(—2,1)【解析】本题考查了图形的变换与点的坐标, 直接按照条件要求画出图形变换后的图形位置, 并确定其坐标为(—2,1), 因此本题答案为(—2,1).3.(2020湖南邵阳)将一张矩形纸片ABCD 按如图所示操作:(第14题)(1)将DA 沿DP 向内折叠,使点A 落在点1A 处,(2)将DP 沿1DA 向内继续折叠,使点P 落在点1P 处,折痕与边AB 交于点M .若1PM AB ⊥,则1DPM ∠的大小是( )A. 135°B. 120°C. 112.5°D. 115°【答案】C 【解析】 【分析】由折叠前后对应角相等且190∠=PMA 可先求出145∠=∠=DMP DMA ,进一步求出45ADM ∠=,再由折叠可求出122.5∠=∠=∠=MDP ADP PDM ,最后在1∆DPM 中由三角形内角和定理即可求解. 【详解】解:①折叠,且190∠=PMA , ①145∠=∠=DMP DMA ,即45ADM ∠=, ①折叠,①1122.52∠=∠=∠=∠=MDP ADP PDM ADM , ①在1∆DPM 中,1=1804522.5112.5∠--=DPM , 故选:C .【点睛】本题借助矩形的性质考查了折叠问题、三角形内角和定理等,记牢折叠问题的特点:折叠前后对应边相等,对应角相等即可解题.4.(2020山东枣庄)如图,在矩形纸片ABCD 中,AB=3,点E 在边BC 上,将①ABE 沿直线AE 折叠,点B 恰好落在对角线AC 上的点F 处,若①EAC=①ECA ,则AC 的长是( )A.B. 6C. 4D. 5【答案】B 【解析】①将①ABE 沿直线AE 折叠,点B 恰好落在对角线AC 上的点F 处, ①AF=AB ,①AFE=①B=90°, ①EF①AC , ①①EAC=①ECA , ①AE=CE , ①AF=CF , ①AC=2AB=6, 故选B .【点睛】本题考查了翻折变换的性质、矩形的性质等,得到EF 垂直平分AC 是解题的关键.5.(2020湖北武汉).如图,折叠矩形纸片ABCD ,使点D 落在AB 边的点M 处,EF 为折痕,1AB =,2AD =.设AM 的长为t ,用含有t 的式子表示四边形CDEF 的面积是________.【答案】211144t t -+ 【解析】 【分析】首先根据题意可以设DE =EM =x ,在三角形AEM 中用勾股定理进一步可以用t 表示出x ,再可以设CF =y ,连接MF ,所以BF =2−y ,在三角形MFN 与三角形MFB 中利用共用斜边,根据勾股定理可求出用t 表示出y ,进而根据四边形的面积公式可以求出答案.【详解】设DE =EM =x ,①222(2)x x t =-+,①x =244t + , 设CF =y ,连接FM ,①BF =2−y ,又①FN = y ,NM =1,①22221(2)(1)y y t +=-+-,①y =2244t t -+, ①四边形CDEF 的面积为:1()2x y CD +=221424()244t t t +-++∙1, 故答案为:211144t t -+. 【点睛】本题主要考查了勾股定理的综合运用,熟练掌握技巧性就可得出答案.6.(2020山东青岛)如图,将矩形ABCD 折叠,使点C 和点A 重合,折痕为EF ,EF 与AC 交于点.O 若5AE =,3BF =,则AO 的长为( )A. B. C. D.【解析】【分析】先证明,AE AF =再求解,,AB AC 利用轴对称可得答案.【详解】解:由对折可得:,,AFO CFO AF CF ∠=∠=矩形ABCD ,//,90,AD BC B ∴∠=︒,CFO AEO ∴∠=∠,AFO AEO ∴∠=∠5,AE AF CF ∴===3,BF =4,AB ∴==BC=8AC ∴==由对折得:12OA OC AC === 故选C .【点睛】本题考查的是矩形的性质,等腰三角形的判定,勾股定理的应用,轴对称的性质,掌握以上知识是解题的关键.7.(2020湖北咸宁)如图,在矩形ABCD 中,2AB =,BC =E 是BC 的中点,将ABE △沿直线AE 翻折,点B 落在点F 处,连结CF ,则cos ECF ∠的值为( )A. 23B.C.D.【解析】【分析】根据折叠的性质得到①AEB=①AEF ,再根据点E 是BC 中点可得EF=EC ,可得①EFC=①ECF ,从而推出①ECF=①AEB ,求出cos AEB ∠即可得到结果.【详解】解:由折叠可得:AB=AF=2,BE=EF ,①AEB=①AEF ,①点E 是BC 中点,BC =①①EFC=①ECF ,3=,①①BEF=①AEB+①AEF=①EFC+①ECF ,①①ECF=①AEB ,①cos ECF ∠=cos AEB ∠=BE AE = 故选C.【点睛】本题考查了矩形的性质和折叠的性质,以及余弦的定义,解题的关键是利用折叠的性质得到①ECF=①AEB.8.(2020贵州黔西南)如图,对折矩形纸片ABCD ,使AB 与DC 重合得到折痕EF ,将纸片展平,再一次折叠,使点D 落到EF 上点G 处,并使折痕经过点A ,已知BC =2,则线段EG 的长度为 .【答案】【分析】直接利用翻折变换的性质以及直角三角形的性质得出①2=①4,再利用平行线的性质得出①1=①2=①3,进而得出答案.【解答】解:如图所示:由题意可得:①1=①2,AN =MN ,①MGA =90°,则NG =AM ,故AN =NG ,①①2=①4,①EF①AB,①①4=①3,①①1=①2=①3=①4=×90°=30°,①四边形ABCD是矩形,对折矩形纸片ABCD,使AB与DC重合得到折痕EF,①AE=AD=BC=1,①AG=2,①EG==,故答案为:.9.(2020山东滨州)如图,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平后再次折叠,使点A落在EF上的点A′处,得到折痕BM,BM与EF相交于点N.若直线BA′交直线CD于点O,BC =5,EN=1,则OD的长为()A.B.C.D.【答案】B【分析】根据中位线定理可得AM=2,根据折叠的性质和等腰三角形的性质可得A′M=A′N=2,过M点作MG⊥EF于G,可求A′G,根据勾股定理可求MG,进一步得到BE,再根据平行线分线段成比例可求OF,从而得到OD.解:∵EN=1,∴由中位线定理得AM=2,由折叠的性质可得A′M=2,∵AD∥EF,∴∠AMB=∠A′NM,∵∠AMB=∠A′MB,∴∠A′NM=∠A′MB,∴A′N=2,∴A′E=3,A′F=2过M点作MG⊥EF于G,∴NG=EN=1,∴A′G=1,由勾股定理得MG==,∴BE=OF=MG=,∴OF:BE=2:3,解得OF=,∴OD=﹣=.故选:B.10.(2020浙江杭州)如图是一张矩形纸片,点E在AB边上,把①BCE沿直线CE对折,使点B落在对角线AC上的点F处,连接DF.若点E,F,D在同一条直线上,AE=2,则DF=2,BE=﹣1.【答案】2,﹣1【分析】根据矩形的性质得到AD=BC,①ADC=①B=①DAE=90°,根据折叠的性质得到CF=BC,①CFE =①B=90°,EF=BE,根据全等三角形的性质得到DF=AE=2;根据相似三角形的性质即可得到结论.【解答】解:①四边形ABCD是矩形,①AD=BC,①ADC=①B=①DAE=90°,①把①BCE沿直线CE对折,使点B落在对角线AC上的点F处,①CF=BC,①CFE=①B=90°,EF=BE,①CF=AD,①CFD=90°,①①ADE +①CDF =①CDF +①DCF =90°,①①ADF =①DCF ,①①ADE ①①FCD (ASA ),①DF =AE =2;①①AFE =①CFD =90°,①①AFE =①DAE =90°,①①AEF =①DEA ,①①AEF ①①DEA ,①, ①=,①EF =﹣1(负值舍去),①BE =EF =﹣1,故答案为:2,﹣1.11.(2020山东潍坊)如图,矩形ABCD 中,点G ,E 分别在边,BC DC 上,连接,,AC EG AE ,将ABG 和ECG 分别沿,AG EG 折叠,使点B ,C 恰好落在AE 上的同一点,记为点F .若3,4CE CG ==,则sin DAE ∠=_______.【答案】725【解析】【分析】 根据折叠的性质结合勾股定理求得GE 5=,BC=AD=8,证得Rt①EGF ~Rt①EAG ,求得253EA =,再利用勾股定理得到DE 的长,即可求解.【详解】矩形ABCD 中,GC=4,CE =3,①C=90︒,5=,根据折叠的性质:BG=GF ,GF=GC=4,CE=EF=3,①AGB=①AGF ,①EGC=①EGF ,①GFE =①C=90︒, ①BG=GF=GC=4,①BC=AD=8,①①AGB+①AGF+①EGC+①EGF=180︒,①①AGE=90︒,①Rt①EGF ~Rt①EAG , ①EG EF EA EG =,即535EA =, ①253EA =,73==, ①773sin DAE 25253DE AE ∠===, 故答案为:725. 【点睛】本考查了折叠的性质,矩形的性质,勾股定理的应用,相似三角形的判定和性质,锐角三角形函数的知识等,利用勾股定理和相似三角形的性质求线段的长度是本题的关键.12.(2020浙江衢州)如图,把一张矩形纸片ABCD 按所示方法进行两次折叠,得到等腰直角三角形BEF ,若BC =1,则AB 的长度为( )A .B .C .D .【答案】A【分析】先判断出①ADE =45°,进而判断出AE =AD ,利用勾股定理即可得出结论.【解答】解:由折叠补全图形如图所示,①四边形ABCD是矩形,①①ADA'=①B=①C=①A=90°,AD=BC=1,CD=AB,由第一次折叠得:①DAE=①A=90°,①ADE=①ADC=45°,①①AED=①ADE=45°,①AE=AD=1,在Rt①ADE中,根据勾股定理得,DE=AD=,故选:A.13.(2020贵州铜仁)如图,在矩形ABCD中,AD=4,将①A向内翻折,点A落在BC上,记为A1,折痕为DE.若将①B沿EA1向内翻折,点B恰好落在DE上,记为B1,则AB=.【答案】【分析】依据①A1DB1①①A1DC(AAS),即可得出A1C=A1B1,再根据折叠的性质,即可得到A1C=BC=2,最后依据勾股定理进行计算,即可得到CD的长,即AB的长.【解答】解:由折叠可得,A1D=AD=4,①A=①EA1D=90°,①BA1E=①B1A1E,BA1=B1A1,①B=①A1B1E =90°,①①EA1B1+①DA1B1=90°=①BA1E+①CA1D,①①DA1B1=①CA1D,又①①C=①A1B1D,A1D=A1D,①①A1DB1①①A1DC(AAS),①A1C=A1B1,①BA1=A1C=BC=2,①Rt①A 1CD 中,CD ==,①AB =, 故答案为:. 14.(2020四川内江)如图,矩形ABCD 中,BD 为对角线,将矩形ABCD 沿BE 、BF 所在直线折叠,使点A 落在BD 上的点M 处,点C 落在BD 上的点N 处,连结EF .已知34AB BC ==,,则EF 的长为( )A. 3B. 5C.D. 【答案】C【解析】【分析】 由矩形的性质和已知求出BD=5,根据折叠的性质得①ABE①①MBE ,设AE 的长度为x ,在Rt①EMD 中,由勾股定理求出DE 的长度,同理在Rt①DNF 中求出DF 的长度,在Rt①DEF 中利用勾股定理即可求出EF 的长度.【详解】解:①四边形ABCD 是矩形,AB=3,BC=4,,设AE 的长度为x ,由折叠可得:①ABE①①MBE ,①EM=AE=x ,DE=4-x ,BM=AB=3,DM=5-3=2,在Rt①EMD 中,EM 2+DM 2=DE 2,①x 2+22=(4-x )2,解得:x=32,ED=4-32=52, 设CF 的长度为y ,由折叠可得:①CBF①①NBF ,①NF=CF=y ,DF=3-y ,BN=BC=4,DN=5-4=1,在Rt①DNF 中,DN 2+NF 2=DF 2,①y 2+12=(3-y )2,解得:x=43,DF=3-43=53,在Rt①DEF 中,6==, 故答案为:C .【点睛】本题考查矩形的性质、折叠的性质、全等三角形的判定与性质和勾股定理,运用勾股定理求出DE 和DF 的长度是解题的关键.15.(2020·无锡)如图,在四边形ABCD 中(AB >CD ),∠ABC =∠BCD =90°AB =3,BC =3,把Rt △ABC 沿着AC 翻折得到Rt △AEC ,若tan ∠AED =32,则线段DE 的长度为( ) A .63 B .73 C .32 D .275【答案】 B【解析】∵∠B =90°,BC =3,AB =3,∴tan ∠BAC =30°,AC =23,∵∠DCB =90°,∴CD ∥AB ,∴∠DCA =30°,延长CD 交AE 于F ,∴AF =CF =2,EF =1,∠EFD =60°,过点D 作DG ⊥EF ,设DG =3x ,则GE =2x ,ED =7x ,∴FG =1—2x , ∴在Rt △FGD 中,3FG =GD ,即3(1—2x )=3x ,解得x =13,∴ED =73.16.(2020·广东)如题9图,在正方形ABCD 中,AB =3,点E ,F 分别在边AB ,CD 上,①EFD =60°.若将四边形EBCF 沿EF 折叠,点B 恰好落在AD 边上,则BE 的长度为( )A .1 BCD .2【答案】D【解析】本题考查了正方形的性质、两直线平行内错角相等、折叠问题、特殊角的三角函数值, 首先由正方形的性质得AB①CD 和①A =90°,再由两直线平行,内错角相等得到①EFD =①BEF =60°,由于四边形EBCF 沿EF 折叠得到四边形EB’C’F,所以①BEF =①B’EF =60°和BE =B’E,所以①AEB’=180°-①B’EF -①BEF =60°, 所以cos AE AB BE AEBB E BE ,即:13cos 602BE BE ,求得BE =2,因此本题选D .17.(2020浙江台州)把一张宽为1cm 的长方形纸片ABCD 折叠成如图所示的阴影图案,顶点A ,D 互相重合,中间空白部分是以E 为直角顶点,腰长为2cm 的等腰直角三角形,则纸片的长AD (单位:cm )为( )A .7+3B .7+4C .8+3D .8+4【答案】D【分析】如图,过点M 作MH ①A ′R 于H ,过点N 作NJ ①A ′W于J.想办法求出AR ,RM ,MN ,NW ,WD即可解决问题.【解答】解:如图,过点M作MH①A′R于H,过点N作NJ①A′W于J.由题意①EMN是等腰直角三角形,EM=EN=2,MN=2,①四边形EMHK是矩形,①EK=A′K=MH=1,KH=EM=2,①①RMH是等腰直角三角形,①RH=MH=1,RM=,同法可证NW=,由题意AR=RA′=A′W=WD=4,①AD=AR+RM+MN+NW+DW=4++2++4=8+4,故选:D.18.(2020·安徽)在数学探究活动中,敏敏进行了如下操作:如图,将四边形纸片ABCD沿过点A的直线折叠,使得点B落在CD上的点Q处,折痕为AP;再将△PCQ,△ADQ分别沿PQ,AQ折叠,此时点C,D落在AP上的同一点R处,请完成以下探究:(1)∠PAQ的大小为°;(2)当四边形APCDQR的值为.【答案】【解析】(1)由题意可知∠B=∠AQP,∠AQD=∠AQR,∠PQC=∠PQR,∴∠B=∠AQP=12(∠DQR+∠CQR)=90°.由题意可知∠D=∠ARQ,∠C=∠PRQ,∴∠C+∠D=∠ARQ+∠PRQ=180°,∴AD∥BC,∴∠BAD=90°.由题意可知∠BAP=∠PAQ=∠DAQ,∴∠PAQ=13∠BAD=30°.(2)由折叠的性质可知QR=12 CD.∵四边形APCD是平行四边形,∴QR =12AP.又∵∠PAB =30°, ∴cos ∠BAP =AB AP, ∴2AB QR,则AB QR19(2020黑龙江龙东)在矩形ABCD 中,1AB =,BC a =,点E 在边BC 上,且35BE a =,连接AE ,将ABE ∆沿AE 折叠.若点B对应点B '落在矩形ABCD 的边上,则折痕的长为______.或5【解析】【分析】 分两种情况:点B '落在AD 上和CD 上,首先求出a 的值,再根据勾股定理求出抓痕的长即可.【详解】分两种情况:(1)当点B '落在AD 上时,如图1,∵四边形ABCD 是矩形,90BAD B ∴∠=∠=︒, ∵将ABE △沿AE 折叠,点B 的对应点B '落在AD 边上,1452BAE B AE BAD '∴∠=∠=∠=︒, AB BE ∴=,315a ∴=, ∴3=15BE a = 在Rt △ABE 中,AB=1,BE=1,∴= 的(2)当点B '落在CD 上,如图2,∵四边形ABCD 是矩形,90BAD B C D ∴∠=∠=∠=∠=︒,AD BC a ==,∵将ABE △沿AE 折叠,点B 的对应点B '落在CD 边上,90B AB E '∴∠=∠=︒,1AB AB '==,35EB EB a '==,DB '∴=,3255EC BC BE a a a =-=-=, 在ADB '和B CE '中,9090B AD EB C AB D D C ∠=∠=︒-∠''⎧⎨∠=∠=︒'⎩ ~ADB B CE ''∴,DB AB CE B E '''∴=,即12355a a =,解得,3a =±(负值舍去)∴35BE a = 在Rt △ABE 中,AB=1,∴5=.【点睛】本题考查翻折变换,矩形的性质等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.20.(2020贵州遵义)如图,对折矩形纸片ABCD使AD与BC重合,得到折痕MN,再把纸片展平.E是AD上一点,将①ABE沿BE折叠,使点A的对应点A′落在MN上.若CD=5,则BE的长是.【答案】【分析】在Rt①A'BM中,解直角三角形求出①BA′M=30°,再证明①ABE=30°即可解决问题.【解答】解:①将矩形纸片ABCD对折一次,使边AD与BC重合,得到折痕MN,①AB=2BM,①A′MB=90°,MN①BC.①将①ABE沿BE折叠,使点A的对应点A′落在MN上.①A′B=AB=2BM.在Rt①A′MB中,①①A′MB=90°,①sin①MA′B=,①①MA′B=30°,①MN①BC,①①CBA′=①MA′B=30°,①①ABC=90°,①①ABA′=60°,①①ABE=①EBA′=30°,①BE=.故答案为:.21(2020·重庆B卷)如图,在△ABC中,AC=ABC=45°,∠BAC=15°,将△ABC沿直线AC翻折至△ABC所在的平面内,得△ACD.过点A作AE,使∠ADE=∠DAC,与CD的延长线交于点E,连接BE,则线段BE的长为()A B.3C.D.4【答案】C【解析】本题考查了翻折的性质,勾股定理,解直角三角形等知识,如图,延长BC交AE于点F.根据轴对称的图形可知∠DCA=∠ABC=15°.∵∠DAE=∠DAC=15°,∴∠CAE=2×15°=30°,∠BAE=3×15°=45°.在Rt△ACF中,AC=,∠CAE=30°,∴CF AF.在Rt△ABF中,∠BAF=15°,∴BF=AF.∵∠ECF是△ABC的外角,∴∠ECF=∠ABC+∠BAC=45°+15°=60°.在Rt△ECF中,CF,∠ECF=60°,∴EF.在Rt△EBF中,根据勾股定理,得BE因此本题选C.22.如图,AB是⊙O的弦,点C在上,点D是AB的中点.将沿AC折叠后恰好经过点D,若⊙O的半径为2,AB=8.则AC的长是6.【答案】6【分析】如图,延长BO交⊙O于E,连接AE,OA,OD,OC,BC,作CH⊥AB于H.首先证明∠CAE =∠CAH=45°,推出∠BOC=90°,推出BC=2,设AH=CH=x,则BH=8﹣x,在Rt△BCH中,根据CH2+BH2=BC2,构建方程求出x即可解决问题;【解答】解:如图,延长BO交⊙O于E,连接AE,OA,OD,OC,BC,作CH⊥AB于H.∵AD=DB,∴OD⊥AB,∴∠ADO=90°,∵OA=2,AD=DB=4,∴OD==2,∵BE是直径,∴∠BAE=90°,∵AD=DB,EO=OB,∴OD∥AE,AE=2OD=4,∴AE=AD,∴=,∴=,∴∠CAE=∠CAH=45°,∴∠BOC=2∠CAB=90°,∴BC=OC=2,∵CH⊥AB,∴∠CAH=∠ACH=45°,∴AH=CH,设AH=CH=x,则BH=8﹣x,在Rt△BCH中,∵CH2+BH2=BC2,∴x2+(8﹣x)2=(2)2,∴x=6或2(舍弃),在Rt△ACH中,∵AC=,∴AC=6.故答案为6.【点睛】本题考查圆周角定理、垂径定理、勾股定理、解直角三角形等知识,综合性比较强,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题.属于中考填空题中的压轴题.。
2019年各地中考解析版数学试卷汇编:图形的展开与叠折(Word版)
图形的展开与叠折.选择题1. (2019,山西,3分)某正方体的每个面上都有一个汉字,如图是它的一中展开图,那么在原正方体中,与点”字所在面相对的面上的汉字是()A.青B.春C.梦D.想亮青春梦想【解析】这是一个正方体的平面展开图,共有六个面,其中面面想"相对,而面青"与面梦”目对.故选B2. (2019,四川成都,3分)将等腰直角三角形纸片和矩形纸片按如图方式折叠放在一起,若/仁30°,则/ 2的度数为()【解析】此题考查平行线的性质(两直线平行内错角相等)以及等腰直角三角形的性质,故选B3. (2019,四川巴中,4分)如图是由一些小立方体与圆锥组合成的立体图形,它的主视图是()点”与面春”相对,面亮”与---------- ---- . 故选:C .【点评】本题考查实物体的三视图.在画图时一定要将物体的边缘、棱、顶点都体现出 来,看得见的轮廓线都画成实线,看不见的画成虚线,不能漏掉.4. (2019?贵州毕节?3分)由下面正方体的平面展开图可知,原正方体“中”字所在面的对【分析】正方体的展开图有 11种情况,分析平面展开图的各种情况后再认真确定哪两个 面的对面.【解答】解:根据正方体相对的面的特点, “中”字所在的面的对面的汉字是“的” 故选:B .【点评】本题考查了正方体侧面展开图,熟记正方体侧面展开图对面和相邻的面是解题 的关键.5 (2019?江苏连云港?3分)一个几何体的侧面展开图如图所示, 则该几何体的底面是()C .中D .梦 面的汉字是(A .B .【分析】根据几何体的侧面展开图可知该几何体为四棱锥,所以它的底面是四边形. 【解答】解:由题意可知,该几何体为四棱锥,所以它的底面是四边 形.故选:B .【点评】本题主要考查了几何体的展开图,熟练掌握棱锥的展开图是解答本题的关键.6 (2019?湖南邵阳?3 分)如图,在 Rt △ ABC 中,/ BAC = 90°,/ B = 36°, AD 是斜边 BC 上的中线,将△ ACD 沿AD 对折,使点C 落在点F 处,线段DF 与AB 相交于点E ,则 / BED 等于()A . 120°B . 108°C . 72°D . 36°【分析】根据三角形内角和定理求出/ C = 90°-/ B = 54° .由直角三角形斜边上的中线的性质得出 AD = BD = CD ,利用等腰三角形的性质求出/ BAD = / B = 36°,/ DAC=/ C = 54°,利用三角形内角和定理求出/ADC = 180° -/ DAC -/ C = 72° .再根据折叠的性质得出/ ADF =/ ADC = 72 °,然后根据三角形外角的性质得出/ BED = /BAD+ / ADF = 108 ° .【解答】解:•••在 Rt A ABC 中,/ BAC = 90°,/ B = 36°, •••/ C = 90°-/ B = 54 ° .T AD 是斜边BC 上的中线,AD = BD = CD ,• / BAD = / B = 36°,/ DAC = / C = 54° , • / ADC = 180°-/ DAC -/ C = 72°.•••将△ ACD 沿AD 对折,使点C 落在点F处,•••/ ADF = Z ADC = 72°,•••/ BED = Z BAD + Z ADF = 36°+72° =108 ° .故选:B.【点评】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了直角三角形斜边上的中线的性质、等腰三角形的性质、三角形内角和定理以及三角形外角的性质.7. (2019?浙江金华?3分)如图物体由两个圆锥组成,其主视图中, 若上面圆锥的侧面积为1,则下面圆锥的侧面积为()故答案为:D.Z A=90; Z ABC=105°A. 2B.【答案】D【考点】圆锥的计算【解析】【解答】解:设BD=2r ,•••Z A=90°,• AB=AD= . 2 r, Z ABD=45 ,C.-D. 2上面圆锥的侧面积S=丄2 nrJ2 r=1 ,2• Z ABC=105 ,•Z CBD=60 ,又• CB=CD ,•△ CBD是边长为2r的等边三角形,F面圆锥的侧面积S=丄2 n 2r=2 n 2=2 nX2A'2.【分析】设 BD=2r ,根据勾股定理得 AB=AD= J2 r , / ABD=45 ,由圆锥侧面积公式得 2n • 2 r=1,求得r 2=1,结合已知条件得 / CBD=60,根据等边三角形判定得△ CBD 是边长为2r 的等边三角形,由圆锥侧面积公式得下面圆锥的侧面积即可求得答案 8( 2019?广东深圳?3分)下列哪个图形是正方体的展开图()【答案】B【考点】立体图形的展开9(2019?广西贵港? 3分)将一条宽度为2cm 的彩带按如图所示的方法折叠,折痕为 AB ,重 叠部分ABC (图中阴影部分),若/ ACB = 45°,则重叠部分的面积为()【分析】过B 作BD 丄AC 于D ,则/ BDC = 90°,依据勾股定理即可得出BC 的长,进而得到重叠部分的面积.【解答】解:如图,过 B 作BD 丄AC 于D ,则/ BDC = 90°, •••/ ACB = 45 ° , •••/ CBD = 45°, BD = CD = 2cm , • Rt △ BCD 中,BC = . 2222 = 2 ~2 ( cm ),•重叠部分的面积为 1 x 2-、2 x 2 = 2、、2 ( cm ),2故选:A .B . 2 3 cm 2 2C . 4cm 2cmA . 2 ■- 2cm 2【点评】本题主要考查了折叠问题,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图 形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.10 ( 2019?浙江金华?3分)将一张正方形纸片按如图步骤,通过折叠得到图 去一个角,展开铺平后得到图 ⑤,其中FM , GN 是折痕,【答案】 A 【考点】剪纸问题点0,如图,④,再沿虚线剪若正方形EFGH 与五边形MCNGF的面积相等,则的值是()5 _ 一 2 A.21 C.22 D.2【解析】【解答】解:设大正方形边长为 a ,小正方形边长为 x ,连结NM ,作GO 丄NM 于依题可得:2NM= 一 2a -42xa , FM=GN= 一2/B. 2•••正方形EFGH 与五边形 MCNGF 的面积相等, • 2_(2x+V2a)(T2a-2x) 1 2 •• x = + — a16 8• a= 5 x ,• FM _ a - T5x_血x 亦"FG 一 2x = 2x = 2.故答案为:A.【分析】设大正方形边长为 a ,小正方形边长为x ,连结NM ,作GO 丄NM 于点O ,根据题意可得,NM=迈 a , FM=GN= a _ 2x , NO = 2=、习心,2 4(2x . 2a)(、,2a -2x)+ a1611. (2019?山东省济宁市 ?3分)如图,一个几何体上半部为正四棱锥,下半部为立方体,且有一个面涂有颜色,该几何体的表面展开图是()AAAUB .••• NO=手-x 2-2X• GO= , GN2_N02=2a -2x 42 2根据勾股定理得V2a -2x2G0=,由题意建立方程x =4解之可得 a= ,5x ,由FMFG2x,将a= .5x 代入即可得出答案【分析】由平面图形的折叠及几何体的展开图解题,注意带图案的一个面不是底面.【解答】解:选项 A 和C 带图案的一个面是底面,不能折叠成原几何体的形式; 选项B 能折叠成原几何体的形式;选项D 折叠后下面带三角形的面与原几何体中的位置不 同.故选:B .【点评】本题主要考查了几何体的展开图.解题时勿忘记正四棱柱的特征及正方体展开 图的各种情形.注意做题时可亲自动手操作一下,增强空间想象能力.二.填空题1 (2019?甘肃? 3分)如图,在矩形 ABCD 中,AB = 10, AD = 6, E 为BC 上一点,把厶CDE10沿DE 折叠,使点C 落在AB 边上的F 处,贝U CE 的长为 一.3【分析】设 CE = x ,贝U BE = 6- x 由折叠性质可知,EF = CE = x , DF = CD = AB = 10,所2 2 2 2 2以 AF = 8, BF = AB — AF = 10- 8 = 2,在 Rt A BEF 中,BE +BF = EF ,即(6 - x ) +2 =x 2,解得 x = 一 .3【解答】解:设CE = x ,贝U BE = 6- x 由折叠性质可知,EF = CE = x , DF = CD = AB = 10, 在 Rt △ DAF 中,AD = 6, DF = 10, ••• AF = 8,••• BF = AB - AF = 10- 8= 2,2 2 2在 Rt △ BEF 中,BE 2+BF 2= EF 2,【考点】网版权所几何体的展开图即(6_ x ) 2+22 = x 2,10解得x =—【点评】本题考查了矩形,熟练掌握矩形的性质以及勾股定理是解题的关键.2. (2019?广西贵港? 3分)如图,在扇形 OAB 中,半径OA 与OB 的夹角为120°,点A 与 点B的距离为2、_3,若扇形OAB 恰好是一个圆锥的侧面展开图,则该圆锥的底面半径为2 3 —【分析】利用弧长=圆锥的周长这一等量关系可求解. 【解答】解:连接 AB ,过O 作OM 丄AB 于M ,•••/ AOB = 120°, OA = OB , •••/ BAO = 30°, AM =、., 3 , ••• OA = 2,120二 2 180 • r = 232故答案是:一3【点评】本题运用了弧长公式和圆的周长公式,建立准确的等量关系是解题的关键.三.解答题1 (2019?湖南岳阳? 10分)操作体验:如图,在矩形ABCD 中,点E.F 分别在边AD.BC 上,故答案为10 3将矩形ABCD 沿直线EF 折叠,使点D 恰好与点B 重合,点C 落在点C '处.点P 为直 线EF 上一动点(不与 E.F 重合),过点P 分别作直线BE.BF 的垂线,垂足分别为点 M 和N ,以PM 、PN 为邻边构造平行四边形 PMQN .(1) 如图1,求证:BE = BF ;(2) 特例感知:如图 2,若DE = 5, CF = 2,当点P 在线段EF 上运动时,求平行四边形PMQN 的周长;(3) 类比探究:若DE = a , CF = b .①如图3,当点P 在线段EF 的延长线上运动时, 试用含A.b 的式子表示QM 与QN 之间 的数量关系,并证明②如图4,当点P 在线段FE 的延长线上运动时,请直接用含【分析】(1)证明/ BEF = Z BFE 即可解决问题(也可以利用全等三角形的性质解决问题即可).(2)如图2中,连接BP ,作EH 丄BC 于H ,则四边形 ABHE 是矩形.利用面积法证明PM + PN = EH ,利用勾股定理求出 AB 即可解决问题.(3) ①如图3中,连接 BP ,作 EHL BC 于H .由S A EBP- S A BFA S A EBF ,可得 丄2BE?PM -?BF?PN= - ?BF?EH 由 BE = BF ,推出 PM- PN= EH=、. a 2 — b ? 由此即可解决 2 2 ' 问题.②如图4,当点 P 在线段 FE 的延长线上运动时,同法可证: QM - QN = PN - PM = a 2 -b 2 .【解答】(1)证明:如图1中, A.b 的式子表示 QM 与QN 之间的数量关系.(不要求写证明过程)•••四边形ABCD是矩形,••• AD // BC,•••/ DEF = Z EFB , 由翻折可知:/ DEF = Z BEF,•••/ BEF =Z EFB ,• BE= BF .(2)解:如图2中,连接BP,作EH丄BC于H,则四边形ABHE是矩形,EH= AB.•/ DE = EB= BF = 5, CF = 2,AD = BC= 7, AE= 2,在Rt△ ABE 中,•••/ A= 90°, BE= 5, AE= 2,• AB= •, 52匚22=21 ,T S^BEF = S PBE+S A PBF, PM _L BE, PN丄BF ,1 1 1•— ?BF?EH = - ?BE?PM+ —?BF?PN ,2 2 2•/ BE= BF ,PM+PN = EH =、、21 ,•••四边形PMQN是平行四边形,•四边形PMQN 的周长=2 ( PM + PN)= 2 •. 21 .(3)①证明:如图3中,连接BP,作EH丄BC于H .C P\竝\••• ED = EB = BF = a, CF = b,AD = BC= a+b,••• AE= AD - DE = b,••• EH = AB = -, a2 -b2,T S^EBP - S BFP = S EBF ,1 1 1•——BE?PM - ?BF?PN = ?BF?EH ,2 2 2•/ BE= BF ,PM - PN= EH =、.、a2 _b2,•••四边形PMQN是平行四边形,• QN - QM =( PM - PN) = .. a2_ b2.②如图4,当点P在线段FE的延长线上运动时,同法可证:QM - QN = PN - PM =【点评】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质和判定,翻折变换,等腰三角形的性质,平行四边形的性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造特殊四边形解决问题,学会利用面积法证明线段之间的关系,属于中考压轴题.2 (2019?湖南衡阳?12分)如图,在等边厶ABC中,AB = 6cm,动点P从点A出发以lcm/s 的速度沿AB匀速运动.动点Q同时从点C出发以同样的速度沿BC的延长线方向匀速运动,当点P到达点B时,点P、Q同时停止运动.设运动时间为以t (s).过点P作PE丄AC于E,连接PQ交AC边于D .以CQ、CE为边作平行四边形CQFE .(1 )当t为何值时,△ BPQ为直角三角形;(2)是否存在某一时刻t,使点F在/ ABC的平分线上?若存在,求出t的值,若不存在,请说明理由;(3 )求DE的长;(4)取线段BC的中点M,连接PM,将△ BPM沿直线PM翻折,得厶B' PM,连接AB 当t为何值时,AB'的值最小?并求出最小值.【分析】(1 )当BQ = 2BP时,/ BPQ = 90°,由此构建方程即可解决问题.(2)如图1中,连接BF交AC于M .证明EF = 2EM,由此构建方程即可解决问题.1(3)证明DE = AC即可解决问题.2(4)如图3中,连接AM , AB '.根据AB ' > AM-MB '求解即可解决问题.【解答】解:(1)v^ ABC是等边三角形,•••/ B= 60°,•••当BQ= 2BP 时,/ BPQ= 90°,• 6+t= 2 (6 - t),• -1= 3,• t= 3时,△ BPQ是直角三角形.(2)存在.理由:如图1中,连接BF交AC于M .•/ BF 平分/ ABC, BA = BC,• BF 丄AC, AM = CM = 3cm,•/ EF // BQ ,•••/ EFM =Z FBC = - / ABC = 30°,12• EF = 2EM ,1• t = 2?( 3 - t ),2解得t = 3.(3)如图2中,作PK // BC 交AC 于K .@2 .•••△ ABC 是等边三角形,•-Z B =Z A = 60°,•/ PK // BC ,• / APK =Z B = 60°,• / A =Z APK =Z AKP = 60°,• △ APK 是等边三角形,• PA = PK ,•/ PE 丄 AK ,• AE = EK ,•/ AP = CQ = PK ,/ PKD = Z DCQ ,/ PDK = Z QDC ,• △ PKD ◎△ QCD (AAS ),• DK = DC ,1 1 • DE = EK+DK = - (AK+CK )= — AC = 3 (cm ).2 2(4) 如图3中,连接AM ,ABBM = CM = 3, AB = AC,••• AM 丄BC,••• AM = , AB?匚BM 2= 3.3 ,•/ AB'> AM - MB ',• AB,》3、.3 - 3,• AB'的最小值为3 ...3 - 3.【点评】本题属于四边形综合题,考查了等边三角形的性质,平行四边形的判定和性质, 翻折变换,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题,属于中考压轴题.。
2024年中考数学压轴突破【几何中的折叠】题型汇编(解析版)
几何中的折叠问题一、单选题1如图,在菱形ABCD中,AD=5,tan B=2,E是AB上一点,将菱形ABCD沿DE折叠,使B、C的对应点分别是B 、C ,当∠BEB =90°时,则点C 到BC的距离是()A.5+5B.25+2C.6D.35【答案】D【分析】过C作CH⊥AD于H,C 作C F⊥AD于F,HD=5,HC=25,再由折叠证明∠BED=∠B ED=135°,∠EDC=∠EDC =45°,△CHD≌△DFC ,C F= HD=5,【C作CH⊥AD于H,C 作C F⊥AD于F,由已知AD=5,tan B=2,=2,∴CD=5,tan∠CDH=HCHD∴设HD=x,HC=2x,∴在Rt△HDC中HC2+HD2=CD2,2x2+x2=52,解得x=5,∴HD=5,HC=25,由折叠可知∠BED=∠B ED,∠EDC=∠EDC ,CD=C D∵∠BEB =90°,∴∠BED=∠B ED=135°,∵AB∥DC,∴∠EDC=180°-∠BED=45°,∴∠EDC=∠EDC =45°∴∠CDC =90°∵∠CHD =∠C AD =90°,∴∠CDH +C DF =90°,∵∠CDH +∠HCD =90°,∴∠C DF =∠HCD ,∴△CHD ≌△DFC ,∴C F =HD =5,∴点C 到BC 的距离是C F +CH =5+25=35.故选:D .【点睛】本题考查了全等三角形的性质和判定、菱形的性质、图形的折叠以及正切定义的应用,解答关键是根据折叠的条件推出∠BED =∠B ED =135°.2如图,将△ABC 折叠,使AC 边落在AB 边上,展开后得到折痕l 与BC 交于点P ,且点P 到AB 的距离为3cm ,点Q 为AC 上任意一点,则PQ 的最小值为()A.2cmB.2.5cmC.3cmD.3.5cm【答案】C【分析】由折叠可得:PA 为∠BAC 的角平分线,根据垂线段最短即可解答.【详解】解:∵将△ABC 折叠,使AC 边落在AB 边上,∴PA 为∠BAC 的角平分线,∵点Q 为AC 上任意一点,∴PQ 的最小值等于点P 到AB 的距离3cm .故选C .【点睛】本题主要考查了折叠的性质、角平分线的性质定理等知识点,掌握角平分线上的点到两边距离相等是解答本题的关键.3如图,在▱ABCD 中,BC =8,AB =AC =45,点E 为BC 边上一点,BE =6,点F 是AB 边上的动点,将△BEF 沿直线EF 折叠得到△GEF ,点B 的对应点为点G ,连接DE ,有下列4个结论:①tan B =2;②DE =10;③当GE ⊥BC 时,EF =32;④若点G 恰好落在线段DE 上时,则AF BF=13.其中正确的是()A.①②③B.②③④C.①③④D.①②④【答案】D【分析】过点A 作AH ⊥BC 于点H ,利用三线和一以及正切的定义,求出tan B ,即可判断①;过点D 作DK ⊥BC 于点K ,利用勾股定理求出DE ,判断②;过点F 作FM ⊥BC 于点M ,证明△EMF 为等腰直角三角形,设EM =FM =x ,三角函数求出BM 的长,利用BE =BM +EM ,求出x 的值,进而求出EF 的长,判断③;证明△AND ∽△CNE ,推出∠ENC =∠ECN ,根据折叠的性质,推出EF ∥CA ,利用平行线分线段成比例,即可得出结论,判断④.【详解】解:①过点A 作AH ⊥BC 于点H ,∵BC =8,AB =AC =45,∴BH =12BC =4,∴AH =AB 2-BH 2=8,∴tan B =AHBH=2;故①正确;②过点D 作DK ⊥BC 于点K ,则:四边形AHKD 为矩形,∴DK =AH =8,HK =AD =BC =8,∵BE =6,∴CE =2,∵CH =12BC =4,∴CK =4,∴EK =CE +CK =6,∴DE =EK 2+DK 2=10;故②正确;③过点F 作FM ⊥BC 于点M ,∵GE ⊥BC ,∴∠BEG =90°,∵翻折,∴∠BEF =∠GEF =45°,∴∠EFM =∠BEF =45°,∴EM =FM ,设EM =FM =x ,∵tan B =FMBM =2,∴BM =12FM =12x ,∴BE =BM +EM =12x +x =6,∴x =4,∴EM =FM =4,∴EF =2EM =42;故③错误;④当点G 恰好落在线段DE 上时,如图:设AC 与DE 交于点N ,∵▱ABCD ,∴AD ∥BC ,∴△AND ∽△CNE ,∴EN DN =CE AD=28=14,∴EN DE =15,∴EN =15DE =2=CE ,∴∠ENC =∠ECN ,∴∠BEN =∠ENC +∠ECN =2∠ECN ,∵翻折,∴∠BEN =2∠BEF ,∴∠BEF =∠ECN ,∴EF ∥AC ,∴AF BF =CE BE=26=13;故④正确,综上:正确的是①②④;故选D .【点睛】本题考查平行四边形的折叠问题,同时考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,勾股定理.本题的综合性强,难度较大,是中考常见的压轴题,熟练掌握相关性质,添加合适的辅助线,构造特殊三角形,是解题的关键.4如图,AB 是⊙O 的直径,点C 是⊙O 上一点,将劣弧BC 沿弦BC 折叠交直径AB 于点D ,连接CD ,若∠ABC =α0°<α<45° ,则下列式子正确的是()A.sin α=BCABB.sin α=CD ABC.cos α=AD BDD.cos α=CD BC【答案】B【分析】连AC ,由AB 是⊙O 的直径,可知∠ACB =90°,由折叠,AC和CD所在的圆为等圆,可推得AC =CD ,再利用正弦定义求解即可.【详解】解:连AC ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,由折叠,AC 和CD所在的圆为等圆,又∵∠CBD =∠ABC ,∴AC和CD所对的圆周角相等,∴AC=CD,∴AC =CD ,在Rt △ACB 中,sin α=AC AB =CDAB,故选:B .【点睛】本题考查圆周角定理和圆心角、弦、弧之间的关系以及正弦、余弦定义,解答关键是通过折叠找到公共的圆周角推出等弦.5如图,在平面直角坐标系中,OA 在x 轴正半轴上,OC 在y 轴正半轴上,以OA ,OC 为边构造矩形OABC ,点B 的坐标为8,6 ,D ,E 分别为OA ,BC 的中点,将△ABE 沿AE 折叠,点B 的对应点F 恰好落在CD 上,则点F 的坐标为()A.3213,3013B.3013,3213C.3013,2013D.2013,3013【答案】A【分析】先求得直线CD 的解析式,过点F 作FM ⊥CE 于点M ,过点F 作FN ⊥OC 于点N ,设点F m ,-32m +6 ,在Rt △EMF 中,再利用勾股定理得到关于m 的方程,解方程即可.【详解】解:∵点B 的坐标为8,6 ,四边形OABC 是矩形,D ,E 分别为OA ,BC 的中点,∴C 0,6 ,D 4,0 ,E 4,6 ,由折叠的性质可得:EF =BE =4,设直线CD 的解析式为y =kx +b ,则6=b 4k +b =0 ,解得:k =-32b =6,∴直线CD 的解析式为y =-32x +6,过点F 作FM ⊥CE 于点M ,过点F 作FN ⊥OC 于点N ,设点F m,-32m+6,则MF=CN=6--32m+6=32m,EM=4-m,在Rt△EMF中,EM2+MF2=EF2,∴4-m2+32m2=42,解得:m=3213或m=0(不合题意,舍去),当m=3213时,y=-32×3213+6=3013,∴点F的坐标为3213,30 13,故选:A.【点睛】本题是一次函数与几何综合题,考查了求一次函数解析式,勾股定理,翻折的性质,矩形的性质,中点的性质,熟练掌握知识点并灵活运用是解题的关键.6综合与实践课上,李老师让同学们以矩形纸片的折叠为主题开展数学活动.如图,将矩形纸片ABCD对折,折痕为EF,再把点A折叠在折痕EF上,其对应点为A ,折痕为DP,连接A B,若AB=2,BC =3,则tan∠A BF的值为()A.33B.3 C.32D.12【答案】A【分析】先证明EF=AB=CD=2,CF=BF=DE=32,∠DEA=90°,∠A FB=90°,AD=A D=3,可得A E=A D2-DE2=32,AF=2-32=12,再利用正切的定义求解即可.【详解】解:∵矩形纸片ABCD对折,折痕为EF,AB=2,BC=3,∴EF=AB=CD=2,CF=BF=DE=32,∠DEA=90°,∠A FB=90°,由折叠可得:AD=A D=3,∴A E=A D2-DE2=32,∴A F=2-32=12,∴tan ∠A BF =1232=33.故选A【点睛】本题考查的是轴对称的性质,矩形的性质,勾股定理的应用,求解锐角的正切,熟记轴对称的性质是解本题的关键.7如图,矩形ABCD 中,AB =2,BC =3,P 是边BC 中点,将顶点D 折叠至线段AP 上一点D ,折痕为EF ,此时,点C 折叠至点C .下列说法中错误的是()A.cos ∠BAP =45B.当AE =53时,D E ⊥AP C.当AE =18-65时,△AD E 是等腰三角形 D.sin ∠DAP =45【答案】C【分析】根据矩形的性质,直角三角形的性质,三角函数,勾股定理,折叠的性质计算判断即可.【详解】∵矩形ABCD 中,AB =2,BC =3,P 是边BC 中点,∴BP =12BC =32,∠B =90°,∴AP =AB 2+BP 2=22+32 2=52,∴cos ∠BAP =AB AP=252=45,故A 正确;∵矩形ABCD ,∴AD ∥BC ,∴∠DAP =∠APB ,∴sin ∠DAP =sin ∠APB =cos ∠BAP =45,故D 正确;设DE =D E =x ,根据题意,得AE =AD -DE =3-x ,sin ∠DAP =45,∵D E ⊥AP ,∴sin ∠DAP =D E AE=x 3-x =45,解得x =43,∴AE =AD -DE =3-x =53,故B 正确;当D E =AE 时,∴x =3-x ,解得x =32;此时D ,A 重合,三角形不存在,不符合题意;当D E =AD 时,过点D 作D N ⊥AD 于点N ,则AN =NE ;∵矩形ABCD ,∴AD ∥BC ,∴∠DAP =∠APB ,∴cos ∠DAP =cos ∠APB =3252=35,设DE =D E =x ,根据题意,得AE =AD -DE =3-x ,D E =AD =x ,∴AN AD=AN x =35,解得AN =35x ;∴AE =AD -DE =3-x =2AN =65x ,解得x =1511;∴AE =65×1511=1811;当AE =AD 时,过点D 作D H ⊥AD 于点H ,设DE =D E =x ,根据题意,得AE =AD =AD -DE =3-x ,∴D H =AD sin ∠DAP =453-x ,AH =AD cos ∠DAP =353-x ,∴HE =AE -AH =3-x -353-x =253-x ,根据勾股定理,得HE 2+D H 2=D E 2,∴253-x 2+453-x2=x 2解得x =65-12;∴AE =3-x =15-65;综上所述,AE =15-65或AE =1811,故C 错误,故选C .【点睛】本题考查了矩形的性质,直角三角形的性质,三角函数,勾股定理,折叠的性质,熟练掌握三角函数,勾股定理,矩形的性质,折叠的性质是解题的关键.8如图,AB 为半圆O 的直径,点O 为圆心,点C 是弧上的一点,沿CB 为折痕折叠BC交AB 于点M ,连接CM ,若点M 为AB 的黄金分割点(BM >AM ),则sin ∠BCM 的值为()A.5-12B.5+12C.5-14D.12【答案】A【分析】过点M作MD⊥CB,垂足为D,延长MD交半⊙O于点M′,连接CM ,BM′,根据折叠的性质可得:∠CMB=∠CM′B,BC⊥MM′,从而可得∠BDM=90°,再根据黄金分割的定义可得BMAB =5-12,然后利用直径所对的圆周角是直角可得∠ACB=90°,从而证明A字模型相似三角形△DBM∽△CBA,进而利用相似三角形的性质可得DMAC=BMAB=5-12,最后根据圆内接四边形对角互补以及平角定义定义可得:∠A=∠AMC,从而可得CA=CM,再在Rt△CDM中,利用锐角三角函数的定义进行计算,即可解答.【详解】解:过点M作MD⊥CB,垂足为D,延长MD交半⊙O于点M′,连接CM ,BM′,由折叠得:∠CMB=∠CM′B,BC⊥MM′,∴∠BDM=90°,∵点M为AB的黄金分割点(BM>AM),∴BMAB =5-12,∵AB为半圆O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ACB=∠MDB,∵∠DBM=∠CBA,∴△DBM∽△CBA,∴DMAC =BMAB=5-12,∵四边形ACM′B是半⊙O的内接四边形,∴∠A+∠CM′B=180°,∵∠AMC+∠CMB=180°,∠CMB=∠CM′B,∴∠A=∠AMC,∴CA=CM,在Rt△CDM中,sin∠BCM=DMCM=DMAC=5-12.故选:A.【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,黄金分割,解直角三角形,翻折变换(折叠问题),圆周角定理,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.二、填空题9如图,将一张矩形纸片ABCD折叠,折痕为EF,折叠后,EC的对应边EH经过点A,CD的对应边HG交BA的延长线于点P.若PA=PG,AH=BE,CD=3,则BC的长为.【答案】43【分析】本题考查了矩形与折叠问题,全等三角形的判定和性质,勾股定理.连接PF ,设BC =2x ,AH =BE=a ,证明Rt △PAF ≌Rt △PGF HL ,求得FA =FG =FD =x ,由折叠的性质求得BE =12x ,在Rt △ABE中,利用勾股定理列式计算,即可求解.【详解】解:连接PF ,设BC =2x ,AH =BE =a ,由矩形的性质和折叠的性质知FG =FD ,∠G =∠FAP =90°,AB =CD =3,AD =BC ,∵PA =PG ,PF =PF ,∴Rt △PAF ≌Rt △PGF HL ,∴FA =FG =FD =12AD =12BC =x ,由矩形的性质知:AD ∥BC ∴∠AFE =∠FEC ,折叠的性质知:∠FEA =∠FEC ,∴∠FEA =∠AFE ,∴AE =FA =x ,由折叠的性质知EC =EH =AE +AH =x +a ,∴BC =BE +EC =a +x +a =2x ,∴a =12x ,即BE =12x ,在Rt △ABE 中,AB 2+BE 2=AE 2,即32+12x 2=x 2,解得x =23,∴BC =2x =43,故答案为:4310如图,在矩形ABCD 中,AB =3,AD =6,M 为AD 的中点,N 为BC 边上一动点,把矩形沿MN 折叠,点A ,B 的对应点分别为A ,B ,连接AA '并延长交射线CD 于点P ,交MN 于点O ,当N 恰好运动到BC 的三等分点处时,CP 的长为.【答案】1或5【分析】分两种情况:①当CN =2BN 时.过点N 作NG ⊥AD 于点G ,则四边形ABNG 为矩形;②当BN =2CN 时,过点N 作NG ⊥AD 于点G ,则四边形ABNG 为矩形,根据矩形的性质得GM =AM -AG =1.再由折叠的性质可得∠AOM =90°,然后根据相似三角形的判定与性质可得答案.【详解】解:①当CN =2BN 时.如图1,过点N 作NG ⊥AD 于点G ,则四边形ABNG 为矩形,∴NG =AB =3,AG =BN =2.∵M 为AD 的中点,∴AM =3,∴GM =AM -AG =1.由折叠A 与A 对应,∴∠AOM =90°,∵∠MAO +∠APD =90°,∠MAO +∠AMO =90°,∴∠AMO =∠APD ,即∠GMN =∠APD .又∵∠NGM =∠ADP =90°,∴△ADP ∽△NGM ,∴NG AD=GM DP =12,解得DP =2,∴CP =CD -DP =1.②当BN =2CN 时,如图2,过点N 作NG ⊥AD 于点G ,则四边形ABNG 为矩形,∴NG =AB =3,AG =BN =4.∵M 为AD 的中点,∴AM =3,∴GM =AG -AM =1.由折叠A 与A 对应,∴∠AOM =90°∠MAO +∠AMO =90°,∠MAO +∠APD =90°,∴∠AMO =∠APD ,即∠GMN =∠APD .又∠ADP =∠NGM =90°,∴△ADP ∽△NGM ,∴NG AD=GM DP =12,解得DP =2,∴CP =CD +DP =5.综上,CP 的长为1或5.故答案为:1或5.【点睛】此题考查的是翻折变换-折叠问题、矩形的性质,正确作出辅助线是解决此题的关键.11如图,DE 平分等边△ABC 的面积,折叠△BDE 得到△FDE ,AC 分别与DF ,EF 相交于G ,H 两点.若DG =m ,EH =n ,用含m ,n 的式子表示GH 的长是.【答案】m 2+n 2【分析】先根据折叠的性质可得S △BDE =S △FDE ,∠F =∠B =60°,从而可得S △FHG =S △ADG +S △CHE ,再根据相似三角形的判定可证△ADG ∽△FHG ,△CHE ∽△FHG ,根据相似三角形的性质可得S △ADG S △FHG =DG GH2=m 2GH 2,S △CHE S △FHG =EH GH 2=n 2GH 2,然后将两个等式相加即可得.【详解】解:∵△ABC 是等边三角形,∴∠A =∠B =∠C =60°,∵折叠△BDE 得到△FDE ,∴△BDE ≌△FDE ,∴S △BDE =S △FDE ,∠F =∠B =60°=∠A =∠C ,∵DE 平分等边△ABC 的面积,∴S 梯形ACED =S △BDE =S △FDE ,∴S △FHG =S △ADG +S △CHE ,又∵∠AGD =∠FGH ,∠CHE =∠FHG ,∴△ADG ∽△FHG ,△CHE ∽△FHG ,∴S △ADG S △FHG =DG GH 2=m 2GH 2,S △CHE S △FHG =EH GH 2=n 2GH 2,∴S △ADG S △FHG +S △CHE S △FHG =m 2+n 2GH 2=S △ADG +S △CHE S △FHG =1,∴GH 2=m 2+n 2,解得GH =m 2+n 2或GH =-m 2+n 2(不符合题意,舍去),故答案为:m 2+n 2.【点睛】本题考查了等边三角形的性质、折叠的性质、相似三角形的判定与性质等知识点,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.12在矩形ABCD 中,点E 为AD 边上一点(不与端点重合),连接BE ,将矩形ABCD 沿BE 折叠,折叠后点A 与点F 重合,连接并延长EF ,BF 分别交BC ,CD 于G ,H 两点.若BA =6,BC =8,FH =CH ,则AE 的长为.【答案】92【分析】连接GH ,证明Rt △FHG ≅Rt △CHG (HL ),可得FG =CG ,设FG =CG =x ,在Rt △BFG 中,有62+x 2=(8-x )2,可解得CG =FG =74,知BG =254,由矩形ABCD 沿BE 折叠,折叠后点A 与点F 重合,得∠AEB =∠FEB ,可得∠FEB =∠EBG ,EG =BG =254,故EF =EG -FG =92,从而得到AE =92.【详解】连接GH ,如图:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠A =∠C =90°,∵将矩形ABCD 沿BE 折叠,折叠后点A 与点F 重合,∴BF =AB =6,AE =EF ,∠BFE =∠A =90°,∴∠GFH =90°=∠C ,∵GH =GH ,FH =CH ,∴Rt △FHG ≅Rt △CHG (HL ),∴FG =CG ,设FG =CG =x ,则BG =BC -CG =8-x在Rt △BFG 中,BF 2+FG 2=BG 2∴62+x 2=(8-x )2,解得:x =74,∴CG =FG =74,∴BG =8-x =25x,∵将矩形ABCD 沿BE 折叠,折叠后点A 与点F 重合,∴∠AEB =∠FEB ,∵AD ⎳BC ,∴∠AEB =∠EBG ,∴∠FEB =∠EBG ,∴EG =BG =254,∴AE =92,故答案为:92.【点睛】本题考查矩形中的翻折变换,涉及三角形全等的判定与性质,勾股定理及应用,掌握相关知识是解题的关键.13如图,在矩形ABCD 中,AD =23,CD =6,E 是AB 的中点,F 是线段BC 上的一点,连接EF ,把△BEF 沿EF 折叠,使点B 落在点G 处,连接DG ,BG 的延长线交线段CD 于点H .给出下列判断:①∠BAC =30°;②△EBF ∽△BCH ;③当∠EGD =90°时,DG 的长度是23 ④线段DG 长度的最小值是21-3;⑤当点G 落在矩形ABCD 的对角线上,BG 的长度是3或33;其中正确的是.(写出所有正确判断的序号)【答案】①②③【分析】利用正切函数的定义即可判断①正确;利用同角的余角相等推出∠HBC =∠BEF ,可判断②正确;推出点D 、G 、F 三点共线,证明Rt △EAD ≌Rt △EGD HL ,可判断③正确;当点D 、G 、E 三点共线,线段DG 长度的最小值是21-3,由于F 是线段BC 上的一点,不存在D 、G 、E 三点共线,可判断④不正确;证明△BGE 是等边三角形,可判断⑤.【详解】解:连接AC ,∵矩形ABCD 中,AD =23,CD =6,∴tan ∠ACD =AD CD=236=33,∴∠ACD =30°,∴∠BAC =30°,故①正确;由折叠的性质知EF 是BG 的垂直平分线,∴∠HBC +∠BFE =90°=∠BEF +∠BFE ,∴∠HBC =∠BEF ,∴△EBF ∽△BCH ,故②正确;由折叠的性质知∠EGF =∠ABC =90°,∵∠EGD =90°,∴点D 、G 、F 三点共线,连接DE ,在Rt △EAD 和Rt △EGD 中,AE =BE =EG ,DE =DE ,∴Rt △EAD ≌Rt △EGD HL ,∴DG =AD =23,故③正确;∵AE =BE =EG ,∴点A 、G 、B 都在以E 为圆心,3为半径的圆上,DE =23 2+32=21,∴当点D 、G 、E 三点共线,线段DG 长度的最小值是21-3,但F 是线段BC 上的一点,∴D 、G 、E 三点不可能共线,故④不正确;当点G 落在矩形ABCD 的对角线AC 上时,由折叠的性质知BE =EG ,∵E 是AB 的中点,由①知∠BAC =30°,∴BE =EG =EA ,∠BAC =∠EGA =30°,∴∠BEG =∠BAC +∠EGA =60°,∴△BGE 是等边三角形,∴BG 的长度是3;由于F 是线段BC 上的一点,则点G 不会落在矩形ABCD 的对角线BD 上,故⑤不正确;综上,①②③说法正确,故答案为:①②③.【点睛】本题考查了矩形与折叠问题,正切函数,相似三角形的判定,勾股定理等知识,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件.14如图,将矩形ABCD沿BE折叠,点A与点A 重合,连接EA 并延长分别交BD、BC于点G、F,且BG=BF.(1)若∠AEB=55°,则∠GBF=;(2)若AB=3,BC=4,则ED=.【答案】40°/40度5-10/-10+5【分析】(1)先证明∠DEF=180°-2×55°=70°,∠BFG=∠DEF=70°,利用BG=BF,可得答案;(2)如图,过F作FQ⊥AD于Q,可得CF=DQ,FQ=CD=3,同理可得:∠BGF=∠BFG,∠DEG=∠BFG,而∠DGE=∠BGF,则∠DEG=∠DGE,设DE=DG=x,而BD=32+42=5,则BG=BF=5-x,CF=4-5-x=1,再求解EF=12+32=10,由折叠可得:A E=AE=4 =x-1,EQ=x-x-1-x,AF=10-4+x,利用cos∠BFA=cos∠FEQ,再建立方程求解即可.【详解】解:(1)∵∠AEB=55°,结合折叠可得:∠AEB=∠A EB=55°,∴∠DEF=180°-2×55°=70°,∵矩形ABCD,∴AD∥BC,∴∠BFG=∠DEF=70°,∵BG=BF,∴∠BGF=∠BFG=70°;∴∠GBF=180°-2×70°=40°;故答案为:40°.(2)如图,过F作FQ⊥AD于Q,∴四边形FCDQ是矩形,则CF=DQ,FQ=CD=3,同理可得:∠BGF=∠BFG,∠DEG=∠BFG,而∠DGE=∠BGF,∴∠DEG=∠DGE,∴设DE=DG=x,∵矩形ABCD,AB=3,BC=4,∴BD=32+42=5,∴BG=BF=5-x,∴CF=4-5-x=x-1,∴EQ=x-x-1=1,∴EF=12+32=10,由折叠可得:A E=AE=4-x,∴AF =10-4+x,∵∠QEF=∠BFA ,∴cos∠BFA =cos∠FEQ,∴EQEF=A FBF,∴110=10-4+x5-x,解得:x=5-10,经检验符合题意;∴DE=5-10.故答案为:5-10.【点睛】本题考查的是轴对称的性质,矩形的性质与判定,勾股定理的应用,锐角三角函数的应用,等腰三角形的判定与性质,熟练的利用以上知识解题是关键.三、解答题15综合与实践课上,老师让同学们以“正方形的折叠”为主题开展实践活动.(1)操作判断操作一:如图(1),正方形纸片ABCD,点E是BC边上(点E不与点B,C重合)任意一点,沿AE折叠△ABE到△AFE,如图(2)所示;操作二:将图(2)沿过点F的直线折叠,使点E的对称点G落在AE上,得到折痕MN,点C的对称点记为H,如图(3)所示;操作三:将纸片展平,连接BM,如图(4)所示.根据以上操作,回答下列问题:①B,M,N三点(填“在”或“不在”)一条直线上;②AE和BN的位置关系是,数量关系是;③如图(5),连接AN,改变点E在BC上的位置,(填“存在”或“不存在”)点E,使AN平分∠DAE.(2)迁移探究苏钰同学将正方形纸片换成矩形纸片ABCD,AB=4,BC=6,按照(1)中的方式操作,得到图(6)或图(7).请完成下列探究:①当点N在CD上时,如图(6),BE和CN有何数量关系?并说明理由;②当DN的长为1时,请直接写出BE的长.【答案】(1)①在,②AE⊥BN,相等;③不存在;(2)①BECN =23,理由见解析;②BE=2或165.【分析】(1)①E的对称点为E ,BF⊥EE ,MF⊥EE ,即可判断;②由①AE⊥BN,由同角的余角相等得∠BAE=∠CBN,由AAS可判定△ABE≌△BCN,由全等三角形的性质即可得证;③由AAS可判定△DAN≌△MAN,由全等三角形的性质得AM=AD,等量代换得AB=AM,与AB>AM矛盾,即可得证;(2)①由(1)中的②可判定△ABE∽△BCN,由三角形相似的性质即可求解;②当N在CD上时,△ABE∽△BCN,由三角形相似的性质即可求解;当N在AD上时,同理可判定△ABE∽△NAB,由三角形相似的性质即可求解.【详解】(1)解:①E的对称点为E ,∴BF⊥EE ,MF⊥EE ,∴B、F、M共线,故答案为:在;②由①知:B、F、M共线,N在FM上,∴AE⊥BN,∴∠AMB=90°,∴∠ABM+∠BAE=90°,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠BCN=90°,AB=BC,∴∠CBN+∠ABM=90°,∴∠BAE=∠CBN,在△ABE和△BCN中,∠BAE=∠CBN ∠ABC=∠BCN AB=BC,∴△ABE≌△BCN(AAS),∴AE=BN,故答案为:相等;③不存在,理由如下:假如存在,∵AN平分∠DAE,∴∠DAN=∠MAN,∵四边形ABCD是正方形,AM⊥BN,∴∠D=∠AMN=90°,在△DAN和△MAN中,∠D=∠AMN∠DAN=∠MAN AN=ANN∴△DAN≌△MAN(AAS),∴AM=AD,∵AD=AB,∴AB=AM,∵AB是Rt△ABM的斜边,∴AB>AM,∴AB =AM 与AB >AM 矛盾,故假设不成立,所以答案为:不存在;(2)解:①BE CN=23,理由如下:由(1)中的②得:∠BAE =∠CBN ,∠ABE =∠C =90°,∴△ABE ∽△BCN ,∴BE CN =AB BC=23;②当N 在CD 上时,CN =CD -DN =3,由①知:△ABE ∽△BCN ,∴BE CN =AB BC =23,∴BE =23CN =2,当N 在AD 上时,AN =AD -DN =5,∵∠BAE =∠CBN =∠ANB ,∠ABE =∠BAN =90°,∴△ABE ∽△NAB ,∴BE AB =AB AN ,∴BE 4=45,∴BE =165,综上所述:BE =2或165.【点睛】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,正方形的性质,全等三角形的判定及性质,三角形相似的判定及性质,掌握相关的判定方法及性质,“十字架”典型问题的解法是解题的关键.16在矩形ABCD 中,AD =2AB =8,点P 是边CD 上的一个动点,将△BPC 沿直线BP 折叠得到△BPC .(1)如图1,当点P 与点D 重合时,BC ′与AD 交于点E ,求BE 的长度;(2)当点P 为CD 的三等分点时,直线BC ′与直线AD 相交于点E ,求DE 的长度;(3)如图2,取AB 中点F ,连接DF ,若点C ′恰好落在DF 边上时,试判断四边形BFDP 的形状,并说明理由.【答案】(1)BE 的长度为5;(2)DE 的长度为113或83;(3)四边形BFDP 是平行四边形(理由见解析)【分析】本题利用了折叠的知识(折叠后的两个图形全等)以及矩形的性质(矩形的对边相等,对角相等),以及平行四边形的判定有关知识.(1)利用矩形性质和折叠的性质可推出BE=DE,设BE=x,则DE=x,AE=8-x,利用勾股定理建立方程求解即可得出答案;(2)设DE=m,则AE=m+8,设BE交CD于G,可证得△AEB∽△CBG,得出CGAB =BCAE,即CG4=8m+8,求得CG=32m+8,分两种情况:当PC=13CD=43时,当PC=23CD=83时,分别添加辅助线构造相似三角形,利用相似三角形性质建立方程求解即可得出答案;(3)由中点定义可得AF=BF,过点C 作C M∥AD交AB于点M,过点F作FN⊥BC 于点N,由矩形性质和翻折的性质可得∠C BP=∠CBP=12∠C BC,可证得△FC M∽△FDA,得出FMAF=C MAD,再证得△BFN∽△BC M,进而推出FM=FN,利用角平分线的判定定理可得∠BC F=∠MC F=12∠BC M推出∠BC F=∠C BP,再由平行线的判定定理可得DF∥BP,运用平行四边形的判定定理即可证得四边形BFDP是平行四边形.【点睛】点睛片段【详解】(1)解:∵AD=2AB=8,∴AB=4,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=90°,AD∥BC,∴∠ADB=∠DBC,由折叠得:∠DBC=∠DBC ,∴∠ADB=∠DBC ,即∠EDB=∠EBD,∴BE=DE,设BE=x,则DE=x,AE=8-x,在Rt△ABE中,AE2+AB2=BE2,∴(8-x)2+42=x2,解得:x=5,∴BE的长度为5;(2)设DE=m,则AE=m+8,设BE交CD于G,∵四边形ABCD是矩形,∴BC=AD=8,CD=AB=4,AD∥BC,∠A=∠BCG=90°,∴∠AEB=∠CBG,∴△AEB∽△CBG,∴CG AB =BCAE,即CG4=8m+8,∴CG=32m+8,当PC=13CD=43时,BP=BC2+PC2=82+432=4373,连接CC ,过点C 作C H⊥CD于点H,如图,∵将△BPC沿直线BP折叠得到△BPC ,∴CC ⊥BP,△BPC ≌△BPC,∴S四边形BCPC =2S△BPC,∴1BP⋅CC =2×1BC⋅PC,即12×4373CC =2×12×8×43,∴CC =163737,∵∠C CH +∠BPC =90°,∠PBC +∠BPC =90°,∴∠C CH =∠PBC ,∵∠CHC =∠BCP =90°,∴△CC H ∽△BPC ,∴C H PC =CH BC =CC BP ,即CH 43=CH 8=1637374373,∴C H =1637,CH =9637,∵∠C HG =∠EDG =90°,∴C H ∥AE ,∴∠GC ′H =∠AEB ,∴△C GH ∽△EBA ,∴GH AB =C H AE ,即GH 4=1637m +8,∴GH =6437(m +8),∵CH +GH =CG ,∴9637+6437(m +8)=32m +8,解得:m =113,经检验,m =113是该方程的解,∴DE =113;当PC =23CD =83时,BP =BC 2+PC 2=82+83 2=8103,连接CC ,过点C 作C H ⊥CD 交CD 的延长线于点H ,作C G ⊥AD 于点G ,如图,同理可得:CC =8105,同理△CC H ∽△BPC ,∴C H PC =CH BC =CC BP ,即CH 83=CH 8=81058103,∴C H =85,CH =245,∴DH =CH -CD =245-4=45,∵∠HDG =∠H =∠C GD =90°,∴四边形DGC H 是矩形,∴C G =DH =45,DG =C H =85,∵∠C GE =∠A =90°,∠C EG =∠BEA ,∴△C EG ∽△BEA ,∴EG AE =C G AB =454=15,∴AE =5EG ,∵AE +EG =AG =AD -DG =8-85=325,∴5EG +EG =325,∴EG =1615,∴DE =DG +EG =85+1615=83,综上所述,DE 的长度为113或83;(3)四边形BFDP 是平行四边形,理由如下:∵点F 是AB 的中点,∴AF =BF ,过点C 作C M ∥AD 交AB 于点M ,过点F 作FN ⊥BC 于点N ,如图,则∠FC M =∠ADF ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC ,AB ∥CD ,∴C M ∥BC ,∴∠BC M =∠C BC ,由翻折得:∠C BP =∠CBP =12∠C BC ,BC =BC =8,∵C M ∥AD ,∴△FC M ∽△FDA ,∴FM AF =C M AD ,∴FM BF =C MBC ,∵∠BNF =∠BMC =90°,∠FBN =∠C BM ,∴△BFN ∼△BC M∴FN BF =C MBC ,∴FM BF =FN BF ,∴FM =FN ,又∵FM ⊥C M ,FN ⊥C B ,∴∠BC F =∠MC F =12∠BC M ,∴∠BC F =∠C BP ,∴DF ∥BP ,∴四边形BFDP 是平行四边形.17矩形ABCD 中,AB =6,AD =8,点E 为对角线AC 上一点,过点E 作EF ⊥AD 于点F ,EG ⊥AC 交边BC 于点G ,将△AEF 沿AC 折叠得△AEH ,连接HG .(1)如图1,若点H 落在边BC 上,求证:AH =CH ;(2)如图2,若A ,H ,G 三点在同一条直线上,求HG 的长;(3)若△EHG 是以EG 为腰的等腰三角形,求EF 的长.【答案】(1)见解析(2)HG =94(3)EF =103或4【分析】(1)根据矩形的性质和翻折的性质证明∠ACH =∠HAC ,即可解决问题;(2)结合(1)的方法AG =CG ,解Rt △AEG ,Rt △HEG 分别求得EG ,HG ;(3)当△EHG 是以EG 为腰的等腰三角形时,分两种情况:①当EG =EH ,②当EG =HG ,结合(2)的方法,利用全等三角形的判定与性质和相似三角形的判定与性质即可解决问题.【详解】(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴AD ∥BC .∴∠DAE =∠ACH .∵△AHE 由△AFE 折叠得到,∴∠HAC =∠DAE ,∴∠HAC =∠ACH ,∴AH =CH ;(2)∵矩形ABCD 中,AB =6,AD =8.∴AC =10.当A ,H ,G 三点在同一条直线上时,∠EHG =90°.同(1)可得AG =CG .又∵EG ⊥AC ,∴AE =12AC =5.∵∠AEH +∠HEG =90°,∠AEH +∠HAE =90°,∴∠HEG =∠HAC =∠CAD .∵在Rt △AEG 中,tan ∠EAG =EG AE =34,∴EG =34AE =154.∵在Rt △HEG 中,sin ∠HEG =HG EG =35,∴HG =35EG =94.(3)①若EH =EG ,如图3①设EF =EH =EG =x ,∵EF ⊥AD ,∴EF ∥CD ,∴△AEF ∽△ACD ,∴AE AC =AF AD =EF CD ∴AE 10=AF 8=x 6∴AE =53x ,AF =43x ,∴AH =AF =43x ,∵∠AHE =∠CEG =90°,∠HAE =∠GCE ,EH =EH ,∴△AHE ≌△CGE AAS ,∴AH =CE ,∴43x =10-53x ,∴x =103∴EF =103.②若HG =GE ,如图3②.(图3②)过点G 作GM ⊥HE ,设EF =a ,∵EC =10-53a ,∵∠AHE =∠CEG =90°,∠HAE =∠GCE ,∴△AHE ∽△CGE ,∴EG =34EC =3410-53a =152-54a ,∵∠GME =∠EHA ,∠MGE =90°-∠MEG =∠HAE ,∴△MGE ∽△HEA ,∴ME AH =EG AE ,∵AH AE =AD AC =45,∴AH =45AE ,∴ME =45EG =45152-54a =6-a ,∴HE =2ME =12-2a =EF ,∴12-2a =a ,∴a =4,∴EF =4,综上,EF =103或4.【点睛】本题考查了矩形的性质,解直角三角形,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,等腰三角形的性质,翻折的性质,解决本题的关键是综合运用以上知识.18综合与实践【问题情境】数学活动课上,老师准备了若干张正方形纸片ABCD,组织同学们进行折纸探究活动.【初步尝试】把正方形对折,折痕为EF,然后展开,沿过点A与点E所在的直线折叠,点B落在点B 处,连接 B C,如图1,请直接写出∠AEB 与∠ECB 的数量关系.【能力提升】把正方形对折,折痕为EF,然后展开,沿过点A与BE上的点G所在的直线折叠,使点B落在EF上的点P处,连接PD,如图2,猜想∠APD的度数,并说明理由.【拓展延伸】在图2的条件下,作点A关于直线CP的对称点A ,连接PA ,BA ,AC,如图3,求∠PA B的度数.【答案】初步尝试:∠AEB =∠ECB ;能力提升:猜想:∠APD=60°,理由见解析;拓展延伸:∠PA B=15°【分析】初步尝试:连接BB ,由折叠的性质可知,BE=CE,BE=BE ,∠AEB=∠AEB ,BB ⊥AE,根据等边对等角的性质和三角形内角和定理,得出∠BB C=90°,推出AE∥CB ,即可得出答案;能力提升:根据正方形的性质和折叠的性质,易证△AFP≌△DFP SAS,从而证明△APD是等边三角形,即可得到答案;拓展延伸:连接A C、AA ,由(2)得△APD是等边三角形,进而得出∠PDC=30°,再结合等边对等角的性质和三角形内角和定理,求得∠PAC=15°,∠ACP=30°,由对称性质得:AC=A C,∠ACP=∠A CP=30°,证明△AA B≌△CA B SSS,得到∠CA B=30°,再由∠CA P=∠CAP=15°,即可求出∠PA B的度数.【详解】解:初步尝试:∠AEB =∠ECB ,理由如下:如图,连接BB ,由折叠的性质可知,BE=CE,BE=BE ,∠AEB=∠AEB ,BB ⊥AE,∴BE=CE=BE ,∴∠EBB =∠EB B,∠ECB =∠EB C,∵∠EBB +∠EB B+∠EB C+∠ECB =2∠EB B+∠EB C=180°,∴∠BB C=90°,即BB ⊥CB ,∴AE∥CB ,∴∠AEB=∠ECB ,∴∠AEB =∠ECB ;解:能力提升:猜想:∠APD=60°,理由如下:理由:∵四边形ABCD是正方形,∴AB=AD,∠ADC=90°,由折叠性质可得:AF =DF ,EF ⊥AD ,AB =AP ,在△AFP 和△DFP 中,AF =DF∠AFP =∠DFP =90°FP =FP,∴△AFP ≌△DFP SAS ,∴AP =PD ,∴AP =AD =PD ,∴△APD 是等边三角形,∴∠APD =60°;解:拓展延伸:如图,连接A C 、AA ,由(2)得△APD 是等边三角形,∴∠PAD =∠PDA =∠APD =60°,AP =DP =AD ,∵∠ADC =90°,∴∠PDC =30°,又∵PD =AD =DC ,∴∠DPC =∠DCP =12×180°-30° =75°,∠DAC =∠DCA =45°,∴∠PAC =∠PAD -∠DAC =60°-45°=15°,∠ACP =∠DCP -∠DCA =75°-45°=30°,由对称性质得:AC =A C ,∠ACP =∠A CP =30°,∴∠ACA =60°,∴△ACA 是等边三角形,在△AA B 与△CA B 中,A A =A CA B =A B AB =BC,∴△AA B ≌△CA B SSS ,∴∠AA B =∠CA B =12∠AA C =30°,又∵∠CA P =∠CAP =15°,∴∠PA B =∠CA B -∠CA P =15°.【点睛】本题考查了折叠的性质,等腰三角形的判定和性质,三角形内角和定理,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质等知识,作辅助线构造全等三角形是解题关键.19综合与实践数学活动课上,数学老师以“矩形纸片的折叠”为课题开展数学活动:将矩形纸片ABCD 对折,使得点A ,D 重合,点B ,C 重合,折痕为EF ,展开后沿过点B 的直线再次折叠纸片,点A 的对应点为点N ,折痕为BM . (1)如图(1)若AB =BC ,则当点N 落在EF 上时,BF 和BN 的数量关系是,∠NBF 的度数为.思考探究:(2)在AB=BC的条件下进一步进行探究,将△BMN沿BN所在的直线折叠,点M的对应点为点M .当点M 落在CD上时,如图(2),设BN,BM 分别交EF于点J,K.若DM =4,请求出三角形BJK的面积.开放拓展:(3)如图(3),在矩形纸片ABCD中,AB=2,AD=4,将纸片沿过点B的直线折叠,折痕为BM,点A的对应点为点N,展开后再将四边形ABNM沿BN所在的直线折叠,点A的对应点为点P,点M的对应点为点M ,连接CP,DP,若PC=PD,请直接写出AM的长.(温馨提示:12+3=2-3,12+1=2-1)【答案】(1)BF=12BN,60°(2)2+2(3)4-23【分析】(1)根据折叠的性质得:AB=BN,BF=CF=12BC,根据直角三角形的性质可得∠BNF=30°,由直角三角形的两锐角互余可得结论;(2)由折叠得:BM=BM ,证明Rt△ABM≌Rt△CBM (HL),可知AM=CM ,∠ABM=∠CBM ,得△BFJ是等腰直角三角形,再证明四边形ABCD是正方形,分别计算BF=FJ=12BC=2+2,JK=2,由三角形面积公式可得结论;(3)如图(3),过点P作PG⊥BC于G,PH⊥CD于H,根据等腰三角形的三线合一可得DH=CH=12CD=12AB=1,由折叠的性质和矩形的性质可得PG=CH=1,BN=BP=AB=2,∠NBP=∠ABN,设PL=x,则M L=2x,M P=3x,根据NL=233=NM +M L,列方程可解答.【详解】(1)解:由折叠得:AB=BN,BF=CF,∠BFN=90°,∵AB=BC,∴BF=12BN,∴∠BNF=30°,∴∠NBF=90°-30°=60°,故答案为:BF=12BN,60°;(2)由折叠得:BM=BM ,∵四边形ABCD是矩形,∴∠A=∠C=90°,∵AB=BC,∴Rt△ABM≌Rt△CBM (HL),∴AM=CM ,∠ABM=∠CBM ,∴∠ABM=∠MBN=∠NBM =∠CBM ,∴∠FBJ=45°,∴△BFJ是等腰直角三角形,∵四边形ABCD是矩形,AB=BC,∴矩形ABCD是正方形,∴AD=CD,∠D=90°,∴DM=DM =4,∴MM =42,∵AM=MN=M N=CM ,∴CM =22,∴BC =CD =4+22,∴BF =FC =2+2,∵FK ∥CM ,∴BK =KM ,∴FK =12CM =2,∵△BFJ 是等腰直角三角形,∴BF =FJ =12BC =2+2,∴JK =2+2-2=2,∴S △BJK =12⋅JK ⋅BF =12×2×(2+2)=2+2;(3)如图,过点P 作PG ⊥BC 于G ,PH ⊥CD 于H ,∵PC =PD ,∴DH =CH =12CD =12AB =1,∵∠PGC =∠PHC =∠BCH =90°,∵四边形PGCH 是矩形,∴PG =CH =1,由折叠得:BN =BP =AB =2,∠NBP =∠ABN ,Rt △BPG 中,∠PBG =30°,∴∠ABN =∠NBP =90°-30°2=30°,延长NM ,BP 交于L ,Rt △BNL 中,BN =2,∠NBL =30°,∴NL =2×33=233,Rt △M PL 中,∠M LP =90°-30°=60°,∴∠PM L =30°,设PL =x ,则M L =2x ,M P =3x ,∵NL =233=NM +M L ,∴3x +2x =233,∴x =433-2,∴AM =3x =3×433-2 =4-23.【点睛】本题是四边形的综合题,考查了折叠的性质,含30°角的直角三角形的性质,矩形的性质和判定,正方形的判定和性质,三角函数等知识,掌握折叠的性质和正确作辅助线是解题的关键,题目具有一定的综合性,比较新颖.20综合与实践综合与实践课上,老师带领同学们以“矩形和平行四边形的折叠”为主题开展数学活动.(1)操作判断如图1,先用对折的方式确定矩形ABCD 的边AB 的中点E ,再沿DE 折叠,点A 落在点F 处,把纸片展平,延长DF ,与BC 交点为G .。
2019年全国各地中考数学真题分类解析:图形的展开与叠折
图形的展开与叠折一、选择题1. ( 2018•安徽省,第8题4分)如图,Rt△ABC中,AB=9,BC=6,∠B=90°,将△ABC折叠,使A点与BC的中点D重合,折痕为MN,则线段BN的长为()A.B.C.4 D.5考点:翻折变换(折叠问题).分析:设BN=x,则由折叠的性质可得DN=AN=9﹣x,根据中点的定义可得BD=3,在Rt△ABC中,根据勾股定理可得关于x的方程,解方程即可求解.解答:解:设BN=x,由折叠的性质可得DN=AN=9﹣x,∵D是BC的中点,∴BD=3,在Rt△ABC中,x2+32=(9﹣x)2,解得x=4.故线段BN的长为4.故选:C.点评:考查了翻折变换(折叠问题),涉及折叠的性质,勾股定理,中点的定义以及方程思想,综合性较强,但是难度不大.2.(2019年广东汕尾,第9题4分)如图是一个正方体展开图,把展开图折叠成正方体后,“你”字一面相对面上的字是()A.我B.中C.国D.梦分析:利用正方体及其表面展开图的特点解题.解:这是一个正方体的平面展开图,共有六个面,其中面“我”与面“中”相对,面“的”与面“国”相对,“你”与面“梦”相对.故选D.点评:本题考查了正方体相对两个面上的文字,注意正方体的空间图形,从相对面入手,分析及解答问题.3.(2018•浙江宁波,第3题4分)用矩形纸片折出直角的平分线,下列折法正确的是()....那么这个多面体叫做棱锥.如图是一个四棱柱和一个六棱锥,它们各有12条棱.下列棱柱中和九棱锥的棱数相等的是()5.(2018•菏泽,第5题3分)过正方体中有公共顶点的三条棱的中点切出一个平面,形成如图几何体,其正确展开图为()二.填空题1. ( 2018•福建泉州,第17题4分)如图,有一直径是米的圆形铁皮,现从中剪出一个圆周角是90°的最大扇形ABC,则:(1)AB的长为 1 米;(2)用该扇形铁皮围成一个圆锥,所得圆锥的底面圆的半径为米.r=,AB=r=r=.2.(2018•毕节地区,第20题5分)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=3,AC=5,点E在BC上,将△ABC沿AE折叠,使点B落在AC边上的点B′处,则BE的长为.BC=x=故答案为:.3.(2018·云南昆明,第14题3分)如图,将边长为6cm 的正方形ABCD 折叠,使点D 落在AB 边的中点E 处,折痕为FH ,点C 落在Q 处,EQ 与BC 交于点G ,则△EBG 的周长是 cm4. (2019年江苏南京,第14题,2分)如图,沿一条母线将圆锥侧面剪开并展平,得到一个扇形, 若圆锥的底面圆的半径r=2cm ,扇形的圆心角θ=120°,则该圆锥的母线长l 为 cm .(第1题图) 考点:圆锥的计算分析: 易得圆锥的底面周长,也就是侧面展开图的弧长,进而利用弧长公式即可求得圆锥的母线长.解答:圆锥的底面周长=2π×2=4πcm ,设圆锥的母线长为R ,则:=4π,解得R=6.故答案为:6.点评: 本题考查了圆锥的计算,用到的知识点为:圆锥的侧面展开图的弧长等于底面周长;弧长公式为:.5. (2018•扬州,第14题,3分)如图,△ABC 的中位线DE=5cm ,把△ABC 沿DE 折叠,使点A 落在边BC 上的点F 处,若A 、F 两点间的距离是8cm ,则△ABC 的面积为 40 cm 3.第14题图QH GFE DCBA(第2题图)×10×8=40三.解答题1. (2018•湘潭,第20题)如图,将矩形ABCD沿BD对折,点A落在E处,BE与CD相交于F,若AD=3,BD=6.(1)求证:△EDF≌△CBF;(2)求∠EBC.(第1题图),。
中考前压轴题专项训练3——中考数学中的折叠问题(带答案)
中考前压轴题专项训练3——折叠专题中考数学中的折叠问题为了考查学生的数形结合的数学思想方法和空间想象能力,近几年来中考中常出现折叠问题几何图形的折叠问题,实际是轴对称问题。
处理这类问题的关键是根据轴对称图形的性质,搞清折叠前后哪些量变了,哪些量没变,折叠后有哪些条件可利用。
所以一定要注意折叠前后的两个图形是全等的。
即对应角相等,对应线段相等有时可能还会出现平分线段、平分角等条件。
这一类问题,把握住了关键点,并不难解决。
例1、(成都市中考题) 把一张长方形的纸片按如图所示的方式折叠,EM 、FM 为折痕,折叠后的C 点落在B ’M 或B ’M 的延长线上,那么∠EMF 的度数是( ) A 、85度 B 、90度 C 、95度 D 、100度例2、(武汉市实验区中考题) 将五边形ABCDE 纸片按如图的方式折叠,折痕为AF ,点E 、D 分别落在E ’、D ’。
已知∠AFC=76°,则∠CFD ’等于( ) A 、31° B 、28° C 、24° D 、20°例3、(河南省实验区中考题) 如图把矩形纸片OABC 放入平面直角坐标系中,使OA 、OC 分别落在x 轴、 y 轴上,连结OB ,将纸片OABC 沿OB 折叠,使点A 落在点A ’的位置,若0B=5,tan ∠BOC=21。
则点A ’的坐标为________。
例4、(南京市中考题) 已知矩形纸片,AB=2,AD=1。
将纸片折叠后,使顶点A 与边CD 上的点E 重合。
(1) 如果折痕FG 分别与AD 、AB 交于点F 、G(如图1),AF=32,求DE 的长; (2)如果折痕FG 分别与CD 、AB 交于点F 、G(如图2),△AED 的外接圆与直线BC 相切,求折痕FG 的长。
中考实战:一、选择题1 (德州市) 如图,四边形ABCD 为矩形纸片,把纸片ABCD 折叠,使点B 恰好落在CD 边的中点E 处,折痕为 AF 。
4.1.1折叠、展开与从不同方向观察立体图形(教案)-2023-2024学年七年级上册数学(人教版)
一、教学内容
本节课选自人教版七年级上册数学第4章《几何图形初步》中的4.1.1节“折叠、展开与从不同方向观察立体图形”。教学内容主要包括以下三个方面:
1.折叠:通过实际操作,让学生掌握正方体、长方体等简单立体图形的折叠方法,并理解其展开图形的特征。
此外,在小组讨论环节,学生们表现出了很高的积极性。他们围绕立体图形在实际生活中的应用展开了热烈的讨论,并提出了一些有趣的观点。这表明,学生们能够将所学知识与现实生活联系起来,这对于他们理解抽象的几何概念具有重要意义。
在今后的教学中,我需要关注以下几个方面:
1.对于教学难点,要设计更多的实例和练习,帮助学生巩固所学知识,提高解决问题的能力。
2.引导与启发:在讨论过程中,我将作为一个引导者,帮助学生发现问题、分析问题并解决问题。我会提出一些开放性的问题来启发他们的思考,如“你们认为这些立体图形的折叠和展开在哪些场合下最有用?”
3.成果分享:每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上,以便全班都能看到。
(3)解决实际问题时,难以将所学知识灵活运用。
举例:在计算立体图形的表面积和体积时,部分学生可能会忘记使用正确的公式或方法。
在教学过程中,教师应针对教学难点进行有效指导,通过实际操作、示例讲解、讨论交流等方式,帮助学生突破难点,确保学生能够理解透彻本节课的核心知识。
四、教学流程
(一)导入新课(用时5分钟)
(2)从不同方向观察立体图形,学会用简单的几何语言描述观察到的形状。
举例:从正面、侧面、上面等不同方向观察正方体和长方体,让学生能够用“有几个面、面的形状和大小”等几何语言进行描述。
数学中考真题分类图形的展开与叠折题型训练习题(含解析)
图形的展开与叠折一.选择题1. (2019•甘肃省庆阳市•3分)下列四个几何体中,是三棱柱的为()A.B.C.D.【分析】分别判断各个几何体的形状,然后确定正确的选项即可.【解析】解:A、该几何体为四棱柱,不符合题意;B、该几何体为圆锥,不符合题意;C、该几何体为三棱柱,符合题意;D、该几何体为圆柱,不符合题意.故选:C.【答案】C【点评】考查了认识立体图形的知识,解题的关键是能够认识各个几何体,难度不大.二.填空题1.如图,正方形纸片ABCD的边长为12,E是边CD上一点,连接AE,折叠该纸片,使点A落在AE上的G点,并使折痕经过点B,得到折痕BF,点F在AD上,若DE=5,则GE的长为 .49【答案】13【解析】因为四边形ABCD是正方形,易得△AFB≌△DEA,∴AF=DE=5,则BF=13.又易知△AFH ∽△BFA ,所以BF AF BA AH ,即AH=1360,∴AH=2AH=13120,∴由勾股定理得AE=13,∴GE=AE-AG=1349 2.(2019•河南•3分)如图,在矩形ABCD 中,AB =1,BC =a ,点E 在边BC 上,且BE =a .连接AE ,将△ABE 沿AE 折叠,若点B 的对应点B ′落在矩形ABCD 的边上,则a的值为 或 .【分析】分两种情况:①点B ′落在AD 边上,根据矩形与折叠的性质易得AB =BE ,即可求出a 的值;②点B ′落在CD 边上,证明△ADB ′∽△B ′CE ,根据相似三角形对应边成比例即可求出a 的值.【解析】解:分两种情况:①当点B ′落在AD 边上时,如图1.∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD =∠B =90°,∵将△ABE 沿AE 折叠,点B 的对应点B ′落在AD 边上,∴∠BAE =∠B ′AE =∠BAD =45°,∴AB =BE , ∴a =1,∴a =;②当点B ′落在CD 边上时,如图2.∵四边形ABCD 是矩形,∴∠BAD =∠B =∠C =∠D =90°,AD =BC =a .∵将△ABE 沿AE 折叠,点B 的对应点B ′落在CD 边上,∴∠B=∠AB′E=90°,AB=AB′=1,EB=EB′=a,∴DB′==,EC=BC﹣BE=a﹣a=a.在△ADB′与△B′CE中,,∴△ADB′∽△B′CE,∴=,即=,解得a1=,a2=0(舍去).综上,所求a的值为或.故答案为或.【点评】本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了矩形的性质,勾股定理,相似三角形的判定与性质.进行分类讨论与数形结合是解题的关键.。
中考数学压轴题 第四部分 图形的平移翻折与旋转
4.1 图形的平移、翻折与旋转1.如图,在平面直角坐标系中,正三角形OAB的顶点B的坐标为(2, 0),点A在第一象限内,将△OAB沿直线OA 的方向平移至△O′B′A′的位置,此时点A′的横坐标为3,则点B′的坐标为().A.(4,B.(3,C.(4,D.(3,2.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0, 6),将△OAB沿x轴向左平移得到△O′A′B′,点A的对应点A′落在直线34y x=-上,则点B与其对应点B′间的距离为______.3.已知直线y=2x+(3-a)与x轴的交点在A(2, 0),B(3, 0)之间(包括A、B两点)则a的取值范围是_____________.4.如图,在矩形ABCD中,AD=15,点E在边DC上,连结AE,△ADE沿直线AE翻折后点D落到点F,过点F作FG⊥AD,垂足为G.如果AD=3GD,那么DE=_____.5.如图,在△ABC中,CA=CB,∠C=90°,点D是BC的中点,将△ABC沿着直线EF折叠,使点A与点D重合,折痕交AB于点E,交AC于点F,那么sin∠BED的值为____________.6.如图,在矩形ABCD中,AB=6,AD=8,把矩形ABCD沿直线MN翻折,点B落在边AD上的E点处,若AE=2AM,那么EN的长等于.7.如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC=1,点D在边BC上,将△ABC沿直线AD翻折,使点C落在点C′处,连结AC′.直线AC′与CB的延长线相交于点F.如果∠DAB=∠BAF,那么BF=______________.8.如图,已知Rt△ABC中,D是斜边AB的中点,AC=4,BC=2,将△ACD沿直线CD折叠,点A落在点E处,连结AE,那么线段AE的长度等于__________.9.如图,在矩形纸片ABCD中,AB<BC,点M、N分别在AD、BC上,沿直线MN将四边形DMNC翻折,点C恰好与点A重合.如果此时在原图中△CDM与△MNC的面积比是1∶3,那么MNDM的值等于___________.10.如图,△ABC中,AB=AC=5cm,BC=6cm,BD平分∠ABC,BD交AC于点D.如果将△ABD沿BD翻折,点A 落在点A′处,那么△DA′C的面积为_______.11.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°.将△ABC沿BD折叠,点C恰好落在AB边上的点C′处,折痕为BD.再将其沿DE折叠,使点A落在DC′的延长线上的点A′处,若△BED与△ABC相似,则相似比BDAC=___________.12.如图,已知扇形OAB的半径为6,圆心角为90°,E是半径OA上一点,F是AB上一点.将扇形AOB沿着EF 对折,使得折叠后的'A F恰好与半径OB相切于点G,若OE=5,则O到折痕EF的距离为__________.13.如图,正方形ABCD的边长为4,E为BC上的一点,BE=1,F为AB上的一点,AF=2,P为AC上一个动点,则PF+PE的最小值为.14.如图,正方形ABCD的面积为12,△ABE是等边三角形,点E在正方形ABCD内,在对角线AC上有一点P,使PD+PE最小,则这个最小值为().A B.C.D15.如图,将正方形ABCD沿MN折叠,使点D落在AB边上,对应点为D′,点C落在C′处.若AB=6,AD′=2,则折痕MN的长为_________.16.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=6,点P为AD边上一点,将△ABP沿BP翻折至△EBP,PE与CD相交于点O,且OE=OD,则AP的长为_______.17.如图,∠AOB=30°,点M、N分别在边OA、OB上,且OM=1,ON=3,点P、Q分别在边OB、OA上,则MP+PQ+QN的最小值是_________.18.如图,正方形ABCD的边长为3,点E在AB边上且BE=1,点P、Q分别是边BC、CD上的动点(均不与顶点重合),当四边形AEPQ的周长取得最小值时,四边形AEPQ的面积是____________.19.如图,已知钝角三角形ABC,∠A=35°,OC为AB边的中线.将△AOC绕着点O顺时针旋转,点C落在BC 边上的点C′处,点A落在点A′处,连结BA′,如果A、C、A′在同一条直线上,那么∠BA′C′的度数为__________.20.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=BC ABC绕着点A顺时针旋转60°得到△AB′C′,连结C′B,则C′B的长为___________.21.如图,△ABC中,∠ABC>90°,tan∠BAC=34,BC=4,将三角形绕着点A旋转,点C落在直线AB上的点C′处,点B落在点B′处,若C、B、B′恰好在一直线上,则AB的长为______________.22.如图,在正方形ABCD中,E、F分别在BC、AB边上,如果AF=BE,那么∠AOD的度数是__________.23.如图,△ABC、△EFG均是边长为2的等边三角形,点D是边BC、EF的中点,直线AG、FC相交于点M.当△EFG绕点D旋转时,线段BM长的最小值是()A.2B1C D124.如图,已知Rt△ACB中,∠ACB=90°,AC=6,BC=4,将△ABC绕直角顶点C顺时针旋转90°得到△DEC,若点F是DE的中点,连结AF,则AF= .25.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,AB=BC ABC绕点C逆时针旋转60°,得到△MNC,则BM的长是___________.26.如图,在△ABC中,∠CAB=65°,将△ABC在平面内绕点A旋转到△AB′C′的位置,使CC′//AB,则旋转角的度数为().A.35°B.40°C.50°D.65°27.已知在△ABC中,AB=AC=8,∠BAC=30°,将△ABC绕点A旋转,使点B落在原△ABC的点C处,此时点C落在点D处.延长线段AD,交原△ABC的边BC的延长线于点E,那么线段DE的长等于.28.如图,△ABC≌△DEF(点A、B分别与点D、E对应),AB=AC=5,BC=6.△ABC固定不动,△DEF运动,并满足点E在BC边从B向C移动(点E不与B、C重合),DE始终经过点A,EF与AC边交于点M,当△AEM是等腰三角形时,BE=_________.29.如图,在四边形ABCD中,∠A=90°,AB=AD=3,点M、N分别是线段BC、AB上的动点(含端点,但点M不与点B重合),点E、F分别是DM、MN的中点,则EF长度的最大值为.30.如图,正方形ABCD的边长为16,点E在边AB上,AE=3,点F是边BC上不与B、C重合的一个动点,把△EBF 沿EF折叠,点B落在B′处.若△CDB′恰为等腰三角形,则DB′的长为_______________.31.如图,在△ABC中,AB=BC=4,AO=BO,P是射线CO上的一个动点,∠AOC=60°,则当△PAB为直角三角形时,AP的长为.32.在平面直角坐标系中,点A,B,动点C在x轴上,若以A、B、C三点为顶点的三角形是等腰三角形,则点C的个数为().A.2B.3C.4D.533.在平行四边形ABCD中,AB<BC,已知∠B=30°,AB=ABC沿AC翻折至△AB′C,使点B′落在平行四边形ABCD所在的平面内,连结B′D.若△AB′D是直角三角形,则BC的长为_____________.34.如图,AC是矩形ABCD的对角线,AB=2,BC=E、F分别是线段AB、AD上的点,连结CE、CF,当∠BCE=∠ACF且CE=CF时,AE+AF=______.35.如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=4.点E在边AB上,点F在边CD上,点G、H在对角线AC上.若四边形EGFH是菱形,则AE的长是().A.B.C.5 D.636.如图,过平行四边形ABCD的对角线BD上一点M分别作平行四边形两边的平行线EF与GH,那么图中的平行四边形AEMG 的面积S 1与平行四边形HCFM 的面积S 2的大小关系是( ).A .S 1>S 2B .S 1<S 2C .S 1=S 2D .2S 1=S 237.如图,小贤为了体验四边形的不稳定性,将四根木条用钉子钉成一个矩形框架ABCD ,B 与D 两点之间用一根橡皮筋...拉直固定,然后向右扭动框架,观察所得四边形的变化.下面判断错误..的是( ). A .四边形ABCD 由矩形变为平行四边形; B .BD 的长度增大;C .四边形ABCD 的面积不变; D .四边形ABCD 的周长不变.38.如图,C 是以AB 为直径的半圆O 上一点,连结AC 、BC ,分别以AC 、BC 为边向外作正方形ACDE 和正方形BCFG ,DE 、FG 、AC 、BC 的中点分别是M 、N 、P 、Q .若MP +NQ =14,AC +BC =18,则AB 的长是( ). A. 29 B. 790 C. 13 D. 16 39.如图1,点P 是以r 为半径的⊙O 外一点,点P ′在线段OP 上,若满足OP ·OP ′=r 2,则称点P ′是点P 关于⊙O的反演点.如图2,在Rt △ABO 中,∠B =90°,AB =2,BO =4,⊙O 的半径为2,如果点A ′、B ′分别是点A 、B 关于⊙O 的反演点,那么A ′B ′的长是____.40.如图,已知⊙O 1的半径为1,⊙O 2的半径为2,O 1O 2=5,⊙O 分别与⊙O 1外切,与⊙O 2内切,那么⊙O 半径r 的取值范围是__________.41.如图,在边长为4的正方形ABCD 中,先以点A 为圆心,AD 为半径画弧,再以AB 边的中点为圆心,AB 的一半为半径画弧,则两弧之间的阴影部分的面积是_________(结果保留π).42.如图,半圆O 的直径AE =4,点B 、C 、D 均在半圆上,若AB =BC ,CD =DE ,连结OB 、OD ,则图中阴影部分的面积为_________.43.如图1,菱形ABCD 的边长为2,∠A =60°,以点B 为圆心的圆与AD ,DC 相切,与AB 、CB 的延长线分别相交于点E 、F ,则图中阴影部分的面积为( ).A 2πB πC 2πD .2π+44.如图,半径为5的半圆的初始状态是直径平行于桌面上的直线b ,然后把半圆沿直线b 进行无滑动滚动,使半圆的直径与直线b 重合为止,则圆心O 运动路径的长度等于_____.45.如图,⊙O 的半径为2,AB ,CD 是互相垂直的两条直径,点P 是⊙O 上任意一点(P 与A ,B ,C ,D 不重合),过点P 作PM ⊥AB 于点M ,PN ⊥CD 于点N ,点Q 是MN 的中点,当点P 沿着圆周转过45°时,点Q 走过的路径长为_________. A. 4π B. 2π C. 6π D. 3π 46.如图,在平面直角坐标系中,已知点A (0, 1),点P 在线段OA 上,以AP 为半径的⊙P 的周长为1.点M 从点A 开始沿⊙P 按照逆时针方向转动,射线AM 交x 轴于点N (n , 0) ,设点M 转过的路程为m (0<m <1).随着点M 的转动,当m 从13变化到23时,点N 相应移动的路程长为____________.47.已知⊙P 的半径为2,圆心在函数y=8x的图象上运动,当⊙P 与坐标轴相切于点D 时,则符合条件的点D 的个数为( ).A .0B .1C .2D .448.如图,AB 是⊙O 的弦,AB =6,点C 是⊙O 上的一个动点,且∠ACB =45°.若M 、N 分别是AB 、BC 的中点,那么MN 长的最大值是__________.49.如图,正方形ABCD 的边长为1,中心为点O ,有一边长大小不定的正六边形EFGHIJ 绕点O 可任意旋转,在旋转过程中,这个正六边形始终在正方形ABCD 内(包括正方形的边),当这个六边形的边长最大时,AE 的最小值为 . 50.如图,正比例函数11y k x =的图象与反比例函数22k y x=的图象相交于A 、B 两点,其中点A 的横坐标为2,当y 1>y 2时,x 的取值范围是( ). A .x <-2或x >2 B . x <-2或0<x <2 C .-2<x <0或0<x <2 D .-2<x <0或x >251.正比例函数y 1=mx (m >0)的图象与反比例函数2k y x=(k ≠0)的图象交于A (n , 4)、B 两点,AM ⊥y 轴,垂足为M ,若△AMB 的面积为8,则满足y 1>y 2的实数x 的取值范围是___________.52.如图,在平面直角坐标系中,四边形ODEF 和四边形ABCD 都是正方形,点F 在x 轴的正半轴上,点C 在边DE 上,反比例函数k y x=(k ≠0,x >0)的图象过点B 、E .若AB =2,则k 的值为________.53.如图,点A 1、A 2依次在y =(x >0)的图象上,点B 1、B 2依次在x 轴的正半轴上,若△A 1OB 1、△A 2B 1B 2均为等边三角形,则点B 2的坐标为________.54.如图,在平面直角坐标系中,直线y =k 1x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点C ,与反比例函数2k y x =在第一象限内的图象交于点B ,连结BO ,若S △OBC =1,tan ∠BOC =13,则k 2的值是( ).A .-3B .1C .2D .3 55.如图,在平面直角坐标系的第一象限内,边长为1的正方形ABCD 的边均平行于坐标轴,点A 的坐标为(a , a ).若曲线3y x=(x >0)与此正方形的边有交点,则a 的取值范围是_____________. 56.如图,已知点A 在反比例函数k y x =(x <0)上,作Rt △ABC ,点D 为斜边AC 的中点,连结DB 并延长交y 轴于点E ,若△BCE 的面积为8,则k = .57.如图,已知∠AOB =90°,在∠AOB 的平分线ON 上依次取点C 、F 、M ,过点C 作DE ⊥OC ,分别交OA 、OB 于点D 、E ,以FM 为对角线作菱形FGMH ,已知∠DFE =∠GFH =120°,FG =FE .设OC =x ,图中阴影部分的面积为y ,则y 与x 之间的函数关系式是( ). A. 223x y = B. 23x y = C. 232x y = D. 233x y = 58.如图1,正方形ABCD 的边长为3,动点P 从点B 出发以每秒3个单位长度的速度沿着BC -CD -DA 运动,到达点A 停止运动;另一动点Q 同时从点B 出发以每秒1个单位长度的速度沿着BA 边向点A 运动,到达点A 停止运动.设点P 运动时间为x 秒,△BPQ 的面积为y ,则y 关于x 的函数图象是( ).A .B .C .D .59.如图1,在平面直角坐标系中,点A 的坐标为(2, 2),点P (m , n )在直线y =-x +2上运动.设△APO 的面积为S ,则下面能够反映S 与m 的函数关系的图象是( ).60.如图1,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC=30°,AB=8.以DEFG的一边在直线AB上,且点D与点A重合.现将正方形DEFG沿A→B的方向以每秒1个单位的速度匀速运动,当点D与点B重合时停止,则在这个运动过程中,正方形DEFG与△ABC的重合部分的面积S与运动时间t之间的函数关系图象大致是().61.如图,已知正△ABC的边长为2,E,F,G分别是AB,BC,CA上的点,且AE=BF=CG,设△EFG的面积为y,AE的长为x,则y关于x的函数图象大致是().图1 A.B.C.D.62.如图1,矩形ABCD中,AB=3,BC=5,点P是BC边上的一个动点(点P与点B、C不重合),现将△PCD沿直线PD折叠,使点C落到点F处;过点P作∠BPF的角平分线交AB于点E.设BP=x,BE=y,则下列图像中,能表示y 与x的函数关系的图象大致是().63.函数x xx y2 2+=的图象为().A.B.C.D.。
2021年中考数学专题复习 专题33 中考几何折叠翻折类问题(教师版含解析)
专题33 中考几何折叠翻折类问题1.轴对称(折痕)的性质:(1)成轴对称的两个图形全等。
(2)对称轴与连结“对应点的线段”垂直。
(3)对应点到对称轴的距离相等。
(4)对应点的连线互相平行。
也就是不管是轴对称图形还是两个图形关于某条直线对称,对称轴都是任何一对对应点所连线段的垂直平分线.对称的图形都全等.2.折叠或者翻折试题解决哪些问题(1)求角度大小;(2)求线段长度;(3)求面积;(4)其他综合问题。
3.解决折叠问题的思维方法(1)折叠后能够重合的线段相等,能够重合的角相等,能够重合的三角形全等,折叠前后的图形关于折痕对称,对应点到折痕的距离相等。
(2)折叠类问题中,如果翻折的直角,那么可以构造三垂直模型,利用三角形相似解决问题。
(3)折叠类问题中,如果有平行线,那么翻折后就可能有等腰三角形,或者角平分线。
这对解决问题有很大帮助。
(4)折叠类问题中,如果有新的直角三角形出现,可以设未知数,利用勾股定理构造方程解决。
(5)折叠类问题中,如果折痕经过某一个定点,往往用辅助圆解决问题。
一般试题考查点圆最值问题。
(6)折叠后的图形不明确,要分析可能出现的情况,一次分析验证可以利用纸片模型分析。
【例题1】(2020•哈尔滨)如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=50°,AD⊥BC,垂足为D,△ADB与△ADB'关于直线AD对称,点B的对称点是点B',则∠CAB'的度数为( )A.10°B.20°C.30°D.40°【答案】A【解析】由余角的性质可求∠C=40°,由轴对称的性质可得∠AB'B=∠B=50°,由外角性质可求解.∵∠BAC=90°,∠B=50°,∴∠C=40°,∵△ADB与△ADB'关于直线AD对称,点B的对称点是点B',∴∠AB'B=∠B=50°,∴∠CAB'=∠AB'B﹣∠C=10°。
专题21 与三角形四边形相关的压轴题-2022年中考数学真题分项汇编(全国通用)(第2期)(解析版)
专题21 与三角形、四边形相关的压轴题解答题1.(2022·黑龙江)如图,在平面直角坐标系中,平行四边形ABCD 的边AB 在x 轴上,顶点D 在y 轴的正半轴上,M 为BC 的中点,OA 、OB 的长分别是一元二次方程27120x x -+=的两个根()OA OB <,4tan 3DAB ∠=,动点P 从点D 出发以每秒1个单位长度的速度沿折线DC CB -向点B 运动,到达B 点停止.设运动时间为t 秒,APC △的面积为S .(1)求点C 的坐标;(2)求S 关于t 的函数关系式,并写出自变量t 的取值范围;(3)在点P 的运动过程中,是否存在点P ,使CMP 是等腰三角形?若存在,请直接写出点P 的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)点C 坐标为()7,4 (2)()()14207149871255t t S t t ⎧-≤<⎪=⎨-<≤⎪⎩(3)存在点P ()4,4或9,42⎛⎫ ⎪⎝⎭或59,412⎛⎫ ⎪⎝⎭,使CMP 是等腰三角形 【分析】(1)先求出方程的解,可得3OA =,4OB =,再由4tan 3DAB ∠=,可得4OD =,然后根据四边形ABCD 是平行四边形,可得CD =7,90ODC AOD ∠=∠=︒,即可求解; (2)分两种情况讨论:当07t <时,当712t <时,过点A 作AF BC ⊥交CB 的延长线于点F ,即可求解; (3)分三种情况讨论:当CP =PM 时,过点M 作MF ⊥PC 于点F ;当52PC CM ==时;当PM =CM 时,过点M 作MG ⊥PC 于点G ,即可求解.(1)解:27120x x -+=,解得13x =,24x =,∵OA OB <,∴3OA =,4OB =, ∵4tan 3DAB ∠=, ∴43OD OA =, ∴4OD =,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴347DC AB ==+=,DC AB ∥,∴点C 坐标为()7,4;(2)解:当07t <时,()117414222S CP OD t t =⋅=-⋅=-, 当712t <时,过点A 作AF BC ⊥交CB 的延长线于点F ,如图,5AD ,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴5BC AD ==,∵BC AF AB OD ⋅=⋅,∴574AF ⋅=⨯, ∴285AF =, ∴()11281498722555S CP AF t t =⋅=-⋅=-, ∴()()14207149871255t t S t t ⎧-≤<⎪=⎨-<≤⎪⎩;(3)解:存在点P ,使CMP 是等腰三角形,理由如下:根据题意得:当点P 在CD 上运动时,CMP 可能是等腰三角形,∵四边形ABCD 是平行四边形,∴∠C =∠BAD ,BC =AD =5, ∴4tan tan 3C DAB =∠=, ∵点M 为BC 的中点,∴52CM =, 当CP =PM 时,过点M 作MF ⊥PC 于点F ,∴3,22CF FM ==, 设PC =PM =a ,则PD =7-a ,32PF a =-, ∵PF 2+FM 2=PM 2, ∴222322a a ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭,解得:2512a =, ∴59712DP PC =-=, ∴此时点P 59,412⎛⎫ ⎪⎝⎭; 当52PC CM ==时,∴972PD PC =-=, ∴此时点P 9,42⎛⎫ ⎪⎝⎭; 当PM =CM 时,过点M 作MG ⊥PC 于点G ,则32CG =,∴23PC CG ==,∴PD =7-PC =4,∴此时点P ()4,4;综上所述,存在点P ()4,4或9,42⎛⎫ ⎪⎝⎭或59,412⎛⎫ ⎪⎝⎭,使CMP 是等腰三角形 【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,坐标与图形,等腰三角形的性质,解直角三角形,熟练掌握相关知识点,并利用数形结合思想解答是解题的关键.2.(2022·贵州黔东南)阅读材料:小明喜欢探究数学问题,一天杨老师给他这样一个几何问题: 如图,ABC 和BDE 都是等边三角形,点A 在DE 上.求证:以AE 、AD 、AC 为边的三角形是钝角三角形.(1)【探究发现】小明通过探究发现:连接DC ,根据已知条件,可以证明DC AE =,120ADC =∠︒,从而得出ADC 为钝角三角形,故以AE 、AD 、AC 为边的三角形是钝角三角形.请你根据小明的思路,写出完整的证明过程.(2)【拓展迁移】如图,四边形ABCD 和四边形BGFE 都是正方形,点A 在EG 上.①试猜想:以AE 、AG 、AC 为边的三角形的形状,并说明理由.②若2210AE AG +=,试求出正方形ABCD 的面积.【答案】(1)钝角三角形;证明见详解(2)①直角三角形;证明见详解;②S 四边形ABCD =5【分析】(1)根据等边三角形性质得出,BE =BD ,AB =CB ,∠EBD =∠ABC =60°,再证△EBA ≌△DBC (SAS )∠AEB =∠CDB =60°,AE =CD ,求出∠ADC =∠ADB +∠BDC =120°,可得△ADC 为钝角三角形即可; (2)①以AE 、AG 、AC 为边的三角形是直角三角形,连结CG ,根据正方形性质,得出∠EBG =∠ABC ,EB =GB ,AB =CB ,∠BEA =∠BGE =45°,再证△EBA ≌△GBC (SAS )得出AE =CG ,∠BEA =∠BGC =45°,可证△AGC 为直角三角形即可;②连结BD ,根据勾股定理求出AC面积公式求解即可.(1)证明:∵△ABC 与△EBD 均为等边三角形,∴BE =BD ,AB =CB ,∠EBD =∠ABC =60°,∴∠EBA +∠ABD =∠ABD +∠DBC ,∴∠EBA =∠DBC ,在△EBA 和△DBC 中,EB DB EBA DBC AB CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EBA ≌△DBC (SAS ),∴∠AEB =∠CDB =60°,AE =CD ,∴∠ADC =∠ADB +∠BDC =120°,∴△ADC 为钝角三角形,∴以AE 、AD 、AC 为边的三角形是钝角三角形.(2)证明:①以AE 、AG 、AC 为边的三角形是直角三角形.连结CG ,∵四边形ABCD 和四边形BGFE 都是正方形,∴∠EBG =∠ABC ,EB =GB ,AB =CB ,∵EG 为正方形的对角线,∴∠BEA =∠BGE =45°,∴∠EBA +∠ABG =∠ABG +∠GBC =90°,∴∠EBA =∠GBC ,在△EBA 和△GBC 中,G EB B EBA GBC AB CB =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EBA ≌△GBC (SAS ),∴AE =CG ,∠BEA =∠BGC =45°,∴∠AGC =∠AGB +∠BGC =45°+45°=90°,∴△AGC 为直角三角形,∴以AE 、AG 、AC 为边的三角形是直角三角形;②连结BD ,∵△AGC 为直角三角形,2210AE AG +=,∴AC∴四边形ABCD 为正方形,∴AC =BD∴S 四边形ABCD =211522AC BD AC ⋅==.【点睛】本题考查等边三角形的性质,三角形全等判定与性质,正方形的性质,勾股定理,掌握等边三角形的性质,三角形全等判定与性质,正方形的性质,勾股定理是解题关键.3.(2022·海南)如图1,矩形ABCD 中,6,8AB AD ==,点P 在边BC 上,且不与点B 、C 重合,直线AP 与DC 的延长线交于点E .(1)当点P 是BC 的中点时,求证:ABP ECP △≌△;(2)将APB △沿直线AP 折叠得到APB ',点B '落在矩形ABCD 的内部,延长PB '交直线AD 于点F . ①证明FA FP =,并求出在(1)条件下AF 的值;②连接B C ',求PCB '△周长的最小值;③如图2,BB '交AE 于点H ,点G 是AE 的中点,当2EAB AEB ∠=∠''时,请判断AB 与HG 的数量关系,并说明理由.【答案】(1)见解析(2)①见解析;132AF =;②12,;③2AB HG =,见解析 【分析】(1)根据矩形的性质得到AB DE ∥,再结合P 是BC 的中点证明ABP ECP △≌△;(2)①设FA x =,在Rt AB F '中,表示出三角形的其他两边,再由勾股定理列方程计算即可; ②当点B '恰好位于对角线AC 上时,CB AB '+'最小,利用勾股定理计算即可;③过点B '作B M DE '∥,交AE 于点M ,证明B M EM AB AB ==='',再由11()22HG AG AH AE AM EM =-=-=即可得到12HG AB =. (1)解:如图9-1,在矩形ABCD 中,AB DC ,即AB DE ∥,∴1,2E B ∠=∠∠=∠.∵点P 是BC 的中点,∴BP CP =.∴(AAS)ABP ECP △≌△.(2)①证明:如图9-2,在矩形ABCD 中,AD BC ∥,∴3FAP ∠=∠.由折叠可知34∠=∠,∴4FAP ∠=∠.∴FA FP =.在矩形ABCD 中,8BC AD ==,∵点P 是BC 的中点, ∴118422BP BC ==⨯=. 由折叠可知6,4AB AB PB PB ==='=',90B AB P AB F ∠=∠=∠=''︒.设FA x =,则FP x =.∴4FB x '=-.在Rt AB F '中,由勾股定理得222AF B A B F '+'=,∴2226(4)x x =+-,∴132x =, 即132AF =. ②解:如图9-3,由折叠可知6A B B A '==,B P BP '=.∴8PCB C CP PB CB CB CB CB '''=+'+=+=+'△.由两点之间线段最短可知,当点B '恰好位于对角线AC 上时,CB AB '+'最小.连接AC ,在Rt ADC 中,90D ∠=︒,∴10AC ==,∴1064CB AC AB =-'='-=最小值, ∴88412PCB C CB '=+'=+=最小值.③解:AB 与HG 的数量关系是2AB HG =.理由是:如图9-4,由折叠可知16,,AB AB BB AE ∠=∠=⊥''.过点B '作B M DE '∥,交AE 于点M ,∵AB DE ∥,∴AB DE B M '∥∥,∴165AED ∠=∠=∠=∠.∴AB B M AB ''==,∴点H 是AM 中点.∵2EAB AEB ∠=∠'',即628∠=∠,∴528∠=∠.∵578∠=∠+∠,∴78∠=∠.∴B M EM '=.∴B M EM AB AB ===''.∵点G 为AE 中点,点H 是AM 中点, ∴11,22AG AE AH AM ==. ∴11()22HG AG AH AE AM EM =-=-=. ∴12HG AB =. ∴2AB HG =.【点睛】此题考查了矩形的性质、折叠问题、勾股定理、全等三角形的判定、等腰三角形的性质,关键是作出辅助线,根据等腰三角形的性质证明.4.(2022·吉林)如图,在ABC 中,90ACB ∠=︒,30A ∠=︒,6cm =AB .动点P 从点A 出发,以2cm/s 的速度沿边AB 向终点B 匀速运动.以PA 为一边作120APQ ∠=︒,另一边PQ 与折线AC CB -相交于点Q ,以PQ 为边作菱形PQMN ,点N 在线段PB 上.设点P 的运动时间为(s)x ,菱形PQMN 与ABC 重叠部分图形的面积为2()cm y .(1)当点Q 在边AC 上时,PQ 的长为 cm ;(用含x 的代数式表示)(2)当点M 落在边BC 上时,求x 的值;(3)求y 关于x 的函数解析式,并写出自变量x 的取值范围.【答案】(1)2x(2)1(3)22201312332x y x x ⎧⎪≤≤⎪⎪=-+-≤⎨⎪⎪-+≤≤⎪⎩< 【分析】(1)先证明∠A =∠AQP =30°,即AP =PQ ,根据题意有AP =2x ,即PQ =2x ;(2)当M 点在BC 上,Q 点在AC 上,在(1)中已求得AP =PQ =2x ,再证明△MNB 是等边三角形,即有BN =MN ,根据AB =6x =6cm ,即有x =1(s );(3)分类讨论:当01x ≤<时,此时菱形PQMN 在△ABC 的内部,此时菱形PQMN 与△ABC 重叠的面积即是菱形PQMN 的面积,过Q 点作QG ⊥AB 于G 点,求出菱形的面积即可;当x >1,且Q 点在线段AC 上时,过Q 点作QG ⊥AB 于G 点,设QM 交BC 于F 点,MN 交BC 于E 点,过M 点作NH ⊥EF 于H 点,先证明△ENB 是等边三角形、△MEF 是等边三角形,重叠部分是菱形PQMN 的面积减去等边△MEF 的面积,求出菱形PQMN 的面积和等边△MEF 的面积即可,此时需要求出当Q 点在C 点时的临界条件;当332x ≤<时,此时Q 点在线段BC 上,此时N 点始终与B 点重合,过Q 点作QG ⊥AB 于G 点,重叠部分的面积就是△PBQ 的面积,求出等边△PBQ 的面积即可.(1)当Q 点在AC 上时,∵∠A =30°,∠APQ =120°,∴∠AQP =30°,∴∠A =∠AQP ,∴AP =PQ ,∵运动速度为每秒2cm ,运动时间为x 秒,∴AP =2x ,∴PQ =2x ;(2)当M 点在BC 上,Q 点在AC 上,如图,在(1)中已求得AP =PQ =2x ,∵四边形QPMN 是菱形,∴PQ =PN =MN =2x ,PQ MN ∥,∵∠APQ =120°,∴∠QPB =60°,∵PQ MN ∥,∴∠MNB =∠QPB =60°,∵在Rt △ABC 中,∠C =90°,∠A =30°,∴∠B =60°,∴△MNB 是等边三角形,∴BN =MN ,∴AB =AP +PN +BN =2x ×3=6x =6cm ,∴x =1(s );(3)当P 点运动到B 点时,用时6÷2=3(s ),即x 的取值范围为:03x ≤≤,当M 点刚好在BC 上时,在(2)中已求得此时x =1,分情况讨论,即当01x ≤<时,此时菱形PQMN 在△ABC 的内部,∴此时菱形PQMN 与△ABC 重叠的面积即是菱形PQMN 的面积,过Q 点作QG ⊥AB 于G 点,如图,∵∠APQ =120°,∴∠QPN =60°,即菱形PQMN 的内角∠QPN =∠QMN =60°,∴QG =PQ ×sin ∠QPN =2x ,∴重叠的面积等于菱形PQMN 的面积为,即为:22y PN QG x =⨯==;当x >1,且Q 点在线段AC 上时,过Q 点作QG ⊥AB 于G 点,设QM 交BC 于F 点,MN 交BC 于E 点,过M 点作NH ⊥EF 于H 点,如图,∵PQ MN ∥,∴∠MNB =∠QPN =60,∵∠B =60°,∴△ENB 是等边三角形,同理可证明△MEF 是等边三角形∴BN =NE ,∠MEF =60°,ME =EF ,∵AP =PQ =PN =MN =2x ,AB =6,∴BN =6-AN =6-4x ,∴ME =MN -NE =2x -BN =6x -6,∵MH ⊥EF ,∴MH =ME ×sin ∠MEH =(6x -6)×sin60°=(3x -∴△MEF 的面积为:2(3311(66)1)22MEF S EF MH x x x =⨯⨯=-⨯-⨯=-△,QG =PQ ×sin ∠QPN =2x ,∵菱形PQMN 的面积为22PN QG x ⨯==,∴重叠部分的面积为2221)MEF PQMN y S S x =-=--=-+-△菱形当Q 点与C 点重合时,可知此时N 点与B 点重合,如图,∵∠CPB =∠CBA =60°,∴△PBC 是等边三角形,∴PC =PB ,∵AP =PQ =2x ,∴AP =PB =2x ,∴AB =AP +PB =4x =6,则x =32,即此时重合部分的面积为:2y =-+-312x ≤<; 当332x ≤<时,此时Q 点在线段BC 上,此时N 点始终与B 点重合,过Q 点作QG ⊥AB 于G 点,如图,∵AP =2x ,∴PB =AB -AP =6-2x ,∵∠QPB =∠ABC =60°,∴△PQB 是等边三角形,∴PQ =PB ,同时印证菱形PQMN 的顶点N 始终与B 点重合,∴QG =PQ ×sin ∠QPN =(6-2x )x -,∴211(62))22PBQ S x PB QG x =⨯⨯=⨯---=+△∴此时重叠部分的面积2PBQ y S ==-+△综上所述:22201312332x y x x ⎧⎪≤≤⎪⎪=-+-≤⎨⎪⎪-+≤≤⎪⎩<. 【点睛】本题考查了一次函数的应用、菱形的性质、等边三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、解直角三角形等知识,理清运动过程中Q 点的位置以及菱形PQMN 的位置是解答本题的关键.解答本题需要注意分类讨论的思想.5.(2022·黑龙江牡丹江)在菱形ABCD 和正三角形BGF 中,60ABC ∠=︒,P 是DF 的中点,连接PG 、PC .(1)如图1,当点G 在BC 边上时,写出PG 与PC 的数量关系 .(不必证明)(2)如图2,当点F 在AB 的延长线上时,线段PC 、PG 有怎样的数量关系,写出你的猜想,并给予证明;(3)如图3,当点F 在CB 的延长线上时,线段PC 、PG 又有怎样的数量关系,写出你的猜想(不必证明).【答案】(1)PG =(2)PG =,证明见解析(3)PG =【分析】(1)延长GP 交DC 于点E ,利用()PED PGF SAS △≌△,得出PE PG =,DE FG =,得到CE CG =,CP 是EG 的中垂线,在Rt CPG 中,60PCG ∠=︒,利用正切函数即可求解;(2)延长GP 交DA 于点E ,连接EC ,GC ,先证明()DPE FPG ASA △≌△,再证明()CDE CBG SAS △≌△,利用在Rt CPG 中,60PCG ∠=︒,即可求解;(3)延长GP 到H ,使PH PG =,连接CH ,CG ,DH ,作FE ∥DC ,先证GFP HDP △≌△,再证HDC GBC ≌△△,利用在Rt CPG 中,60PCG ∠=︒,即可求解.(1)解:如图1,延长GP 交DC 于点E ,∵P 是DF 的中点,∴PD=PF ,∵BGF 是正三角形,∴60BGF ∠=︒,∵60ABC ∠=︒,∴BGF ABC ∠=∠,∴AB GF ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB CD ,∴CD GF ∥,∴CDP PFG ∠=∠,在PED 和PGF 中,DPE FPG DP PFCDP PFG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴()PED PGF SAS △≌△,∴PE PG =,DE FG =,∵BGF 是正三角形,∴FG BG =,∵四边形ABCD 是菱形,∴CD CB =,CE CG ∴=,CP ∴是EG 的中垂线,在Rt CPG 中,60PCG ∠=︒,tan tan 60PG PCG PC PC ∴=∠⋅=︒⋅= .(2)解:PG =,理由如下:如图2,延长GP 交DA 于点E ,连接EC ,GC ,60ABC ∠=︒,BGF 正三角形,∴GF BC AD ,EDP GFP ∴∠=∠,在DPE 和FPG 中,EDP GFP DP FPDPE FPG ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩()DPE FPG ASA ∴△≌△PE PG ∴=,DE FG BG ==,60CDE CBG ∠=∠=︒,CD CB =,在CDE △和CBG 中,60CD CB CDE CBG CD CB =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩()CDE CBG SAS ∴△≌△CE CG ∴=,DCE BCG ∠=∠,120ECG DCB ∴∠=∠=︒,PE PG =,CP PG ∴⊥,1602PCG ECG ∠=∠=︒(3)解:猜想:PG = .证明:如图3,延长GP 到H ,使PH PG =,连接CH ,CG ,DH ,作FE DC ,P 是线段DF 的中点,FP DP ∴=,GPF HPD ∠=∠,GFP HDP ∴△≌△,GF HD ∴=,GFP HDP ∠=∠,120GFP PFE ∠+∠=︒,PFE PDC ∠=∠,120CDH HDP PDC ∴∠=∠+∠=︒,四边形ABCD 是菱形,CD CB ∴=,60ADC ABC ∠=∠=︒,点A 、B 、G 又在一条直线上,120GBC ∴∠=︒,四边形BEFG 是菱形,GF GB ∴=,HD GB ∴=,HDC GBC ∴△≌△,CH CG ∴=,DCH BCG ∠=∠,120DCH HCB BCG HCB ∴∠+∠=∠+∠=︒,即120HCG ∠=︒CH CG =,PH PG =,PG PC ∴⊥,60GCP HCP ∠=∠=︒,【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质、菱形的性质、全等三角形的判定和性质、解直角三角形. 6.(2022·内蒙古呼和浩特)下面图片是八年级教科书中的一道题:如图,四边形ABCD 是正方形,点E 是边BC 的中点,90AEF ∠=︒,且EF 交正方形外角的平分线CF 于点F .求证AE EF =.(提示:取AB 的中点G ,连接EG .)(1)请你思考题中“提示”,这样添加辅助线的意图是得到条件: ;(2)如图1,若点E 是BC 边上任意一点(不与B 、C 重合),其他条件不变.求证:AE EF =;(3)在(2)的条件下,连接AC ,过点E 作EP ⊥AC ,垂足为P .设=BE k BC,当k 为何值时,四边形ECFP 是平行四边形,并给予证明.【答案】(1)AG=CE (2)过程见解析(3)13,证明过程见解析 【分析】对于(1),根据点E 是BC 的中点,可得答案;对于(2),取AG=EC ,连接EG ,说明△BGE 是等腰直角三角形,再证明△GAE ≌△CEF ,可得答案;对于(3),设BC=x ,则BE =kx ,则GE =,(1)EC k x =-,再利用等腰直角三角形的性质表示EP 的长,利用平行四边形的判定得只要EP=FC ,即可解决问题.(1)解:∵E 是BC 的中点,∴BE=CE .∵点G 是AB 的中点,∴BG=AG ,∴AG=CE .故答案为:AG=CE ;(2)取AG=EC ,连接EG .∵四边形ABCD 是正方形, ∴AB=BC ,∠B =90°.∵AG=CE ,∴BG=BE ,∴△BGE 是等腰直角三角形, ∴∠BGE=∠BEG=45°,∴∠AGE =135°.∵四边形ABCD 是正方形, ∴∠BCD=90°.∵CF 是正方形ABCD 外角的平分线, ∴∠DCF=45°,∴∠ECF=90°+45°=135°. ∵AE ⊥EF ,∴∠AEB +∠FEC =90°.∵∠BAE +∠AEB =90°,∴∠BAE=∠CEF ,∴△GAE ≌△CEF ,∴AE=EF ;(3)当13k =时,四边形PECF 是平行四边形. 如图.由(2)得,△GAE ≌△CEF , ∴CF=EG .设BC=x ,则BE =kx ,∴GE =,(1)EC k x =-. ∵EP ⊥AC ,∴△PEC 是等腰直角三角形,∴∠PEC=45°,∴∠PEC+∠ECF =180°,)PE k x =-. ∴PE CF ∥,当PE=CF 时,四边形PECF 是平行四边形,)k x -=,解得13k =. 【点睛】这是一道关于四边形的综合问题,主要考查了正方形的性质,全等三角形的性质和判定,平行四边形的判定等知识.7.(2022·福建)已知ABC DEC ≌△△,AB =AC ,AB >BC .(1)如图1,CB 平分∠ACD ,求证:四边形ABDC 是菱形;(2)如图2,将(1)中的△CDE 绕点C 逆时针旋转(旋转角小于∠BAC ),BC ,DE 的延长线相交于点F ,用等式表示∠ACE 与∠EFC 之间的数量关系,并证明;(3)如图3,将(1)中的△CDE 绕点C 顺时针旋转(旋转角小于∠ABC ),若BAD BCD ∠=∠,求∠ADB 的度数.【答案】(1)见解析(2)180ACE EFC ∠+∠=︒,见解析(3)30°【分析】(1)先证明四边形ABDC 是平行四边形,再根据AB =AC 得出结论;(2)先证出ACF CEF ∠=∠,再根据三角形内角和180CEF ECF EFC ∠+∠+∠=︒,得到180ACF ECF EFC ∠+∠+∠=︒,等量代换即可得到结论;(3)在AD 上取一点M ,使得AM =CB ,连接BM ,证得ABM CDB △△≌,得到MBA BDC ∠=∠,设BCD BAD α∠=∠=,BDC β∠=,则ADB αβ∠=+,得到α+β的关系即可.(1)∵ABC DEC ≌△△,∴AC =DC ,∵AB =AC ,∴∠ABC =∠ACB ,AB =DC ,∵CB 平分∠ACD ,∴ACB DCB ∠=∠,∴ABC DCB ∠=∠,∴AB CD ∥,∴四边形ABDC 是平行四边形,又∵AB =AC ,∴四边形ABDC 是菱形;(2)结论:180ACE EFC ∠+∠=︒.证明:∵ABC DEC ≌△△,∴ABC DEC ∠=∠,∵AB =AC ,∴A ABC CB =∠∠,∴ACB DEC ∠=∠,∵180ACB ACF DEC CEF ∠+∠=∠+∠=︒,∴ACF CEF ∠=∠,∵180CEF ECF EFC ∠+∠+∠=︒,∴180ACF ECF EFC ∠+∠+∠=︒,∴180ACE EFC ∠+∠=︒;(3)在AD 上取一点M ,使得AM =CB ,连接BM ,∵AB =CD ,BAD BCD ∠=∠,∴ABM CDB △△≌,∴BM =BD ,MBA BDC ∠=∠,∴ADB BMD ∠=∠,∵BMD BAD MBA ∠=∠+∠,∴ADB BCD BDC ∠=∠+∠,设BCD BAD α∠=∠=,BDC β∠=,则ADB αβ∠=+,∵CA =CD ,∴2CAD CDA αβ∠=∠=+,∴2BAC CAD BAD β∠=∠-∠=, ∴()1180902ACB BAC β∠=︒-∠=︒-, ∴()90ACD βα∠=︒-+,∵180ACD CAD CDA ∠+∠+∠=︒,∴()()9022180βααβ︒-+++=︒,∴30αβ+=︒,即∠ADB =30°.【点睛】本题考查了菱形的判定定理、全等三角形的判定和性质、三角形内角和定理等,灵活运用知识,利用数形结合思想,做出辅助线是解题的关键.8.(2022·湖南衡阳)如图,在菱形ABCD 中,4AB =,60BAD ∠=︒,点P 从点A 出发,沿线段AD 以每秒1个单位长度的速度向终点D 运动,过点P 作PQ AB ⊥于点Q ,作PM AD ⊥交直线AB 于点M ,交直线BC 于点F ,设PQM 与菱形ABCD 重叠部分图形的面积为S (平方单位),点P 运动时间为t (秒).(1)当点M 与点B 重合时,求t 的值;(2)当t 为何值时,APQ 与BMF 全等;(3)求S 与t 的函数关系式;(4)以线段PQ 为边,在PQ 右侧作等边三角形PQE ,当24t ≤≤时,求点E 运动路径的长.【答案】(1)2t = (2)4t =或43t =(3)())220224t S t ≤≤=⎨⎪+-<≤⎪⎩【分析】(1)画出图形,根据30°直角三角形求解即可;(2)根据全等的性质计算即可,需要注意分类讨论;(3)利用面积公式计算即可,需要根据M 在B 点左边和右边分类讨论;(4)先确定E 点的运动轨迹是一条直线,再根据24t ≤≤求点E 运动路径的长.(1)M 与B 重合时,∵60A ∠=︒, ∴122PA AB ==, ∴2t =.(2)①当02t ≤≤时,∵2AM t =,∴42BM t =-,∵APQ BMF △≌△,∴AP BM =,∴42t t =-, ∴43t =. ②当24t <≤,∵2AM t =,∴24BM t =-,∵APQ BMF △≌△,∴AP BM =,∴24t t =-,∴4t =.∴4t =或43t =.(3)①当02t ≤≤时,PQ =, ∴32MQ t =,∴2PQM S S ==△. ②当24t <≤时,∵2BF t =-,)2MF t -,∴22)BFM S t =-△,∴2PQM BFM S S S =-=+-△△∴22,0224t S t ≤≤=⎨⎪+-<≤⎪⎩. (4)连接AE .∵PQE 为正三角形,∴PE =,在Rt △APE 中,2tan PE PAE PA t ∠=== ∴PAE ∠为定值.∴E 的运动轨迹为直线,AE =,当2t =时AE =当4t =时=AE∴E 的运动路径长为=【点睛】本题属于四边形的综合问题,考查了菱形的性质,30°直角三角形的性质,全等三角形的性质,锐角三角函数等知识,综合程度较高,考查学生灵活运用知识的能力.9.(2022·浙江金华)如图,在菱形ABCD 中,310,sin 5AB B ==,点E 从点B 出发沿折线B C D --向终点D 运动.过点E 作点E 所在的边(BC 或CD )的垂线,交菱形其它的边于点F ,在EF 的右侧作矩形EFGH .(1)如图1,点G 在AC 上.求证:FA FG =.(2)若EF FG =,当EF 过AC 中点时,求AG 的长.(3)已知8FG =,设点E 的运动路程为s .当s 满足什么条件时,以G ,C ,H 为顶点的三角形与BEF 相似(包括全等)?【答案】(1)见解析(2)7AG=或5(3)1s=或3225s=或327s=或1012s≤≤【分析】(1)证明△AFG是等腰三角形即可得到答案;(2)记AC中点为点O.分点E在BC上和点E在CD上两种情况进行求解即可;(3)过点A作AM BC⊥于点M,作AN CD⊥于点N.分点E在线段BM上时,点E在线段MC上时,点E 在线段CN上,点E在线段ND上,共四钟情况分别求解即可.(1)证明:如图1,∵四边形ABCD是菱形,∴BA BC=,∴BAC BCA∠=∠.∵FG BC,∴FGA BCA∠=∠,∴BAC FGA∠=∠,∴△AFG是等腰三角形,∴FA FG=.(2)解:记AC中点为点O.①当点E在BC上时,如图2,过点A作AM BC⊥于点M,∵在Rt ABM 中,365AM AB ==,∴8BM ==.∴6,2FG EF AM CM BC BM ====-=,∵,OA OC OE AM =∥, ∴112122CE ME CM ===⨯=, ∴1AF ME ==,∴167AG AF FG =+=+=.②当点E 在CD 上时,如图3,过点A 作AN CD ⊥于点N .同理,6,2FG EF AN CN ====,112AF NE CN ===, ∴615AG FG AF =-=-=.∴7AG =或5.(3)解:过点A 作AM BC ⊥于点M ,作AN CD ⊥于点N .①当点E 在线段BM 上时,08s <≤.设3EF x =,则4,3BE x GH EF x ===,ⅰ)若点H 在点C 的左侧,810s +≤,即02s <≤,如图4,10(48)24CH BC BH x x =-=-+=-.∵GHC FEB △∽△, ∴GH CH EF BE =, ∴GH EF CH BE =, ∴33244x x =-, 解得14x =, 经检验,14x =是方程的根, ∴41s x ==.∵GHC BEF △∽△, ∴GH CH BE EF =, ∴GH BE CH EF =, ∴34243x x =-, 解得825x =, 经检验,825x =是方程的根, ∴32425s x ==. ⅰ)若点H 在点C 的右侧,810s +>,即28s <≤,如图5,(48)1042CH BH BC x x =-=+-=-.∵GHC FEB △∽△, ∴GH CH EF BE =, ∴GH EF CH BE =, ∴33424x x =-, 此方程无解.∵GHC BEF △∽△, ∴GH CH BE EF =, ∴GH BE CH EF =, ∴34423x x =-, 解得87x =, 经检验,87x =是方程的根, ∴3247s x ==. ②当点E 在线段MC 上时,810s <≤,如图6,6,8,EF EH BE s ===.∴8,2BH BE EH s CH BH BC s =+=+=-=-.∵GHC FEB △∽△, ∴GH CH EF BE =, ∴GH EF CH BE =, ∴662s s=-, 此方程无解.∵GHC BEF △∽△, ∴GH CH BE EF =, ∴GH BE CH EF =, ∴626s s =-,解得1s =经检验,1s =∵810s <≤,∴1s =±③当点E 在线段CN 上时,1012s ≤≤,如图7,过点C 作⊥CJ AB 于点J ,在Rt BJC △中,10,6,8BC CJ BJ ===.8,EH BJ JF CE ===,∴BJ JF EH CE +=+,∴CH BF =,∵,90GH EF GHC EFB =∠=∠=︒,∴GHC EFB △≌△,符合题意,此时,1012s ≤≤.④当点E 在线段ND 上时,1220s <<,∵90EFB ∠>︒,∴GHC 与BEF 不相似.综上所述,s 满足的条件为:1s =或3225s =或327s =或1012s ≤≤. 【点睛】此题考查了相似三角形的性质、菱形的性质、勾股定理、等腰三角形的判定和性质、矩形的性质、锐角三角函数等知识,分类讨论方法是解题的关键.10.(2022·四川南充)如图,在矩形ABCD 中,点O 是AB 的中点,点M 是射线DC 上动点,点P 在线段AM 上(不与点A 重合),12OP AB =.(1)判断ABP △的形状,并说明理由.(2)当点M 为边DC 中点时,连接CP 并延长交AD 于点N .求证:PN AN =.(3)点Q 在边AD 上,85,4,5AB AD DQ ===,当90CPQ ∠=︒时,求DM 的长. 【答案】(1)ABP △为直角三角形,理由见解析(2)见解析 (3)43或12 【分析】(1)由点O 是AB 的中点,12OP AB =可知OP OA OB ==,由等边对等角可以推出90APB APO BPO ∠=∠+∠=︒;(2)延长AM ,BC 交于点E ,先证EC BC =,结合(1)的结论得出PC 是直角BPE 斜边的中线,推出12PC BE CE ==,进而得到34∠=∠,再通过等量代换推出21∠=∠,即可证明PN AN =; (3)过点P 作AB 的平行线,交AD 于点F ,交BC 于点G ,得到两个K 型,证明BPG FAP ∆∆,CPG PQF ∆∆,利用相似三角形对应边成比例列等式求出QF ,FP ,再通过AFP ADM ∆∆即可求出DM .(1)解:ABP △为直角三角形,理由如下:∵点O 是AB 的中点,12OP AB =, ∴OP OA OB ==,∴APO PAO ∠=∠,BPO PBO ∠=∠,∵ 180APO PAO BPO PBO ∠+∠+∠+∠=︒, ∴1180=902APO BPO ∠+∠=⨯︒︒, ∴90APB ∠=︒,∴ABP △为直角三角形;(2)证明:如图,延长AM ,BC 交于点E ,由矩形的性质知://AD BE ,90ADM ECM ∠=∠=︒,∴14∠=∠,∵ 点M 为边DC 中点,∴DM CM =,在ADM △和ECM 中,14ADM ECM DM CM ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩∴(AAS)ADM ECM ≅△△,∴EC AD =,∵BC AD =,∴EC BC =,即C 点为BE 的中点,由(1)知90APB ∠=︒,∴90BPE ∠=︒,即BPE 为直角三角形, ∴12PC BE CE ==, ∴34∠=∠,又∵23∠∠=,14∠=∠,∴21∠=∠,∴PN AN =;(3)解:如图,过点P 作AB 的平行线,交AD 于点F ,交BC 于点G ,由已知条件85,4,5AB AD DQ ===,设QF a =,FP x =, 则8124455GB AF DQ QF a a ==--=--=-,5PG x =-,85CG a =+. ∵AB AD ⊥,AB BC ⊥,//FG AB ,∴FG AD ⊥,FG BC ⊥,∴90AFP PGB ∠=∠=︒,∴90FAP FPA ∠+∠=︒,∵90APB ∠=︒,∴90BPG FPA ∠+∠=︒,∴BPG FAP ∠=∠,∴BPG FAP ∆∆, ∴GB PG FP AF =,即1255125a x x a --=-, ∴212(5)()5x x a -=-. 同理,∵ 90QFP ∠=︒,∴90FQP FPQ ∠+∠=︒,∵90CPQ ∠=︒,∴90CPG FPQ ∠+∠=︒,∴CPG FQP ∠=∠,∴CPG PQF ∆∆, ∴CG PG FP QF =,即855a x x a+-=, ∴8(5)()5x x a a -=+. ∴2128()()55a a a -=+, 解得910a =, ∴12352AF a =-=, 将910a =代入8(5)()5x x a a -=+得989(5)()10510x x -=⨯+, 整理得242090x x -+=, 解得12x =或92x =. ∵FAP DAM ∠=∠,AFP ADM ∠=∠,∴AFP ADM ∆∆, ∴FP AF DM AD =,即324x DM =, ∴83DM x =, ∴当12x =时,814323DM =⨯=,当92x =时,891232DM =⨯=,此时点M 在DC 的延长线上, 综上,DM 的长为43或12. 【点睛】本题考查矩形的性质,直角三角形斜边中线的性质,相似三角形的判定与性质等,第3问有一定难度,解题关键是作辅助线构造K 字模型.11.(2022·湖北武汉)已知CD 是ABC 的角平分线,点E ,F 分别在边AC ,BC 上,AD m =,BD n =,ADE 与BDF 的面积之和为S .(1)填空:当90ACB ∠=︒,DE AC ⊥,DF BC ⊥时,①如图1,若45B ∠=︒,m =n =_____________,S =_____________;②如图2,若60B ∠=︒,m =n =_____________,S =_____________;(2)如图3,当90ACB EDF ∠=∠=︒时,探究S 与m 、n 的数量关系,并说明理由:(3)如图4,当60ACB ∠=︒,120EDF ∠=︒,6m =,4n =时,请直接写出S 的大小.【答案】(1)①25;②4;(2)S =12mn(3)S =【分析】(1)①先证四边形DECF 为正方形,再证△ABC 为等腰直角三角形,根据CD 平分∠ACB ,得出CD ⊥AB ,且AD =BD =m ,然后利用三角函数求出BF=BD cos45°=5,DF =BD sin45°=5,AE =AD cos45°=5即可;②先证四边形DECF 为正方形,利用直角三角形两锐角互余求出∠A =90°-∠B =30°,利用30°直角三角形先证求出DE =1122AD =⨯=AE =ADcos 30°=6,DF =DE =BF =DF tan30°=2,BD =DF ÷sin60°=4即可;(2)过点D 作DH ⊥AC 于H ,DG ⊥BC 于G ,在HC 上截取HI =BG ,连接DI ,先证四边形DGCH 为正方形,再证△DFG ≌△DEH (ASA )与△DBG ≌△DIH (SAS ),然后证明∠IDA =180°-∠A -∠DIH =90°即可; (3)过点D 作DP ⊥AC 于P ,DQ ⊥BC 于Q ,在PC 上截取PR =QB ,连接DR ,过点A 作AS ⊥DR 于S ,先证明△DQF ≌△DPE ,△DBQ ≌△DRP ,再证△DBF ≌△DRE ,求出∠ADR =∠ADE +∠BDF =180°-∠FDE =60°即可.(1)解:①∵90ACB ∠=︒,DE AC ⊥,DF BC ⊥,CD 是ABC 的角平分线,∴四边形DECF 为矩形,DE =DF ,∴四边形DECF 为正方形,∵45B ∠=︒,∴∠A =90°-∠B =45°=∠B ,∴△ABC 为等腰直角三角形,∵CD 平分∠ACB ,∴CD ⊥AB ,且AD =BD =m ,∵m =∴BD =n =∴BF =BDcos 45°=5,DF =BDsin 45°=5,AE =ADcos 45°=5,ED =DF =5,∴S = 1155552522ADE BDF S S ∆+=⨯⨯+⨯⨯=;故答案为25;②∵90ACB ∠=︒,DE AC ⊥,DF BC ⊥,CD 是ABC 的角平分线,∴四边形DECF 为矩形,DE =DF ,∴四边形DECF 为正方形,∵60B ∠=︒,∴∠A =90°-∠B =30°,∴DE =1122AD =⨯AE =AD cos30°=6,DF =DE = ∵∠BDF =90°-∠B =30°,∴BF =DF tan30°=2,∴BD =DF ÷sin60°=4,∴BD =n =4,∴S=116222ADE BDF S S ∆+=⨯+⨯⨯ 故答案为:4;(2)解:过点D 作DH ⊥AC 于H ,DG ⊥BC 于G ,在HC 上截取HI =BG ,连接DI ,∴∠DHC =∠DGC =∠GCH =90°,∴四边形DGCH 为矩形,∵CD 是ABC 的角平分线,DH ⊥AC ,DG ⊥BC ,∴DG =DH ,∴四边形DGCH 为正方形,∴∠GDH =90°,∵90EDF ∠=︒,∴∠FDG +∠GDE =∠GDE +∠EDH =90°,∴∠FDG =∠EDH ,在△DFG 和△DEH 中,FDG EDH DG DHDGF DHE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△DFG ≌△DEH (ASA )∴FG =EH ,在△DBG 和△DIH 中,DG DH DGB DHI BG IH =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DBG ≌△DIH (SAS ),∴∠B =∠DIH ,DB =DI =n ,∵∠DIH +∠A =∠B +∠A =90°,∴∠IDA =180°-∠A -∠DIH =90°,∴S △ADI =1122AD DI mn ⋅=, ∴S =12ADE BDF ADE HDI ADI S S SS S mn ∆∆∆+=+==;(3)过点D 作DP ⊥AC 于P ,DQ ⊥BC 于Q ,在PC 上截取PR =QB ,连接DR ,过点A 作AS ⊥DR 于S , ∵CD 是ABC 的角平分线,DP ⊥AC ,DQ ⊥BC ,∴DP =DQ ,∵∠ACB=60°∴∠QDP =120°,∵120EDF ∠=︒,∴∠FDQ +∠FDP =∠FDP +∠EDP =120°,∴∠FDQ =∠EDP ,在△DFQ 和△DEP 中,FDQ EDP DQ DPDQF DPE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴△DFQ ≌△DEP (ASA )∴DF =DE ,∠QDF =∠PDE ,在△DBQ 和△DRP 中,DQ DP DQB DPR BQ RP =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DBQ ≌△DRP (SAS ),∴∠BDQ =∠RDP ,DB =DR ,∴∠BDF =∠BDQ +∠FDQ =∠RDP +∠EDP =∠RDE ,∵DB =DE ,DB =DR ,∴△DBF ≌△DRE ,∴∠ADR =∠ADE +∠BDF =180°-∠FDE =60°,∴S =S △ADR=111sin 6064222AS DR AD DR ⋅=︒⨯=⨯=. 【点睛】本题考查等腰直角三角形判定与性质,正方形判定与性质,三角形全等判定与性质,直角三角形判定,三角形面积,角平分线性质,解直角三角形,掌握等腰直角三角形判定与性质,正方形判定与性质,三角形全等判定与性质,直角三角形判定,三角形面积,角平分线性质,解直角三角形是解题关键. 12.(2022·山东临沂)已知ABC 是等边三角形,点B ,D 关于直线AC 对称,连接AD ,CD .(1)求证:四边形ABCD 是菱形;(2)在线段AC 上任取一点Р(端点除外),连接PD .将线段PD 绕点Р逆时针旋转,使点D 落在BA 延长线上的点Q 处.请探究:当点Р在线段AC 上的位置发生变化时,DPQ ∠的大小是否发生变化?说明理由.(3)在满足(2)的条件下,探究线段AQ 与CP 之间的数量关系,并加以证明.【答案】(1)见解析(2)DPQ ∠大小不变,理由见解析(3)CP AQ =,证明见解析【分析】(1)连接BD ,由等边三角形的性质可得AC 垂直平分BD ,继而得出AB BC CD AD ===,便可证明;(2)连接PB ,过点P 作PE CB ∥交AB 于点E ,PF ⊥AB 于点F ,可证明APE 是等边三角形,由等腰三角形三线合一证明APF EPF ∠=∠,QPF BPF ∠=∠,即可求解;(3)由等腰三角形三线合一的性质可得AF = FE ,QF = BF ,即可证明.(1)连接BD , ABC 是等边三角形,AB BC AC ∴==,点B ,D 关于直线AC 对称,∴AC 垂直平分BD ,,DC BC AD AB ∴==,AB BC CD AD ∴===,∴四边形ABCD 是菱形;(2)当点Р在线段AC 上的位置发生变化时,DPQ ∠的大小不发生变化,始终等于60°,理由如下: 将线段PD 绕点Р逆时针旋转,使点D 落在BA 延长线上的点Q 处,PQ PD ∴=, ABC 是等边三角形,,60AB BC AC BAC ABC ACB ∴==∠=∠=∠=︒,连接PB ,过点P 作PE CB ∥交AB 于点E ,PF ⊥AB 于点F ,则60,60APE ACB AEP ABC ∠=∠=︒∠=∠=︒,60APE BAC AEP ∴∠=∠=︒=∠,APE ∴是等边三角形,AP EP AE ∴==,PF AB ⊥,APF EPF ∴∠=∠,点B ,D 关于直线AC 对称,点P 在线段AC 上,∴PB = PD ,∠DP A =∠BP A ,∴PQ = PD ,PF AB ⊥,QPF BPF ∴∠=∠,∴∠QPF -∠APF =∠BPF -∠EPF ,即∠QP A = ∠BPE ,∴∠DPQ =∠DP A - ∠QP A =∠BP A -∠BPE = ∠APE = 60°;(3)AQ = CP ,证明如下:AC = AB ,AP = AE ,∴AC - AP = AB – AE ,即CP = BE ,AP = EP ,PF ⊥AB ,∴AF = FE ,PQ = PD ,PF ⊥AB ,∴QF = BF ,∴ QF - AF = BF – EF ,即AQ = BE ,∴AQ = CP . 【点睛】本题考查了图形的旋转,等边三角形的判定和性质,等腰三角形的性质,菱形的判定等,熟练掌握知识点是解题的关键.13.(2022·江西)问题提出:某兴趣小组在一次综合与实践活动中提出这样一个问题:将足够大的直角三角板()90,60PEF P F ∠=︒∠=︒的一个顶点放在正方形中心O 处,并绕点O 逆时针旋转,探究直角三角板PEF 与正方形ABCD 重叠部分的面积变化情况(已知正方形边长为2).(1)操作发现:如图1,若将三角板的顶点P 放在点O 处,在旋转过程中,当OF 与OB 重合时,重叠部分的面积为__________;当OF 与BC 垂直时,重叠部分的面积为__________;一般地,若正方形面积为S ,在旋转过程中,重叠部分的面积1S 与S 的关系为__________;(2)类比探究:若将三角板的顶点F 放在点O 处,在旋转过程中,,OE OP 分别与正方形的边相交于点M ,N . ①如图2,当BM CN =时,试判断重叠部分OMN 的形状,并说明理由;②如图3,当CM CN =时,求重叠部分四边形OMCN 的面积(结果保留根号);(3)拓展应用:若将任意一个锐角的顶点放在正方形中心O 处,该锐角记为GOH ∠(设GOH α∠=),将GOH ∠绕点O 逆时针旋转,在旋转过程中,GOH ∠的两边与正方形ABCD 的边所围成的图形的面积为2S ,请直接写出2S 的最小值与最大值(分别用含α的式子表示),(参考数据:sin15tan152︒=︒=︒= 【答案】(1)1,1,114S S =(2)①OMN 1 (3)tan ,1tan 4522αα⎛⎫-︒- ⎪⎝⎭ 【分析】(1)如图1,若将三角板的顶点P 放在点O 处,在旋转过程中,当OF 与OB 重合时,OE 与OC重合,此时重叠部分的面积=△OBC的面积=14正方形ABCD的面积=1;当OF与BC垂直时,OE⊥BC,重叠部分的面积=14正方形ABCD的面积=1;一般地,若正方形面积为S,在旋转过程中,重叠部分的面积S1与S的关系为S1=14S.利用全等三角形的性质证明即可;(2)①结论:△OMN是等边三角形.证明OM=ON,可得结论;②如图3中,连接OC,过点O作OJ⊥BC于点J.证明△OCM≌△OCN(SAS),推出∠COM=∠CON=30°,解直角三角形求出OJ,即可解决问题;(3)如图4-1中,过点O作OQ⊥BC于点Q,当BM=CN时,△OMN的面积最小,即S2最小.如图4-2中,当CM=CN时,S2最大.分别求解即可.(1)如图1,若将三角板的顶点P放在点O处,在旋转过程中,当OF与OB重合时,OE与OC重合,此时重叠部分的面积=△OBC的面积=14正方形ABCD的面积=1;当OF与BC垂直时,OE⊥BC,重叠部分的面积=14正方形ABCD的面积=1;一般地,若正方形面积为S,在旋转过程中,重叠部分的面积S1与S的关系为S1=14 S.理由:如图1中,设OF交AB于点J,OE交BC于点K,过点O作OM⊥AB于点M,ON⊥BC于点N.∵O是正方形ABCD的中心,∴OM=ON,∵∠OMB=∠ONB=∠B=90°,∴四边形OMBN是矩形,∵OM=ON,∴四边形OMBN是正方形,∴∠MON=∠EOF=90°,∴∠MOJ=∠NOK,∵∠OMJ=∠ONK=90°,∴△OMJ≌△ONK(AAS),∴S△PMJ=S△ONK,∴S四边形OKBJ=S正方形OMBN=14S正方形ABCD,∴S1=14 S.故答案为:1,1,S1=14 S.(2)①如图2中,结论:△OMN是等边三角形.理由:过点O作OT⊥BC,∵O是正方形ABCD的中心,∴BT=CT,∵BM=CN,∴MT=TN,∵OT⊥MN,∴OM=ON,∵∠MON=60°,∴△MON是等边三角形;②如图3中,连接OC,过点O作OJ⊥BC于点J.。
2023年中考数学真题汇编几何综合压轴问题专项练习(共40题)(解析版)
几何综合压轴问题专项练习答案(40题)(1)将CDE 绕顶点C 旋转一周,请直接写出点M ,N 距离的最大值和最小值;(2)将CDE 绕顶点C 逆时针旋转120︒(如图2),求MN 【答案】(1)最大值为3,最小值为1(2)7【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线,得出,CM CN 解;(2)过点N 作NP MC ⊥,交MC 的延长线于点P ,根据旋转的性质求得进而可得1CP =,勾股定理解Rt ,Rt NCP MCP ,即可求解.【详解】(1)解:依题意,112CM DE ==,12CN AB =当M 在NC 的延长线上时,,M N 的距离最大,最大值为(2)解:如图所示,过点N 作NP MC ⊥,交MC 的延长线于点∵CDE 绕顶点C 逆时针旋转∴120BCE ∠=︒,∵45BCN ECM ∠=∠=︒,∴MCN BCM ECM ∠=∠-∠=∴60NCP ∠=︒,∴30CNP ∠=︒,∴112CP CN ==,在Rt CNP 中,2NP NC =-在Rt MNP △中,MP MC CP =+∴2234MN NP MP =+=+【点睛】本题考查了直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,勾股定理,旋转的性质,含(1)如图1,求证:DE BF =;(2)如图2,若2AD BF =,的延长线恰好经过DE 的中点【答案】(1)见解析(2)22BE =+△∵点G 是DE 的中点,∴GH 是FCD 的中位线,∴11122GH CD AD ===,设BE a =,则CH EH ==(1)如图1,求AB边上的高CH的长.''.(2)P是边AB上的一动点,点,C D同时绕点P按逆时针方向旋转90︒得点,C D①如图2,当点C'落在射线CA上时,求BP的长.△是直角三角形时,求BP的长.②当AC D''∴90C PQ PC Q '∠+∠='︒∵90C PQ CPH ∠+∠='︒∴PC Q CPH ∠=∠'.由旋转知PC PC '=,设C D ''与射线BA 的交点为作CH AB ⊥于点H .∵PC PC ⊥',∴90CPH TPC ∠'+∠=︒,∵C D AT ''⊥,∴90PC T TPC ∠'+∠='︒,【答案】(1)①见解析;②AD DF BD =+,理由见解析;【分析】(1)①证明:ABE CBD ∠=∠,再证明ABE ≅△可得DF DC =.证明AE DF =,从而可得结论;(2)如图,过点B 作BE AD ⊥于点E ,得90BED ∠=︒,证明2DE BD =,证明2AB BC =,ABE CBD ∠=∠,可得②AD DF BD=+.理由如下:∵DF和DC关于AD对称,=.∴DF DC=,∵AE CD∴AE DF=.∴AD AE DE DF BD=+=+∵DF 和DC 关于AD 对称,∴DF DC =,ADF ADC ∠=∠.∵CD BD ⊥,∴45ADF ADC ∠=∠=︒,∴45EBD ∠=︒.∴2DE BD =.∵AB AC AF ==,∴()11222HF BF BD DF ==-=,222262210BC BD CD =+=+=∴2221022AF AC BC ===⨯=25HF (2)知识应用:如图2Y是菱形;①求证:ABCD②延长BC至点E,连接OE交【答案】(1)见解析5∴1BG BO GC OD==,∴115222CG BC AD ===,∴552OF GC .处从由60PC P C PCP ''=∠=︒,,可知PCP '△为①三角形,故PP PC '=,又P A PA ''=,故PA PB PC PA PB PP A B '''++=++≥,由②可知,当B ,P ,P ',A 在同一条直线上时,PA PB PC ++取最小值,如图2,最小值为(3)如图5,设村庄A ,B ,C 的连线构成一个三角形,且已知4km 23km AC BC ==,,建一中转站P 沿直线向A ,B ,C 三个村庄铺设电缆,已知由中转站P 到村庄A ,B ,C 元/km ,a 元/km ,2a 元/km ,选取合适的P 的位置,可以使总的铺设成本最低为___________用含的式子表示)∵ACP A CP ''∠=∠,∴ACP BCP A CP BCP ∠+∠=∠+∠''又∵60PCP '∠=︒过点A '作A H BC '⊥,垂足为H ,∵60ACB ∠=︒,90ACA '∠=︒,∴30A CH '∠=︒,1猜想证明:(1)如图2,试判断四边形AEDG的形状,并说明理由.问题解决;(2)如图3,将图2中左侧折叠的三角形展开后,重新沿MN折叠,使得顶点B与点∵1122 CHGS CH HG=⋅=∴154302CG HE⋅=⨯=,①求证:PD PB =;②将线段DP 绕点P 逆时针旋转,化时,DPQ ∠的大小是否发生变化?请说明理由;③探究AQ 与OP 的数量关系,并说明理由.【答案】(1)①见解析;②不变化,(2)AQ CP =,理由见解析【分析】(1)①根据正方形的性质证明②作,PM AB PN AD ⊥⊥,垂足分别为点∵四边形ABCD 是正方形,∴45DAC BAC ∠=∠=︒,∴四边形AMPN 是矩形,∴90MPN ∠=︒,∵四边形ABCD 是正方形,∴45BAC ∠=︒,90AOB ∠=∴45AEP ∠=︒,四边形OPEF=作PM AB⊥于点M,则QM MB=,∴QA BE=.∴AQ CP(1)求BCF ∠的度数;(2)求CD 的长.深入探究:(3)若90BAC ∠<︒,将BMN 绕点B 顺时针旋转α,得到BEF △,连接AE ,CF 满足0360α︒<<︒,点,,C E F 在同一直线上时,利用所提供的备用图探究BAE ∠与ABF ∠的数量关系,并说明理由.【答案】初步尝试:(1)1MN AC =;MN AC ∥;(2)特例研讨:(1)30BCF ∠=︒;(2)CD∵MN 是BAC 的中位线,∴MN AC ∥,∴90BMN BAC ∠=∠=︒∵将BMN 绕点B 顺时针旋转α∴,BE BM BF BN ==;BEF ∠=∵点,,A E F 在同一直线上时,2∵,ADN BDE ANB BED ∠=∠∠=∠∴ADN BDE ∽,∴2222DN AN DE BE ===,设DE x =,则2DN x =,在Rt ABE △中,2,2BE AE ==在Rt ADN △中,22AD DN AN =+∵AB AC =,∴A ABC CB =∠∠,设ABC ACB θ∠=∠=,则1802BAC θ∠=︒-,∵MN 是ABC 的中位线,∴MN AC∥∴MNB MBN θ∠=∠=,∵将BMN 绕点B 顺时针旋转α,得到BEF △,∴EBF MBN ≌,MBE NBF α∠=∠=,∴EBF EFB θ∠=∠=∴1802BEF θ∠=︒-,∵点,,C E F 在同一直线上,∴2BEC θ∠=∴180BEC BAC ∠+∠=︒,∴,,,A B E C 在同一个圆上,∴EAC EBC αθ∠=∠=-∴()()1802BAE BAC EAC θαθ∠=∠-∠=︒---180αθ=︒--∵ABF αθ∠=+,∴180BAE ABF ∠∠=+︒;如图所示,当F 在EC 上时,∵,BEF BAC BC BC∠=∠=∴,,,A B E C 在同一个圆上,设ABC ACB θ∠=∠=,则1802BAC BEF θ∠=∠=︒-,将BMN 绕点B 顺时针旋转α,得到BEF △,设NBF β∠=,则EBM β∠=,则360αβ+=︒,∴ABF θβ∠=-,∵BFE EBF θ∠=∠=,EFB FBC FCB∠=∠+∠∴ECB FCB EFB FBC θβ∠=∠=∠-∠=-,∵ EBEB =∴EAB ECB θβ∠=∠=-∴BAE ∠ABF=∠综上所述,BAE ABF ∠=∠或180BAE ABF ∠∠=+︒【点睛】本题考查了圆周角定理,圆内接四边形对角互补,相似三角形的性质与判定,旋转的性质,中位线的性质与判定,等腰三角形的性质与判定,三角形内角和定理,三角形外角的性质,勾股定理,熟练掌握以上知识是解题的关键.10.(2023·湖北黄冈·统考中考真题)【问题呈现】CAB △和CDE 都是直角三角形,90,,ACB DCE CB mCA CE mCD ∠=∠=︒==,连接AD ,BE ,探究AD ,BE 的位置关系.(1)如图1,当1m =时,直接写出AD ,BE 的位置关系:____________;(2)如图2,当1m ≠时,(1)中的结论是否成立?若成立,给出证明;若不成立,说明理由.【拓展应用】(3)当3,47,4m AB DE ===时,将CDE 绕点C 旋转,使,,A D E 三点恰好在同一直线上,求(2)解:成立;理由如下:∵90DCE ACB ∠=∠=︒,∴DCA ACE ACE ∠+∠=∠+(3)解:当点E 在线段AD设AD y =,则AE AD DE =+根据解析(2)可知,DCA △∴3BE BC m AD AC===,勾股定理,解题的关键是熟练掌握三角形相似的判定方法,画出相应的图形,注意分类讨论.(1)若点P 在AB 上,求证:A P AP '=;(2)如图2.连接BD .①求CBD ∠的度数,并直接写出当180n =时,x 的值;②若点P 到BD 的距离为2,求tan A MP '∠的值;∵PM 平分A MA '∠∴90PMA ∠=︒∴PM AB∥∴DNM DBA V V ∽∴DN DM MN DB DA BA ==∵8,6,90AB DA A ==∠=︒,∴2226BD AB AD =+=+∴2103sin 3BQ BP DBA ===∠,∵90PQB CBD DAB ∠=∠=∠=︒,∴90QPB PBQ DBA ∠=︒-∠=∠,∵A MP AMP ' ≌,∴90PA M A '∠=∠=︒,(2)如图②,在矩形ABCD 的BC 边上取一点E ,将四边形ABED 沿DE 翻折,使点B '处,若24,6BC CE AB ⋅==,求BE 的值;(3)如图③,在ABC 中,45,BAC AD BC ∠=︒⊥,垂足为点,10,D AD AE ==于点F ,连接DF ,且满足2DFE DAC ∠=∠,直接写出53BD EF +的值.∵EF BC ∥,∴2CDF DFE ∠=∠=∴CDH FDH ∠=∠,又∵DH DH =,CHD ∠∴(ASA CHD FHD ≌【点睛】本题考查矩形的性质、翻折性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、锐角三角函数等知识,综合性强,较难,属于中考压轴题,熟练掌握相关知识的联系与运用,添加辅助线求解是解答的关键.13.(2023·湖南郴州·=,连接点E,使CE AD(1)如图1,当点D在线段AB上时,猜测线段CF与BD的数量关系并说明理由;(2)如图2,当点D在线段AB的延长线上时,①线段CF与BD的数量关系是否仍然成立?请说明理由;②如图3,连接AE.设4AB=,若AEB DEB∠=∠,求四边形BDFC的面积.【答案】(1)1CF BD=,理由见解析∴60,ADG ABC AGD ∠=∠=︒∠=∠∴ADG △为等边三角形,∴AD AG DG ==,∵AD CE =,AD AB AG AC -=-∴DG CE =,BD CG =,于点由①知:ADG △为等边三角形,∵ABC 为等边三角形,∴4,AB AC BC BH CH =====∴2223AH AB BH =-=,(1)若正方形ABCD 的边长为2,E 是AD 的中点.①如图1,当90FEC ∠=︒时,求证:AEF DCE ∽△△;②如图2,当2tan 3FCE ∠=时,求AF 的长;(2)如图3,延长CF ,DA 交于点G ,当1,sin 3GE DE FCE =∠=时,求证:,可得结论;正方形ABCD 中,①ADC BAD ∠=∠ ∴AEF CED ∠+∠=AEF ECD ∴∠=∠,延长DA ,CF 交于点G ,作GH CE ⊥,垂足为H ,90EDC EHG ∠=∠=︒ 且∠问题探究:(1)先将问题特殊化,如图(2),当90α=︒时,直接写出GCF ∠的大小;(2)再探究一般情形,如图(1),求GCF ∠与α的数量关系.问题拓展:(3)将图(1)特殊化,如图(3),当120α=︒时,若12DG CG =,求BE CE 的值.故答案为:45︒.(2)解:在AB上截取ANABC BAE AEB∠+∠+∠=∠=∠,ABC AEF22⎝⎭(3)解:过点A作CD的垂线交CD的延长线于点【点睛】此题考查菱形性质、三角形全等、三角形相似,解题的关键是熟悉菱形性质、三角形全等、三角形相似.16.(2023·山西·统考中考真题)问题情境:“综合与实践沿对角线剪开,得到两个全等的三角形纸片,表示为∠=∠=︒∠=∠.将ABCACB DEF A D90,和DFE△(1)数学思考:谈你解答老师提出的问题;(2)深入探究:老师将图2中的DBE绕点B逆时针方向旋转,使点问题.∠①“善思小组”提出问题:如图3,当ABE②“智慧小组”提出问题:如图AH的长.请你思考此问题,直接写出结果.【答案】(1)正方形,见解析(2)①AM BE=,见解析;【分析】(1)先证明四边形形;∠(2)①由已知ABE【点睛】本题考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、正方形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、三角函数、勾股定理等知识点,适当添加的辅助线、构造相似三角形是解题的关键.17.(2023·湖北十堰·统考中考真题)过正方形E ,连接AE ,直线AE 交直线(1)如图1,若25CDP ∠=︒,则DAF ∠=___________(2)如图1,请探究线段CD ,EF ,AF 之间的数量关系,并证明你的结论;(3)在DP 绕点D 转动的过程中,设AF a =,EF 【答案】(1)20︒。
人教版七年级数学上册6.1.1第3课时立体图形的展开与折叠课件
D.六棱柱
解析 从展开图可知,该几何体有七个面,因此该几何体是五 棱柱,故选A.
4.(跨学科·语文)(2024四川眉山仁寿期末)《北史·列女传》:
“吾闻闻名不如见面,小人未见礼教,何足责哉.”《水浒
传》第三回:“鲁提辖连忙还礼,说道:‘闻名不如见面,见面
胜似闻名.’”其中“闻名不如见面”的意思是只听名声不
如见面更能了解,如图所示的是正方体的表面展开图,则与
“闻”字相对的字是 ( C )
A.不
B.如
C.见
D.面
解析 由正方体的表面展开图可知,“闻”与“见”相对,
“名”与“如”相对,“不”与“面”相对.故选C.
5.(2024贵州贵阳期末)如图所示的是一个几何体的平面展开 图,则这个几何体是 ( A )
第六章 几何图形初步
6.1 几何图形
6.1.1 立体图形与平面图形 第3课时 立体图形的展开与折叠
基础过关全练
知识点5 立体图形的展开图
1.(2024新疆克州期末)如图所示的是一个立体图形的展开
图,则该立体图形是 ( C )
A.长方体
B.三棱锥
C.圆柱
D.圆锥
解析 题图中几何体的展开图为长方形和圆形, 所以该立体图形是圆柱,故选C.
7.(2024北京西城期末)如图所示的是某个几何体的展开图, 则这个几何体是 ( A )
A.三棱柱
B.圆柱
C.四棱柱
D.圆锥
解析 从展开图可知,该几何体有五个面,两个三角形的底 面,三个长方形的侧面,因此该几何体是三棱柱,故选A.
8.下列图形是正方体展开图的有 ( C )
A.1个
B.2个
C.3个
解析 由题图可知,“※”和“○”相对,“△”与一个白面 相对,剩余的两个白面相对,“△”与“○”相邻,只有B符合 题意.
中考数学真题分类汇编(第三期)专题18 图形的展开与叠折试题(含解析)-人教版初中九年级全册数学试题
图形的展开与叠折一.选择题1.(2018·某某江汉·3分)如图是某个几何体的展开图,该几何体是()A.三棱柱B.三棱锥C.圆柱 D.圆锥【分析】侧面为三个长方形,底边为三角形,故原几何体为三棱柱.【解答】解:观察图形可知,这个几何体是三棱柱.2.(2018•莱芜•3分)已知圆锥的三视图如图所示,则这个圆锥的侧面展开图的面积为()A.60πcm2B.65πcm2C.120πcm2D.130πcm2【分析】先利用三视图得到底面圆的半径为5cm,圆锥的高为12cm,再根据勾股定理计算出母线长为13cm,然后根据锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长和扇形的面积公式计算.【解答】解:根据三视图得到圆锥的底面圆的直径为10cm,即底面圆的半径为5cm,圆锥的高为12cm,所以圆锥的母线长==13,所以这个圆锥的侧面积=•2π•5•13=65π(cm2).故选:B.【点评】本题考查了圆锥的计算:圆锥的侧面展开图为一扇形,这个扇形的弧长等于圆锥底面的周长,扇形的半径等于圆锥的母线长.也考查了三视图.3.(2018•某某•3分)如图,是一个几何体的表面展开图,则该几何体是A. 正方体B. 长方体C. 三棱柱D. 四棱锥【答案】C【解析】根据表面展开图中有两个三角形,三个长方形,由此即可判断出此几何体为三棱柱。
【详解】观察可知图中有一对全等的三角形,有三个长方形,所以此几何体为三棱柱,故选C【点睛】本题考查了几何体的展开图,熟记常见立体图形的展开图特点是解决此类问题的关键.4.(2018·某某某某·2分)下列图形中,哪一个是圆锥的侧面展开图?()A. B.C.D.【分析】根据圆锥的侧面展开图的特点作答.【解答】解:圆锥的侧面展开图是光滑的曲面,没有棱,只是扇形.故选:B.【点评】此题考查了几何体的展开图,注意圆锥的侧面展开图是扇形.5.(2018·某某江汉·3分)一个圆锥的侧面积是底面积的2倍,则该圆锥侧面展开图的圆心角的度数是()A.120°B.180°C.240°D.300°【分析】根据圆锥的侧面积是底面积的2倍可得到圆锥底面半径和母线长的关系,利用圆锥侧面展开图的弧长=底面周长即可得到该圆锥的侧面展开图扇形的圆心角度数.【解答】解:设母线长为R,底面半径为r,∴底面周长=2πr,底面面积=πr2,侧面面积=πrR,∵侧面积是底面积的2倍,∴2πr2=πrR,∴R=2r,设圆心角为n,则=2πr=πR,解得,n=180°,故选:B.6.(2018·某某江汉·3分)如图,正方形ABCD中,AB=6,G是BC的中点.将△ABG沿AG 对折至△AFG,延长GF交DC于点E,则DE的长是()A.1 B.1.5 C.2 D.【分析】根据翻折变换的性质和正方形的性质可证Rt△AFE≌Rt△ADE;在直角△ECG中,根据勾股定理即可求出DE的长.【解答】解:∵AB=AD=AF,∠D=∠AFE=90°,在Rt△ABG和Rt△AFG中,∵,∴Rt△AFE≌Rt△ADE,∴EF=DE,设DE=FE=x,则EC=6﹣x.∵G为BC中点,BC=6,∴CG=3,在Rt△ECG中,根据勾股定理,得:(6﹣x)2+9=(x+3)2,解得x=2.则DE=2.故选:C.5.(2018·某某省某某·3分)如图,在矩形ABCD中,E是AB边的中点,沿EC对折矩形ABCD,使B点落在点P处,折痕为EC,连结AP并延长AP交CD于F点,连结CP并延长CP 交AD于Q点.给出以下结论:①四边形AECF为平行四边形;②∠PBA=∠APQ;③△FPC为等腰三角形;④△APB≌△EPC.其中正确结论的个数为()A.1B.2C.3D.4解:①如图,EC,BP交于点G;∵点P是点B关于直线EC的对称点,∴EC垂直平分BP,∴EP=EB,∴∠EBP=∠EPB.∵点E为AB中点,∴AE=EB,∴AE=EP,∴∠PAB=∠PBA.∵∠PAB+∠PBA+∠APB=180°,即∠PAB+∠PBA+∠APE+∠BPE=2(∠PAB+∠PBA)=180°,∴∠PAB+∠PBA=90°,∴AP⊥BP,∴AF∥EC;∵AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形,故①正确;②∵∠APB=90°,∴∠APQ+∠BPC=90°,由折叠得:BC=PC,∴∠BPC=∠PBC.∵四边形ABCD是正方形,∴∠ABC=∠ABP+∠PBC=90°,∴∠ABP=∠APQ,故②正确;③∵AF∥EC,∴∠FPC=∠PCE=∠BCE.∵∠PFC是钝角,当△BPC是等边三角形,即∠BCE=30°时,才有∠FPC=∠FCP,如右图,△PCF不一定是等腰三角形,故③不正确;④∵AF=EC,AD=BC=PC,∠ADF=∠EPC=90°,∴Rt△EPC≌△FDA(HL).∵∠ADF=∠APB=90°,∠FAD=∠ABP,当BP=AD或△BPC是等边三角形时,△APB≌△FDA,∴△APB≌△EPC,故④不正确;其中正确结论有①②,2个.故选B.7.(2018·某某省某某市3分)毕业前夕,同学们准备了一份礼物送给自己的母校,现用一个正方体盒子进行包装,六个面上分别写上“祝、母、校、更、美、丽”,其中“祝”与“更”,“母”与“美”在相对的面上.则此包装盒的展开图(不考虑文字方向)不可能是()A.B.C.D.【解答】解:选项D不可能.理由:选项D,围成的立方体如图所示,不符合题意,故选:D.二.填空题1.(2018·某某省某某市)如图,是某立体图形的三视图,则这个立体图形的侧面展开图的面积是65π.(结果保留π)【解答】解:由三视图可知圆锥的底面半径为5,高为12,所以母线长为13,所以侧面积为πrl=π×5×13=65π.故答案为:65π.2.(2018·某某某某·3分)如图,矩形ABCD中,AB=2,BC=3,点E为AD上一点,且∠ABE=30°,将△ABE沿BE翻折,得到△A′BE,连接CA′并延长,与AD相交于点F,则DF的长为.解:如图作A′H⊥BC于H.∵∠ABC=90°,∠ABE=∠EBA′=30°,∴∠A′BH=30°,∴A′H=BA′=1,BH=A′H=,∴CH=3﹣.∵△CDF∽△A′HC,∴ =,∴ =,∴DF=6﹣2.故答案为:6﹣2.3.(2018·某某某某·3分)如图,圆锥侧面展开得到扇形,此扇形半径CA=6,圆心角∠ACB=120°,则此圆锥高OC的长度是4.【分析】先根据圆锥的侧面展开图,扇形的弧长等于该圆锥的底面圆的周长,求出OA,最后用勾股定理即可得出结论.【解答】解:设圆锥底面圆的半径为r,∵AC=6,∠ACB=120°,∴==2πr,∴r=2,即:OA=2,在Rt△AOC中,OA=2,AC=6,根据勾股定理得,OC==4,故答案为:4.【点评】此题主要考查了扇形的弧长公式,勾股定理,求出OA是解本题的关键.三.解答题1.(2018·某某荆州·8分)如图,对折矩形纸片ABCD,使AB与DC重合,得到折痕MN,将纸片展平;再一次折叠,使点D落到MN上的点F处,折痕AP交MN于E;延长PF交AB 于G.求证:(1)△AFG≌△AFP;(2)△APG为等边三角形.【解答】证明:(1)由折叠可得:M、N分别为AD、BC的中点,∵DC∥MN∥AB,∴F为PG的中点,即PF=GF,由折叠可得:∠PFA=∠D=90°,∠1=∠2,在△AFP和△AFG中,,∴△AFP≌△AFG(SAS);(2)∵△AFP≌△AFG,∴AP=AG,∵AF⊥PG,∴∠2=∠3,∵∠1=∠2,∴∠1=∠2=∠3=30°,∴∠2+∠3=60°,即∠PAG=60°,∴△APG为等边三角形.。
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【黄冈中考】备战2012年中考数学——图形的展开与叠折的押轴题
解析汇编二
图形的展开与叠折
一、选择题
1.(2011湖南长沙,8,3分)如图是每个面上都有一个汉字的正方体的一种展开图,那么在原正方体的表面上,与汉字“美”相对面上的汉字是 ( )
A.我
B.爱
C.长
D.沙
【解题思路】根据正方体的展开图类型,展开面上汉字“我”对“沙”,“爱”对“丽”,“美”对“长”.
【答案】C
【点评】本题考查了正方体的平面展开图.解决此类问题我们可以用纸经过折叠或剪拼动手操作来解决是行之有效的办法.一般在客观题中难度较小.
1. (2011台湾27)图(十一)为一直角柱,其中两底面为全等的梯形,其面积和为16;四 个侧面均为长方形,其面积和为45。
若此直角柱的体积为24,则所有边的长度和为何?
(A) 30 (B) 36 (C) 42 (D) 48
【分析】:设梯形的两底分别为a 、b 两腰分别为e 、d ,直角柱的高为c ,∵四个侧面均
为
长方形,其面积和为45∴ac+bc+ec+dc=45 ∵两底面为全等的梯形,其面积和为16直角柱的体积为24 ∴8c=24 ∴c=8 ∴a+b+e+d=15∴所有边的长度和=4234215=⨯+⨯
【答案】:C
【点评】:本题关键是设出相应的未知数,利用题中的条件列出等式。
难度中等
5.(2011年内蒙古呼和浩特,5,3)将如图所示表面带有图案的正方体沿某些棱展开后,得到的图形是 ( )
【解题思路】本题只要想象其空间立体图形与平面展开图的对应关系,就能容易得出三个表
面带有图案的图形的位置特征.
【答案】C
【点评】正方体的平面展开图的考查一般不会很难,平时应多加强空间想象能力的训练.难度
较小.
A B C D
6.(2011内蒙古乌兰察布,6,3分)已知O 为圆锥的顶点,M 为圆锥底面上一点,点 P 在 OM 上.一只锅牛从P 点出发,绕圆锥侧面爬行,回到P 点时所爬过的最短路线的痕迹如图所示,若沿OM 将圆锥侧面剪开并展开,所得侧面展开图是( )
【解题思路】立体图形的问题常转换为平面几何图形问题来解决,故沿OM 剪开后展开,最短路径定是两点之间的线段故排除A 、B ,而P 点是OM 上的一点故在两半径上的同一位置故选D 而排除C.
【答案】D .
【点评】本题主要考查“两点之间线段最短”这一公理及立体几何问题转化为平面几何问题的常见转化思想和学生的空间想象能力.难度中等.
1.(2011广东广州,8,3分)如图所示,将矩形纸片先沿虚线AB 按箭头方向向右..
对折,接着对折后的纸片沿虚线CD 向下..
对折,然后剪下一个小三角形,再将纸片打开,则打开后的展开图是( )
C
B A B
A
B C
D 图1
A B C D
图形(1) 图形 (2) 图形(3)
【解题思路】先画出中的图形(1)(2)(3)关于直线CD的轴对称图形图形 (2),再画出图形(2) 直线AB的轴对称图形图形(3),根据图形可知选择答案D。
【答案】D
【点评】本题考查的是轴对称图形。
认真观察图形的特点,理清图形之间的关系是解题的关
键,本题难度中等。
2. (2011湖北荆州,14,4分)如图,长方体的底面边长分别为cm
2和cm
4,高为cm
5,
若一只蚂蚁从P点开始经过4个侧面爬行一圈到达Q点,则蚂蚁爬行的最短路径长为▲ cm.
Q
P
2cm
【解题思路】把这个长方体展开,然后运用勾股定理求解如图2中的长方体展开图,连接PQ,则12
=
'P
P,5
=
'P
Q,由勾股定理得PQ2=169.所以PQ=13cm.所以蚂蚁爬行的最短路径
长为13cm..
/
42
5
P
【答案】13
【点评】解决立体图形中任意两点间的最短路程问题,应充分运用转化思想,将立体图形
转化为平面图形,或将曲面转化为平面,从而把问题转化为平面内两点间的最短距离问题,构
造出直角三角形后,运用勾股定理即可求解.。