中考数学专题复习题型九折叠旋转问题含解析
2020年中考数学江苏题型专题研究: 折叠和旋转问题
2020中考数学江苏题型研究折叠和旋转问题(含答案)类型一折叠问题1. 将一个矩形纸片ABCD放置到平面直角坐标系中,点A、B恰好落在x轴的正、负半轴上,若将该纸片沿AF折叠,点B恰好落在y轴上的点E处,设OA=1.(1)如图①,若OB=1,则点F的坐标为________;(2)如图②,若OB=2,求点F的坐标;(3)若OB=n,请直接写出点F的坐标.第1题图解:(1)(1,23 3)由折叠的性质可知AE=AB=2, ∠EAF=∠BAF,∵OA=1,AE=2,∠AOE=90°,∴∠AEO=30°,∴∠EAO=60°,∴∠FAB=30°,∴BF=AB·tan∠FAB=233,则点F的坐标为(1,233).(2)如解图,作FM⊥y轴于点M,∴∠AEF=∠ABF=90°,FM⊥y轴,∴∠AEO+∠FEM=90°,∠FEM+∠EFM=90°,∴∠AEO=∠EFM,∵sin∠AEO=AOAE=13,第1题解图∴sin∠EFM=13.设EM=x,则EF=3x,由勾股定理得MF=22x,OE=22,∵OB=2,∴22x=2,解得x=2 2,∴OM=OE-EM=322,∴点F的坐标为(2,322);(3)(n,n2+nn2+2n).如解图,作FM⊥y轴于点M,同理∠AEO=∠EFM,∵sin∠AEO=AOAE=1n+1,∴sin∠EFM=1n+1,设EM=x,则EF=(n+1)x,由勾股定理得MF=n2+2n x,OE=n2+2n,∵OB=n,∴n2+2n x=n.解得x=nn2+2n,∴OM=OE-EM=n2+2n-nn2+2n=n2+nn2+2n,∴点F的坐标为(n,n2+nn2+2n).2. 如图,将一个正方形纸片AOCD放置在平面直角坐标系中,点A(0,4),点O(0,0),点D在第一象限,点P为正方形AD边上的一点(不与点A、点D重合),将正方形纸片折叠,使点O落在点P处,点C落在点G处,PG交DC于点H,折痕为EF,连接OP,OH.设P点的横坐标为m.(1)若∠APO=60°,求∠OPG的大小;(2)当点P在边AD上移动时,△PDH的周长l是否发生变化?若变化,用含m的式子表示l;若不变化,求出周长l;(3)设四边形EFGP的面积为S,当S取得最小值时,求点P的坐标(直接写出结果即可).第2题图解:(1)∵折叠正方形纸片,使点O落在点P处,点C落在点G 处,∴∠POC=∠OPG,∵四边形AOCD是正方形,∴AD∥OC,∴∠APO=∠POC,∴∠APO=∠OPG,∵∠APO=60°,∴∠OPG=60°;(2)△PDH的周长不发生变化,理由:如解图①,过点O作OQ⊥PG,垂足为点Q,则∠DAO=∠PQO=90°.第2题解图①由(3)知∠APO=∠OPG,又∵OP=OP,∴△AOP≌△QOP,∴AP=QP,AO=QO,∵AO=OC,∴OC=OQ,∵∠OCD=∠OQH=90°,OH=OH,∴Rt△OCH≌Rt△OQH,∴CH=QH,∴△PDH的周长l=PD+DH+PH=PD+DH+PQ+QH=PD+PQ+DH +QH=PD+AP+DH+CH=AD+CD=8,∴△PDH的周长l不发生变化,周长l为定值8;(3)当S取得最小值时,点P的坐标为(2,4).如解图②,过点F作FM⊥OA于点M,设EF与OP交于点N,第2题解图②由折叠的性质知△EON与△EPN关于直线EF对称,∴△EON ≌△EPN ,∴ON =PN ,EP =EO ,EN ⊥PO , ∵∠OAP =∠ENO ,∠AOP =∠NOE , ∴△POA ∽△EON ,∴PO EO =PA EN =OAON①, 设PA =x , ∵点A (0,4), ∴OA =4,∴OP =OA 2+PA 2=16+x 2, ∴ON =12OP =1216+x 2,将OP ,ON 代入①式得,OE =PE = 18(16+x 2), ∵∠EFM +∠OEN =90°, ∠AOP +∠OEN =90°, ∴∠EFM =∠AOP , 在△EFM 和△POA 中, ⎩⎪⎨⎪⎧∠EFM =∠AOP FM =OA∠OAP =∠EMF, ∴△EFM ≌△POA (ASA), ∴EM =PA =x ,∴FG =CF =OM =OE -EM = 18(16+x 2)-x =18x 2-x +2, ∴S =S 梯形EFGP =S 梯形OCFE =12(FC +OE )·OC =12;18x 2-x +2+18(16+x 2)]×4=12(x -2)2+6,∴当x =2时,S 最小, 即AP =2,∴点P 的坐标是(2,4).3. 已知:如图所示的一张矩形纸片ABCD (AD >AB ),将纸片折叠一次,使点A 与点C 重合,再展开,折痕EF 交AD 边于点E ,交BC 边于点F ,分别连接AF 和CE .(1)求证:四边形AFCE 是菱形;(2)若AE =10cm ,△ABF 的面积为24cm 2,求△ABF 的周长; (3)在线段AC 上是否存在一点P ,使得2AE 2=AC ·AP ?若存在,请说明点P 的位置,并予以证明;若不存在,请说明理由.第3题图(1)证明:由题意可知OA=OC,EF⊥AO,∵AD∥BC,∴∠AEO=∠CFO,∠EAO=∠FCO,∴△AOE≌△COF(AAS),∴AE=CF,又∵AE∥CF,∴四边形AECF是平行四边形,由图形折叠的性质可知,AC⊥EF,∴四边形AECF是菱形;(2)解:∵四边形AECF是菱形,∴AF=AE=10cm,设AB=a,BF=b,∵△ABF的面积为24cm2,∴a2+b2=100,ab=48,∴(a+b)2=196,∴a+b=14或a+b=﹣14(不合题意,舍去),∴△ABF的周长为14+10=24cm;(3)解:存在,如解图,过点E作BC的垂线,交AC于点P,点P 就是符合条件的点;证明:∵∠AEP=∠AOE=90°,∠EAO=∠EAO,∴△AOE∽△AEP,∴AEAP=AOAE,∴AE2=AO·AP,∵四边形AECF是菱形,∴AO=12 AC,∴AE2=12 AC·AP,∴2AE2=AC·AP.第3题解图4. 如图①,已知△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点E,F 分别在AC,BC上,将△ABC沿EF折叠,点C落在点D处,设△EDF 与四边形ABFE重叠部分面积为y,CF长为x.第4题图(1)如图②,当EF∥AB,CF=4时,试求y的值;(2)当EF∥AB时,试求y与x的函数关系式,并求x为何值时y 的值最大;(3)如图③,当CF=4,DF⊥BC时,求y的值.解:(1)如解图①,连接CD,交EF于点H第4题解图①∵CF =4,BC =8,∴BF =4,CD =AC ×BCAB=4.8,∵EF ∥AB ,∴EF =12AB =5,CH =DH =12CD =2.4,∴y =12×EF ×DH =12×5×2.4=6;(2)①当0<x ≤4时,如解图②,作CM ⊥AB 交AB 于点M ,则CM 必过点D ,第4题解图②由(1)知CM =4.8, ∵EF ∥AB , ∴CN CM =CF BC =EF AB, 即CN 4.8=x 8=EF10, ∴CN =0.6x ,EF =54x ,∴y =S △DEF =S △CEF =12×EF ×CN =12×54x ×0.6x =38x 2,∴当x =4时,y max =38×42=6;②当4<x ≤8时,如解图③,第4题解图③过点C作CM⊥AB交AB于点M,过点F作FN⊥AB交AB于点N,连接ED,FD,分别交AB于点G,I,∴BFBC=FNCM,∵CF=x,∴BF=8-x,由(1)有,CM=4.8,∴8-x8=FN4.8,∴FN=0.6(8-x),∵DH=CH=CM-HM=CM-FN=4.8-0.6(8-x)=0.6x,DM=DH-MH=DH-FN=0.6x-0.6(8-x)=1.2x-4.8,∵EF∥AB,∴EFAB=CHCM,即EF10=0.6x4.8∴EF =54x ,∵EF ∥AB ,∴DM DH =GI EF, ∴1.2x -4.80.6x =GI54x ,∴GI =52(x -4),∴y =12(GI +EF )×FN =12×;52(x -4)+54x ]×0.6(8-x )=-98(x-163)2+8, ∴当x =163时,y max =645.(3)如解图④,在CB 上取一点H 使CH =DM ,作∠CHG =∠DMN ,第4题解图④在Rt △ABC 中,AC =6,BC =8,∴tan ∠B =AC BC =68=34,在△BFM 中,DF ⊥BC ,BF =BC -CF =4,∠B +∠BMF =90°,∴tan ∠B =FM BF =FM 4=34,∴FM =3,∴CH =DM =1,∵∠CHG =∠DMN ,∠BMF =∠DMN , ∴∠CHG =∠BMF ,∵∠B +∠BMF =90°, ∵∠B +∠CHG =90°,∠CHG +∠CGH =90°, ∴∠B =∠CGH ,在Rt △HCG 中,tan ∠CGH =CH CG =tan ∠B =34,∴CG =43×CH =43,∵∠BFD =90°,由折叠有∠CFE =∠DFE =45°,∴CE =CF ,∴y =S 四边形EFMN =S △DEF -S △DMN =S △CEF -S △CHG =12CE ×CF -12×CH ×CG=12×4×4-12×1×43=223. 5. 将边长为8cm 的正方形纸片ABCD 沿EG 折叠(折痕EG 分别与AB 、DC 交于点E 、G ),使点B 落在AD 边上的点F 处,FN 与DC 交于点M ,连接BF 与EG 交于点P .第5题图(1)当点F与AD的中点重合时(如图①);①△AEF的边AE=________cm,EF=________cm,线段EG与BF 的大小关系是EG________BF;(填“>”、“=”或“<”)②求△FDM的周长.(2)当点F在AD边上除点A,D外的任意位置时(如图②);①试问第(1)题中线段EG与BF的大小关系是否发生变化?请证明你的结论;②当点P在何位置时,四边形AEGD的面积S最大?最大值是多少?解:(1)①AE=3cm,EF=5cm;EG=BF,设AE=x,则EF=8-x,AF=4,∠A=90°,42+x2=(8-x)2,解得x=3.∴AE=3cm,EF=5cm,EG=BF;②如解图①,∵∠MFE=90°,∴∠DFM +∠AFE =90°,又∵∠A =∠D =90°,∠AFE =∠DMF , ∴△AEF ∽△DFM , ∴EF FM =AE DF =AF DM, 又∵AE =3,AF =DF =4,EF =5,∴5FM =34,解得FM =203,34=4DM ,解得DM =163, ∴△FMD 的周长=4+203+163=16;第5题解图(2)①FG =BF 不会发生变化,证明:如解图②,∵B 、F 关于GE 对称, ∴BF ⊥EG 于点P ,过G 作GK ⊥AB 于点K , ∴∠FBE =∠KGE ,在正方形ABCD 中,GK =BC =AB ,∠A =∠EKG =90°, ∴△AFB ≌△KEG (AAS),∴EG =BF ;②如解图②,设AF =x ,EF =8-AE ,则x 2+AE 2=(8-AE )2, ∵△AFB ≌△KEG ,∴AF =EK =x ,AK =AE +EK =AF +AE =4-116x 2+x ,S =AE +DG2×8=12×8(AE +AK )=4×(4-116x 2+4-116x 2+x )=-12x 2+4x +32, S =-12(x -4)2+40,(0<x <8)当x =4,即F 与AD 的中点重合时,S 最大=40.类型二 旋转问题11. 在Rt △ABC 中,AB =BC =5,∠B =90°,将一块等腰直角三角板的直角顶点放在斜边AC 的中点O 处,三角板的两直角边分别交AB 、BC 的延长线于E 、F 两点,如图①.(1)求证:△EOB ≌△FOC ;(2)将等腰直角三角板绕直角顶点O 顺时针旋转,三角板的两直角边分别交AB 、BC 于E 、F 两点,如图②,则△OFC 能否成为等腰直角三角形?若能,直接写出△OFC 是等腰直角三角形时BF 的长;若不能,请说明理由;(3)若将三角板的直角顶点移动到点P 处,两直角边分别交AB 、BC 于E 、F 两点,如图③,若PE PF =13,请求出PA 的长.第1题图(1)证明:由题知,△ABC 和△OEF 均为等腰直角三角形,O 为AC 中点,∴∠BOC =∠EOF =90°,OB =OC ,OE =OF , ∵∠EOB +∠COE =90°,∠FOC +∠COE =90°, ∴∠EOB =∠FOC . 在△EOB 和△FOC 中,⎩⎪⎨⎪⎧OB =OC ∠EOB =∠FOC OE =OF, ∴△EOB ≌△FOC (SAS);(2)解:△OFC 能成为等腰直角三角形,此时BF =52或0;∵△ABC 为等腰直角三角形, ∴∠ACB =45°.①当OF =CF ,∠OFC =90°,时 ∵∠ABC =90°, ∴OF ∥AB ,又∵O 为AC 的中点, ∴OF 为△ABC 的中位线,∴F为BC的中点,∴△OFC是等腰直角三角形,∵AB=BC=5,∴BF=52;②当OF=OC时,点F与点B重合,此时△OFC为等腰直角三角形,∴BF=0.(3)解:如解图,过点P作PM⊥AB,垂足为M,作PN⊥BC,垂足为N,∵∠EPM+∠EPN=∠EPN+∠FPN=90°,∴∠EPM=∠FPN,又∵∠EMP=∠FNP=90°,∴△PME∽△PNF,∴PMPN=PEPF,∵△ABC为等腰直角三角形,∴△APM和△PCN均为等腰直角三角形,∴△APM∽△PCN,∴AMPN=APPC,第4题解图∵AM=PM,∴PMPN=APPC,∴PAPC=PEPF,∵PEPF=13,∴PAPC=13,∴PA=14AC,∵AB=BC=5,∴AC=52,∴PA=14AC=524.12. 已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,CA=CB,有一个圆心角为45°,半径长等于CA的扇形CEF绕点C旋转,直线CE、CF分别与直线AB交于点M、N.(1)当扇形CEF绕点C在∠ACB的内部旋转时,如图①,求证:MN2=AM2+BN2;思路点拨:考虑MN2=AM2+BN2符合勾股定理的形式,需转化为在直角三角形中解决.可将△ACM沿直线CE对折,得△DCM,连DN,只需证DN=BN,∠MDN=90°就可以了.请你完成证明过程;(2)当扇形CEF绕点C旋转至图②的位置时,关系式MN2=AM2+BN2是否仍然成立?若成立,请证明;若不成立,请说明理由.第2题图(1)证明:将△ACM沿直线CE对折,得△DCM,连接DN,如解图①,第2题解图①则△DCM≌△ACM.有CD=CA,DM=AM,∠DCM=∠ACM,∠CDM=∠A.∵CA=CB,∴CD=CB,∵∠DCN=∠ECF-∠DCM=45°-∠ACM,∠BCN=∠ACB-∠ECF-∠ACM=90°-45°-∠ACM=45°-∠ACM,∴∠DCN=∠BCN.又∵CN=CN,∴△CDN≌△CBN.∴DN=BN,∠CDN=∠B.∴∠MDN=∠CDM+∠CDN=∠A+∠B=90°.∴在Rt△MDN中,由勾股定理,得MN2=DM2+DN2,即MN2=AM2+BN2;(2)关系式MN2=AM2+BN2仍然成立.证明:将△ACM沿直线CE对折,得△GCM,连接GN,如解图②,第2题解图②则△GCM≌△ACM.∴CG=CA,GM=AM,∠GCM=∠ACM,∠CGM=∠CAM.∵CA=CB,∴CG=CB.∵∠GCN=∠GCM+∠ECF=∠GCM+45°,∠BCN=∠ACB-∠ACN=90°-(∠ECF-∠ACM)=45°+∠ACM,∴∠GCN=∠BCN.又∵CN=CN,∴△CGN≌△CBN.∴GN=BN,∠CGN=∠B=45°,∠CGM=∠CAM=180°-∠CAB=135°,∴∠MGN=∠CGM-∠CGN=135°-45°=90°.∴在Rt△MGN中,由勾股定理,得MN 2=GM 2+GN 2,即MN 2=AM 2+BN 2.13. 如图,在△ABC 中,AB =BC =10,tan ∠ABC =43,点P 是边BC 上的一点,M 是线段AP 上一点,线段PM 绕点P 顺时针旋转90°得线段PN ,设BP =t .(1)如图①,当点P 在点B ,点M 是AP 中点时,试求AN 的长;(2)如图②,当PM MA =13时,①求点N 到BC 边的距离(用含t 的代数式表示); ②当点P 从点B 运动至点C 时,试求点N 运动路径的长.第3题图解:(1)∵在Rt △ABN 中,∠ABN =90°,AB =10, ∴BN =BM =12AB =5,∴AN =102+52=55;(2)①(Ⅰ)当0≤t ≤6时(如图①),第3题解图①如解图:过点A作AE⊥BC于点E,过点N作NF⊥BC于点F,∵tan∠ABC=AEBE=43,设AE=4x,则BE=3x,在Rt△ABE中,∠AEB=90°,∴AB2=AE2+BE2,102=(3x)2+(4x)2,解得:x=2,∴AE=8,BE=6当0 ≤t≤6时.∵∠AEP=∠PFN=90°,∠APE+∠FPN=90°,∠APF+∠PAE=90°,∴∠PAE=∠FPN,∴△APE∽△PNF,∵PMMA=13,∴PF AE =FN PE =PN AP =14, ∴FN =14(6-t )=32-14t ;(Ⅱ)当6≤t ≤10时,同理可得:FN =14(t -6)=14t -32;②如图2点N 的运动路径是一条线段,第4题解图②当P 与O 重合时,FN =32,PF =2,当P 与C 重合时,F ′N ′=1,CF ′=2, ∴点N 的路径长NN ′=102+(1+32)2=51720.14. 已知△ABC 是边长为4的等边三角形,边AB 在射线OM 上,且OA =6,点D 是射线OM 上的动点,当点D 不与点A 重合时,将△ACD 绕点C 逆时针方向旋转60°得到△BCE ,连接DE .(1)如图①,猜想:△CDE 的形状是____三角形.(2)设OD=m.①当6<m<10时,△BDE周长是否存在最小值?若存在,求出△BDE周长的最小值;若不存在,请说明理由.②是否存在m的值,使△DEB是直角三角形,若存在,请直接写出m的值;若不存在,请说明理由.第4题图解:(1)等边;[解法提示]:∵将△ACD绕点C逆时针方向旋转60°得到△BCE,∴∠DCE=60°,DC=EC,∴△CDE是等边三角形;(2)①存在,当6<m<10时,由旋转的性质得,BE=AD,∴C△DBE=BE+DB+DE=AB+DE=4+DE,由(1)知,△CDE是等边三角形,∴DE=CD,∴C△DBE=CD+4,由点到直线垂线段最短可知,当CD⊥AB时,△BDE的周长最小,此时,CD=23,∴△BDE的最小周长=CD+4=23+4;②存在,当m=2或14时,以O、E、B为顶点的三角形是直角三解形,;:Ⅰ∵当点D与点B重合时,D、B、E不能构成三角形,∴当点D与点B重合时,不符合题意,Ⅱ当0≤m<6时,由旋转可知∠CBE=120°,∴∠ABE=60°,∠BDE<60°,∴若∠BED=90°,由(1)可知,△CDE是等边三角形,∴∠DEC=60°,∴∠CEB=30°,∵∠CEB=∠CDA,∴∠CDA=30°,∵∠CAB=60°,∴∠ACD=∠ADC=30°,∴DA=CA=4,∴OD=OA-DA=6-4=2,∴m=2;Ⅲ当6<m<10时,由∠DBE=120°>90°∴此时不存在;Ⅳ当m>10时,由旋转性质可知∠CBE=60°,∴∠DBE=60°,又由(1)知∠CDE=60°,∴∠BDE=∠CDE+∠BDC=60°+∠BDC,∵∠BDC>0°,∴∠BDE>60°,∴若∠BDE=90°,∴∠BCD=∠BDC=30°,∴BD=BC=4,∴OD=14,∴m=14,综上所述:当m=2或14时,以D、E、B为顶点的三角形是直角三角形.。
初中数学《菱形中折叠、动点、旋转、最值、新定义》题型及答案解析
解题技巧专题:菱形中折叠、动点、旋转、最值、新定义型问题目录【考点一利用菱形的性质与判定解决折叠问题】 1【考点二利用菱形的性质与判定解决动点与函数图象问题】 5【考点三利用菱形的性质与判定解决旋转问题】 10【考点四利用菱形的性质与判定解决最值问题】 16【考点五利用菱形的性质与判定解决新定义型问题】 21【典型例题】【考点一利用菱形的性质与判定解决折叠问题】1.(2024九年级下·江苏南京·专题练习)如图,在菱形ABCD中,点E,F分别在AB,BC上,沿EF翻折后,点B落在边CD上的G处,若EG⊥CD,BE=4,DG=3,则AE的长为.【变式训练】2.(2024·广东东莞·二模)如图,将菱形纸片ABCD折叠,使点B落在AD边的点F处,折痕为CE,若∠D= 80°,则∠BCF的度数是.3.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,在菱形ABCD中,AB=8,∠A=120°,M是CD上,DM=3,N是点AB上一动点,四边形CMNB沿直线MN翻折,点C对应点为E,当AE最小时,AN=.4.(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图,在菱形纸片ABCD中,∠A=60°.(1)∠C=°.(2)点E在BC边上,将菱形纸片ABCD沿DE折叠,点C对应点为点C ,且DC 是AB的垂直平分线,则∠DEC的大小为°.5.(2024·云南曲靖·二模)如图,已知在△ABC中,∠ACB=90°,过点C作CD⊥AB于点D,点E为AC上一点,连接BE,交CD于点G,△BFE是△BCE沿BE折叠所得,且点C的对应点F恰好落在AB上,连接FG.(1)求证:四边形CEFG为菱形;(2)若AC=8,BC=6,求DG的长.【考点二利用菱形的性质与判定解决动点与函数图象问题】6.(2024·北京朝阳·二模)如图1,在菱形ABCD 中,∠B =60°,P 是菱形内部一点,动点M 从顶点B 出发,沿线段BP 运动到点P ,再沿线段P A 运动到顶点A ,停止运动.设点M 运动的路程为x ,MA MC=y ,表示y 与x 的函数关系的图象如图2所示,则菱形ABCD 的边长是()A.43B.4C.23D.2【变式训练】7.(2024·广东深圳·三模)如图(1),点P 为菱形ABCD 对角线AC 上一动点,点E 为边CD 上一定点,连接PB ,PE ,BE .图(2)是点P 从点A 匀速运动到点C 时,△PBE 的面积y 随AP 的长度x 变化的关系图象(当点P 在BE 上时,令y =0),则菱形ABCD 的边长为()A.5B.6C.23D.258.(23-24九年级下·山东淄博·期中)如图1,点P 从菱形ABCD 的顶点A 出发,沿A →C →B 以1cm/s 的速度匀速运动到点B ,点P 运动时△P AD 的面积y cm 2 随时间x (s )变化的关系如图2,则a 的值为()A.254B.253C.9D.1929.(2024·甘肃·中考真题)如图1,动点P 从菱形ABCD 的点A 出发,沿边AB →BC 匀速运动,运动到点C 时停止.设点P 的运动路程为x ,PO 的长为y ,y 与x 的函数图象如图2所示,当点P 运动到BC 中点时,PO 的长为()A.2B.3C.5D.2210.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)在菱形ABCD 中,∠ABC =60°,P 是直线BD 上一动点,以AP 为边向右侧作等边△APE ,(A 、P ,E 按逆时针排列),点E 的位置随点P 的位置变化而变化.(1)如图1,当点P 在线段BD 上,且点E 在菱形ABCD 内部或边上时,连接CE ,则BP 与CE 的数量关系是,BC 与CE 的位置关系是;(2)①如图2,当点P 在线段BD 上,且点E 在菱形ABCD 外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由;②在①的条件下,连接BE ,若AB =2,∠APD =75°,直接写出BE 的长;(3)当点P 在直线BD 上时,其他条件不变,连接BE .若AB =23,BE =219,请直接写出△APE 的面积.【考点三利用菱形的性质与判定解决旋转问题】11.(2024·河南·三模)如图,菱形OABC 的顶点O (0,0),A (-1,0),∠B =60°,若菱形OABC 绕点O 顺时针旋转90°后得到菱形OA 1B 1C 1,依此方式,绕点O 连续旋转2024次得到菱形OA 2024B 2024C 2024,那么点C 2024的坐标是()A.32,12B.12,-32C.-32,-12D.-12,32【变式训练】12.(2024九年级·全国·竞赛)在菱形ABCD 中,∠ABC =120°,边长为2cm ,现将菱形ABCD 绕其外一点O影部分的面积为cm2.13.如图①,菱形ABCD和菱形AEFG有公共顶点A,点E,G分别落在边AB,AD上,连接DF,BF.(1)求证:DF=BF;(2)将菱形AEFG绕点A按逆时针方向旋转.设旋转角∠BAE=α0°≤α≤180°,且AB=6,AE= 3,∠DAB=∠GAE=60°.①如图②,当α=90°时,则线段DF的长度是多少?②连接BD,当△DFB为直角三角形时,则旋转角α的度数为多少度?14.(23-24八年级下·湖北武汉·期中)在菱形ABCD和菱形BEFG中,∠ABC=∠EBG=60°,AB=6,BE=2.(1)如图1,若点E、G分别在边AB、BC上,点F在菱形ABCD内部,连接DF,直接写出DF的长度为;(2)如图2,把菱形BEFG绕点B顺时针旋转α°(0<α<360),连接DF、CG,判断DF与CG的数量关系,并给出证明;(3)如图3,①把菱形BEFG继续绕点B顺时针旋转,连接GD,O为DG的中点,连接CO、EO,试探究CO与EO的关系;②直接写出菱形BEFG绕B点旋转过程中CO的取值范围.【考点四利用菱形的性质与判定解决最值问题】15.(23-24八年级下·重庆沙坪坝·期中)如图,菱形ABCD的周长为8,∠DAC=30°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值是.【变式训练】16.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在菱形ABCD中,E,F分别是边CD,BC上的动点,连接AE,EF,G,H分别为AE,EF的中点,连接GH.若∠B=45°,BC=23,则GH的最小值是.17.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)菱形ABCD中,∠B=60°,E是BC中点,连接AE,DE,点F是DE上一动点,G为AF中点,连接CG.(1)∠BAE=;(2)若AB=2,则CG的最小值为.18.(2024八年级下·全国·专题练习)如图,菱形ABCD中,AB=4,∠ABC=60°,点P为AD边上任意一点(不包括端点),连结AC,过点P作PQ∥AC,交边CD于点Q,点R线段AC上的一点.(1)若点R为菱形ABCD对角线的交点,PQ为△ACD的中位线,求PR+QR的值;(2)当PR+QR的值最小时,请确定点R的位置,并求出PR+QR的最小值;(3)当PR+QR的值最小,且PR+QR+PQ的值最小时,在备用图中作出此时点P,Q的位置,写作法并写出PR+QR+PQ的最小值.【考点五利用菱形的性质与判定解决新定义型问题】19.(22-23八年级下·江苏苏州·期末)定义:如果三角形有两个内角的差为90°,那么称这样的三角形为“准直角三角形”.(1)已知△ABC是“准直角三角形”,∠C>90°,若∠A=40°,则∠B=°.(2)如图,在菱形ABCD中,∠B>90°,AB=5,连接AC,若△ABC正好为一个准直角三角形,求菱形ABCD的面积.【变式训练】20.(23-24九年级下·山东威海·期中)【理解新定义】若一个四边形具备一组对角互补和一组邻边相等,则称该四边形为“补等四边形”.如正方形和筝形,它们都具备这样的特征,所以称为补等四边形.【解决新问题】(1)如图Ⅰ,点E,F分别在菱形ABCD的边CD,AD上,CE=DF,∠A=60°.四边形BEDF是否为补等四边形?(填“是”或“否”)(2)如图Ⅱ,在△ABC中,∠B>90°.∠ACB的平分线和边AB的中垂线交于点D,中垂线交边AC于点G,连接DA,DB.四边形ADBC是否为补等四边形?若是,进行证明;若不是,说明理由.21.(22-23八年级下·浙江宁波·期末)我们定义:以已知菱形的对角线为边且有一条边与已知菱形的一条边共线的新菱形称为已知菱形的伴随菱形.如图1,在菱形ABCD中,连接AC,在AD的延长线上取点E 使得AC=AE,以CA、AE为边作菱形CAEF,我们称菱形CAEF是菱形ABCD的“伴随菱形”.(1)如图2,在菱形ABCD中,连接AC,在BC的延长线上作CA=CF,作∠ACF的平分线CE交AD的延长线于点E,连接FE.求证:四边形AEPC为菱形ABCD的“伴随菱形”.(2)①如图3,菱形AEFC为菱形ABCD的“伴随菱形”,过C作CH垂直AE于点H,对角线AC、BD相交于点O.连接EO若EO=2CH,试判断ED与BD的数量关系并加以证明.②在①的条件下请直接写出CHED的值.22.(22-23八年级下·安徽合肥·期末)定义:在三角形中,若有两条中线互相垂直,则称该三角形为中垂三角形.(1)如图(a),△ABC是中垂三角形,BD,AE分别是AC,BC边上的中线,且BD⊥AE于点O,若∠BAE=45°,求证:△ABC是等腰三角形.(2)如图(b),在中垂三角形ABC中,AE,BD分别是边BC,AC上的中线,且AE⊥BD于点O,求证:AC2+BC2=5AB2.(3)如图(c),四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD交于点O,点M,N分别是OA,OD的中点,连接BM,CN并延长,交于点E.求证:△BCE是中垂三角形;解题技巧专题:菱形中折叠、动点、旋转、最值、新定义型问题目录【考点一利用菱形的性质与判定解决折叠问题】 1【考点二利用菱形的性质与判定解决动点与函数图象问题】 5【考点三利用菱形的性质与判定解决旋转问题】 10【考点四利用菱形的性质与判定解决最值问题】 16【考点五利用菱形的性质与判定解决新定义型问题】 21【典型例题】【考点一利用菱形的性质与判定解决折叠问题】1.(2024九年级下·江苏南京·专题练习)如图,在菱形ABCD 中,点E ,F 分别在AB ,BC 上,沿EF 翻折后,点B 落在边CD 上的G 处,若EG ⊥CD ,BE =4,DG =3,则AE 的长为.【答案】914【分析】此题重点考查菱形的性质、轴对称的性质、平行四边形的判定与性质、勾股定理等知识,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.作BH ⊥CD 交DC 的延长线于点H ,因为EG ⊥CD ,所以BH ∥EG ,由四边形ABCD 是菱形,得AB ∥CD ,AB =BC =CD ,则四边形BEGH 是平行四边形,所以GH =BE =4,由折叠得GE =BE =4,则BH =GE =4,所以DH =DG +GH =3+4=7,由勾股定理得42+7-AB 2=AB 2,求得AB =6514,所以AE =AB -BE =6514-4=914,于是得到问题的答案.【详解】解:作BH ⊥CD 交DC 的延长线于点H ,则∠H =90°,∵EG ⊥CD ,∴BH ∥EG ,∵四边形ABCD 是菱形,∴AB ∥CD ,AB =BC =CD ,∴BE ∥GH ,∴四边形BEGH 是平行四边形,∴GH =BE =4,由折叠得GE =BE =4,∵DG =3,∴DH =DG +GH =3+4=7,∵BH 2+CH 2=BC 2,CH =7-CD =7-AB ,∴42+7-AB 2=AB 2,解得AB =6514,∴AE =AB -BE =6514-4=914,故答案为:914.【变式训练】2.(2024·广东东莞·二模)如图,将菱形纸片ABCD 折叠,使点B 落在AD 边的点F 处,折痕为CE ,若∠D =80°,则∠BCF 的度数是.【答案】80°/80度【分析】此题考查了菱形的性质,折叠的性质,等边对等角和平行线的性质,首先根据平行的性质得到BC =CD ,由折叠得BC =CF ,然后求出CF =CD ,然后根据等边对等角和平行线的性质求解即可.【详解】∵四边形ABCD 是菱形∴BC =CD由折叠可得,BC =CF∴CF =CD∴∠CFD =∠D =80°∵四边形ABCD 是菱形∴AD ∥BC∴∠BCF =∠DFC =80°.故答案为:80°.3.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)如图,在菱形ABCD 中,AB =8,∠A =120°,M 是CD 上,DM =3,N 是点AB 上一动点,四边形CMNB 沿直线MN 翻折,点C 对应点为E ,当AE 最小时,AN =.【答案】7【分析】本题考查了菱形的性质,折叠的性质,勾股定理等知识,解决本题的关键是确定点E在AM上时,AE的值最小.作AH⊥CD于H,如图,根据菱形的性质可求得AH=32AD=83,DH=CH=8,在Rt△AHM中,利用勾股定理计算出AM=7,再根据两点间线段最短得到当点E在AM上时,AE的值最小,然后证明AN=AM即可.【详解】解:作AH⊥CD于H,如图,∵菱形ABCD的边AB=8,∠A=120°,∴AD=AB=CD=8,AB∥CD,∴∠D=180°-∠BAD=60°,∴∠DAH=30°,∴DH=12AD=4,AH=AD2-DH2=43,∵DM=3,∴HM=1,MC=CD-DM=5,在Rt△AHM中,AM=AH2+HM2=7,∵四边形CMNB沿直线MN翻折,点C对应点为E,,∴ME=MC=10,∵AE+ME≥AM,∴AE≥AM-ME,∴当点E在AM上时,AE的值最小,由折叠的性质得∠AMN=∠CMN,而AB∥CD,∴∠ANM=∠CMN,∴∠AMN=∠ANM,∴AN=AM=7.故答案为:7.4.(23-24八年级下·河北邢台·期中)如图,在菱形纸片ABCD中,∠A=60°.(1)∠C=°.(2)点E在BC边上,将菱形纸片ABCD沿DE折叠,点C对应点为点C ,且DC 是AB的垂直平分线,则∠DEC的大小为°.【答案】6075【分析】本题考查菱形的性质,垂直平分线的定义.(1)直接根据菱形的对角相等即可求解;(2)如图,由垂直平分线的定义得到∠1=90°,从而∠ADC =30°,由菱形的性质得到∠CDC =∠1=90°,从而由折叠有∠CDE=∠C DE=12∠CDC =45°,因此∠ADE=75°,再根据菱形的对边平行即可求解.【详解】解:(1)∵四边形ABCD是菱形,∴∠C=∠A=60°.故答案为:60(2)如图,∵C D 是AB 的垂直平分线,∴∠1=90°,∴∠ADC =90°-∠A =90°-60°=30°,∵在菱形ABCD 中,AB ∥CD ,∴∠CDC =∠1=90°,由折叠可得∠CDE =∠C DE =12∠CDC =12×90°=45°,∴∠ADE =∠ADC +∠C DE =30°+45°=75°,∵在菱形ABCD 中,AD ∥BC ,∴∠DEC =∠ADE =75°.故答案为:755.(2024·云南曲靖·二模)如图,已知在△ABC 中,∠ACB =90°,过点C 作CD ⊥AB 于点D ,点E 为AC 上一点,连接BE ,交CD 于点G ,△BFE 是△BCE 沿BE 折叠所得,且点C 的对应点F 恰好落在AB 上,连接FG .(1)求证:四边形CEFG 为菱形;(2)若AC =8,BC =6,求DG 的长.【答案】(1)见解析(2)GD =1.8.【分析】(1)推出CG =EF ,CG ∥EF ,进而推出四边形CEFG 是平行四边形,并根据EC =EF 证得四边形CEFG 是菱形;(2)首先利用勾股定理求出AB ,设CG =x ,然后用x 表示出AE 和EF ,再在Rt △AEF 中,利用勾股定理构建方程,求出x ,进一步计算即可求解.【详解】(1)证明:∵CD ⊥AB ,△BFE 是△BCE 沿BE 折叠所得,∴∠BFE =∠BCE =90°,∠CEG =∠FEG ,EC =EF ,∴CD ∥EF ,∴∠CGE =∠FEG ,∴∠CGE =∠CEG ,∴CE =CG ,∴CG =EF ,∵CG ∥EF ,∴四边形CEFG 是平行四边形,∵EC =EF ,∴平行四边形CEFG 是菱形;(2)解:∵AC =8,BC =6,∠ACB =90°,22∵四边形CEFG 是菱形,∴EF =FG =CE =CG =x ,∴AE =8-x ,∵△BFE 是△BCE 沿BE 折叠所得,∴BF =BC =6,∴AF =AB -BF =10-6=4,∵在Rt △AEF 中,EF 2+AF 2=AE 2,∴x 2+42=8-x 2,解得:x =3,即CG =3.∵CD ⊥AB ,∴S △ABC =12AC ×BC =12AB ×CD ,∴CD =4.8,∴GD =4.8-3=1.8.【点睛】本题考查了平行线的性质,角平分线的性质,等腰三角形的判定,平行四边形的判定,菱形的判定和性质以及勾股定理的应用,灵活运用各性质进行推理论证是解题的关键.【考点二利用菱形的性质与判定解决动点与函数图象问题】6.(2024·北京朝阳·二模)如图1,在菱形ABCD 中,∠B =60°,P 是菱形内部一点,动点M 从顶点B 出发,沿线段BP 运动到点P ,再沿线段P A 运动到顶点A ,停止运动.设点M 运动的路程为x ,MA MC=y ,表示y 与x 的函数关系的图象如图2所示,则菱形ABCD 的边长是()A.43B.4C.23D.2【答案】C【分析】首先根据题意作图,然后由图象判断出点P 在对角线BD 上,BP =4,BP +AP =6,设AO =x ,则AB =2AO =2x ,利用勾股定理求解即可.【详解】如图所示,由图象可得,当x 从0到4时,MA MC=y =1∴MA =MC∵四边形ABCD 是菱形∴点P 在对角线BD 上∴由图象可得,BP =4,BP +AP =6∵在菱形ABCD 中,∠B =60°,∴∠ABD =30°,AC ⊥BD∴设AO =x ,则AB =2AO =2x∴PO =BP -BO =4-3x∴BO =AB 2-AO 2=3x∴在Rt △APO 中,AP 2=AO 2+PO 2∴22=x 2+4-3x 2解得x =3,负值舍去∴AB =2x =23∴菱形ABCD 的边长是23.故选:C .【点睛】此题考查了动点函数图象问题,菱形的性质,勾股定理,含30°角直角三角形的性质等知识,解题的关键是根据图象正确分析出点P 在对角线BD 上.【变式训练】7.(2024·广东深圳·三模)如图(1),点P 为菱形ABCD 对角线AC 上一动点,点E 为边CD 上一定点,连接PB ,PE ,BE .图(2)是点P 从点A 匀速运动到点C 时,△PBE 的面积y 随AP 的长度x 变化的关系图象(当点P 在BE 上时,令y =0),则菱形ABCD 的边长为()A.5B.6C.23D.25【答案】A 【分析】根据图象可知,当x =0时,即点P 与点A 重合,此时S △ABE =12,进而求出菱形的面积,当x =8时,此时点P 与点C 重合,即AC =8,连接BD ,利用菱形的性质,求出边长,即可得出结果.本题考查菱形的性质和动点的函数图象.熟练掌握菱形的性质,从函数图象中有效的获取信息,是解题的关键.【详解】解:由图象可知:当x =0时,即点P 与点A 重合,此时S △ABE =12,∴S 菱形ABCD =2S △ABE =24,当x =8时,此时点P 与点C 重合,即AC =8,连接BD ,交AC 于点O ,则:BD ⊥AC ,OA =OC =4,OB =OD ,∴S 菱形ABCD =12AC ⋅BD =24,∴BD =6,∴OB =OD =3,∴AB =OA 2+OB 2=5,∴菱形ABCD 的边长为5;故选A .8.(23-24九年级下·山东淄博·期中)如图1,点P 从菱形ABCD 的顶点A 出发,沿A →C →B 以1cm/s 的速度匀速运动到点B ,点P 运动时△P AD 的面积y cm 2 随时间x (s )变化的关系如图2,则a 的值为()A.254B.253C.9D.192【答案】B【分析】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,动点问题的函数图象,过点C 作CE ⊥AD ,根据函数图象求出菱形的边长为a ,再根据图像的三角形的面积可得CE =8,再利用菱形的性质和勾股定理列方程可求a 即可.【详解】解:如图所示,过点C 作CE ⊥AD 于E ,∵在菱形ABCD 中,AD ∥BC ,AD =BC ,∴当点P 在边BC 上运动时,y 的值不变,∴AD =BC =10+a -10=a ,即菱形的边长是a ,∴12⋅AD ⋅CE =4a ,即CE =8.当点P 在AC 上运动时,y 逐渐增大,∴AC =10,∴AE =AC 2-CE 2=102-82=6.在Rt △DCE 中,DC =a ,DE =a -6,CE =8,∴a 2=82+a -6 2,解得a =253.故选:B .9.(2024·甘肃·中考真题)如图1,动点P 从菱形ABCD 的点A 出发,沿边AB →BC 匀速运动,运动到点C 时停止.设点P 的运动路程为x ,PO 的长为y ,y 与x 的函数图象如图2所示,当点P 运动到BC 中点时,PO 的长为()A.2B.3C.5D.22【答案】C 【分析】结合图象,得到当x =0时,PO =AO =4,当点P 运动到点B 时,PO =BO =2,根据菱形的性质,得∠AOB =∠BOC =90°,继而得到AB =BC =OA 2+OB 2=25,当点P 运动到BC 中点时,PO 的长为12BC=5,解得即可.本题考查了菱形的性质,图象信息题,勾股定理,直角三角形的性质,熟练掌握菱形的性质,勾股定理,直角三角形的性质是解题的关键.【详解】结合图象,得到当x=0时,PO=AO=4,当点P运动到点B时,PO=BO=2,根据菱形的性质,得∠AOB=∠BOC=90°,故AB=BC=OA2+OB2=25,当点P运动到BC中点时,PO的长为12BC=5,故选C.10.(23-24八年级下·江苏苏州·阶段练习)在菱形ABCD中,∠ABC=60°,P是直线BD上一动点,以AP为边向右侧作等边△APE,(A、P,E按逆时针排列),点E的位置随点P的位置变化而变化.(1)如图1,当点P在线段BD上,且点E在菱形ABCD内部或边上时,连接CE,则BP与CE的数量关系是,BC与CE的位置关系是;(2)①如图2,当点P在线段BD上,且点E在菱形ABCD外部时,(1)中的结论是否还成立?若成立,请予以证明;若不成立,请说明理由;②在①的条件下,连接BE,若AB=2,∠APD=75°,直接写出BE的长;(3)当点P在直线BD上时,其他条件不变,连接BE.若AB=23,BE=219,请直接写出△APE的面积.【答案】(1)BP=CE,CE⊥BC;(2)①仍然成立,见解析;②20-83(3)73或313【分析】(1)连接AC,根据菱形的性质和等边三角形的性质证明△BAP≌△CAE即可证得结论;(2)①(1)中的结论成立,用(1)中的方法证明△BAP≌△CAE即可;②根据已知得出DP=AD,进而根据①可得BP=CE,根据CE⊥BC,勾股定理,即可求解;(3)分两种情形:当点P在BD的延长线上时或点P在线段DB的延长线上时,连接AC交BD于点O,由∠BCE=90°,根据勾股定理求出CE的长即得到BP的长,再求AO、PO、PD的长及等边三角形APE的边长可得结论.【详解】(1)解:如图1,连接AC,延长CE交AD于点H,∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC,∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∴AB=AC,∠BAC=60°;∴AP=AE,∠P AE=60°,∴∠BAP=∠CAE=60°-∠P AC,∴△BAP≌△CAE SAS,∴BP=CE;∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABP=1∠ABC=30°,2∴∠ABP=∠ACE=30°,∵∠ACB=60°,∴∠BCE=60°+30°=90°,∴CE⊥BC;故答案为:BP=CE,CE⊥BC;(2)(1)中的结论:BP=CE,CE⊥AD仍然成立,理由如下:如图2中,连接AC,设CE与AD交于H,∵菱形ABCD,∠ABC=60°,∴△ABC和△ACD都是等边三角形,∴AB=AC,∠BAD=120°,∠BAP=120°+∠DAP,∵△APE是等边三角形,∴AP=AE,∠P AE=60°,∴∠CAE=60°+60°+∠DAP=120°+∠DAP,∴∠BAP=∠CAE,∴△ABP≌△ACE SAS,∴BP=CE,∠ACE=∠ABD=30°,∴∠DCE=30°,∵∠ADC=60°,∴∠DCE+∠ADC=90°,∴∠CHD=90°,∴CE⊥AD;∴(1)中的结论:BP=CE,CE⊥AD仍然成立;②如图所示,∵△ABP≌△ACE SAS,∴CE=BP,∵∠APD=75°,∠ADB=30°∴∠DAP=75°=∠APD,∴DA=DP=2,∵BD=2BO=23AO=3AB=23∴BP=CE=BD-DP=23-2∵CE⊥AD,AD∥BC∴CE⊥BC∴BE=BC2+CE2=22+23-22=20-83故答案为:20-83.(3)如图3中,当点P在BD的延长线上时,连接AC交BD于点O,连接CE,BE,作EF⊥AP于F,∵四边形ABCD是菱形,∵∠ABC =60°,AB =23,∴∠ABO =30°,∴AO =12AB =3,OB =3AO =3,∴BD =6,由(2)知CE ⊥AD ,∵AD ∥BC ,∴CE ⊥BC ,∵BE =219,BC =AB =23,∴CE =(219)2-(23)2=8,由(2)知BP =CE =8,∴DP =2,∴OP =5,∴AP =OA 2+OP 2=(3)2+52=27,∵△APE 是等边三角形,∴S △AEP =34×27 2=73,如图4中,当点P 在DB 的延长线上时,同法可得AP =OA 2+OP 2=(3)2+112=231,∴S △AEP =34×231 2=313.【点睛】此题考查菱形的性质、等边三角形的性质、全等三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,解题的关键是正确地作出解题所需要的辅助线,将菱形的性质与三角形全等的条件联系起来.【考点三利用菱形的性质与判定解决旋转问题】11.(2024·河南·三模)如图,菱形OABC 的顶点O (0,0),A (-1,0),∠B =60°,若菱形OABC 绕点O 顺时针旋转90°后得到菱形OA 1B 1C 1,依此方式,绕点O 连续旋转2024次得到菱形OA 2024B 2024C 2024,那么点C 2024的坐标是()A.32,12B.12,-32C.-32,-12D.-12,32【答案】D 【分析】本题考查了旋转的性质、菱形的性质,含30°直角三角形的性质,勾股定理,坐标与图形,根据题意得到旋转的规律是解题的关键.根据题意得到点C 2024与点C 重合,在菱形中算出C 点坐标,即可解答.【详解】解:作CD ⊥OA 于D ,则∠CDO =90°,∵四边形OABC 是菱形,O 0,0 ,A -1,0 ,∴∠AOC =∠B =60°,OC =OA =1∴∠OCD =30°∴OD =12OC =12,CD =3OD =32∴点C 的坐标为-12,32,若菱形绕点O 顺时针旋转90°后得到菱形OA 1B 1C 1,依此方式,绕点O 连续旋转2024次得到菱形OA 2024B 2024C 2024,则菱形OABC 绕点O 连续旋转2024次,旋转4次为一周,旋转2024次为2024÷4=506(周),∴绕点O 连续旋转2024次得到菱形OA 2024B 2024C 2024与菱形OABC 重合,∴点C 2024与C 重合,∴点C 2024的坐标为-12,32,故选:D .【变式训练】12.(2024九年级·全国·竞赛)在菱形ABCD 中,∠ABC =120°,边长为2cm ,现将菱形ABCD 绕其外一点O按顺时针方向分别旋转90°、180°、270°后,得到如图的图形,每相邻两个菱形有一个顶点重合,则图中阴影部分的面积为cm 2.【答案】12-43【分析】连接AC 、OB ,交点为点E ,则OB 为AC 的中垂线,S △AOD =12×AE ×OD =12×3×3-1 =3-32cm 2 ,计算即可.【详解】如图,连接AC 、OB ,交点为点E ,则OB 为AC 的中垂线,∴点D 在OB 上,由已知条件易得BE =DE =12AB =1cm ,AE =OE =3cm ,∴OD =3-1cm ,∴S =1×AE ×OD =1×3×3-1 =3-3cm 2 ,∴所求面积为8×3-32=12-43cm2.故答案为:12-43.13.如图①,菱形ABCD和菱形AEFG有公共顶点A,点E,G分别落在边AB,AD上,连接DF,BF.(1)求证:DF=BF;(2)将菱形AEFG绕点A按逆时针方向旋转.设旋转角∠BAE=α0°≤α≤180°,且AB=6,AE= 3,∠DAB=∠GAE=60°.①如图②,当α=90°时,则线段DF的长度是多少?②连接BD,当△DFB为直角三角形时,则旋转角α的度数为多少度?【答案】(1)证明见解析(2)①33;②30°或90°【分析】(1)连接AF,根据菱形的性质,可得到△GAF≅△EAF,从而得到∠GAF=∠EAF,进而得到△DAF ≅△BAF,即可求证;(2)①连接AF,EG,BD,AC,BD与AC交于点O,AF交EG于点P,根据旋转的性质和菱形的性质可得AF∥OD,△ABD和△AEG是等边三角形,从而得到AF=OD,进而得到四边形AODF是平行四边形,即可求解;②分两种情况讨论:∠BDF=90°和∠BFD=90°,利用矩形的性质、等边三角形的判定与性质求解即可得.【详解】(1)证明:连接AF,∵四边形AEFG是菱形,∴AE=EF=FG=GA,在△GAF和△EAF中,AG=AEGF=EFAF=AF,∴△GAF≅△EAF SSS,∵四边形ABCD 是菱形,∴AD =AB ,在△DAF 和△BAF 中,AD =AB∠DAF =∠BAF AF =AF,∴△DAF ≅△BAF SAS ,∴DF =BF .(2)解:①如图,连接AF ,EG ,BD ,AC ,BD 与AC 交于点O ,AF 交EG 于点P ,由(1)得当菱形AEFG 没有旋转时,AC 平分∠BAD ,AF 平分∠EAG ,∴此时点A 、F 、C 三点共线,∴当菱形AEFG 绕点A 按逆时针方向旋转时,∠FAC =α,∴当α=90°时,∠FAC =∠BAE =90°,在菱形ABCD 中,AB =AD ,OD =12BD ,OA =12AC ,BD ⊥AC ,∠DAO =12∠BAD =30°,∴∠AOD =90°∴∠DOA +∠FAC =180°,∴AF ∥OD ,在菱形AEFG 中,∠EAF =12∠EAG =30°,AE =AG ,AP =12AF ,PE =12EG ,∵∠DAB =∠GAE =60°.∴△ABD 和△AEG 是等边三角形,∴BD =AB =6,EG =AE =3,∴OD =3,EP =32,∴AP =AE 2-EP 2=32,OA =AD 2-OD 2=33∴AF =3,∴AF =OD ,∴四边形AODF 是平行四边形,∴DF =OA =33;②由①得四边形AODF 是平行四边形,∵∠FAC =90°,∴四边形AODF 是矩形,∴∠BDF =90°,即△DFB 为直角三角形,∴此时旋转角α的度数为90°;如图,当点F 在AD 上时,由①得AF =3,∴AF=DF,∵△ABD为等边三角形,∴BF⊥AD,即∠BFD=90°,∴此时△DFB为直角三角形,∵∠EAF=1∠EAG=30°,2∴∠BAE=∠BAD-∠EAF=30°,即此时旋转角α的度数为30°;综上所述,当△DFB为直角三角形时,旋转角α的度数为30°或90°.【点睛】本题主要考查了菱形的性质,图形旋转的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,熟练掌握菱形的性质,图形旋转的性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理等知识,并利用分类讨论思想解答是解题的关键.14.(23-24八年级下·湖北武汉·期中)在菱形ABCD和菱形BEFG中,∠ABC=∠EBG=60°,AB=6,BE=2.(1)如图1,若点E、G分别在边AB、BC上,点F在菱形ABCD内部,连接DF,直接写出DF的长度为;(2)如图2,把菱形BEFG绕点B顺时针旋转α°(0<α<360),连接DF、CG,判断DF与CG的数量关系,并给出证明;(3)如图3,①把菱形BEFG继续绕点B顺时针旋转,连接GD,O为DG的中点,连接CO、EO,试探究CO与EO的关系;②直接写出菱形BEFG绕B点旋转过程中CO的取值范围.【答案】(1)43(2)FD=3CG,证明见解析(3)OE=3OC,2≤OC≤4【分析】(1)连接AC,EG,BF,DB,AC,BD交于点O,EG,BF交于点H,根据菱形的性质,证明B,F,D三点共线,求出BD,BF的长,用BD-BF即可求出DF的长度;(2)过点D作DM∥FG,过点G作GM∥DF,过点C作CN⊥MG,得到四边形DMGF为平行四边形,证明△CDM≌△CBG,得到CM=CG,∠DCM=∠BCG,进而求出∠MCG=∠BCG+∠BCM=∠DCM+∠BCM=∠DCB=120°,利用等腰三角形的性质结合30度角的直角三角形的性质,即可得出结论;(3)①延长CO至点H,使OC=OH,连接AC,AH,HE,HG,延长BA,交CH于点Q,先证明△DOC≌△GOH,推出四边形AHGB为平行四边形,再证明△HAC≌△EBC,推出△CHE为等边三角形,利用等边三角形的性质和含30度角的直角三角形的性质,即可得出结论;②三角形的三边关系,求出CE的范围,进而求出OC的范围即可.【详解】(1)解:连接AC,EG,BF,DB,AC,BD交于点O,EG,BF交于点H,∵菱形ABCD ,菱形EBGF ,∴∠ABD =∠CBF =12∠ABC =30°,∠EBF =∠GBF =12∠EBG =30°,AC ⊥BD ,EG ⊥BF ,BD =2OB ,BF =2HB ,∵点E 、G 分别在边AB 、BC 上,∴∠ABD =∠ABF =30°,∴B ,F ,D 三点共线,∵BE =2,∠EBF =30°,∴HE =12BE =1,BH =3HE =3,∴BF =2BH =23,同理:BD =2OB =23OA =2×32AB =63,∴DF =BD -BF =43;故答案为:43;(2)FD =3CG ,证明如下:过点D 作DM ∥FG ,过点G 作GM ∥DF ,过点C 作CN ⊥MG ,则:四边形DMGF 为平行四边形,∴DF =MG ,DM =GF ,∵菱形ABCD ,菱形EBGF ,∠ABC =∠EBG =60°,∴AD ∥BC ,BE ∥GF ,∠ADB =∠ABC =∠EBG =60°,CD =BC ,BG =GF =DM∴BE ∥DM ,∠1=∠2,∠DCB =180°-∠ADC =120°,∴∠3=∠DMN ,∵∠1=∠ADM +∠DMN ,∠2=∠3+∠CBE∴∠ADM =∠CBE ,∴∠CDA +∠ADM =∠CBE +∠EBG ,即:∠CDM =∠CBG ,又∵CD =BC ,BG =DM ,∴△CDM ≌△CBG ,∴CM =CG ,∠DCM =∠BCG ,∴∠MCG =∠BCG +∠BCM =∠DCM +∠BCM =∠DCB =120°,∴∠CMG =∠CGM =12180°-120° =30°,∵CN ⊥MG ,∴DF =MG =2NG ,CN =12CG ,∴NG=CG2-CN2=3CG,2∴DF=3CG;(3)①延长CO至点H,使OC=OH,连接AC,AH,HE,HG,延长BA,交CH于点Q,∵O是DG的中点,∴OD=OG,又∵∠DOC=∠HOG,∴△DOC≌△GOH,∴GH=CD,∠OCD=∠OHG,∴CD∥HG,∵菱形ABCD,∴AB∥CD,AD∥BC,AB=BC=CD=DA,∠ADC=∠ABC=60°,∴AB∥HG,GH=CD=AB,△ABC为等边三角形,∴四边形AHGB为平行四边形,∠BAC=∠ACB=60°,AC=AB=BC,∴AH∥BG,AH=BG,∠CAQ=180°-∠CAB=120°,∴∠HAQ=∠ABG,∵BG=BE,∴AH=BE,∵∠CBE=∠ABC+∠ABG+∠EBG=120°+∠ABG,∠HAC=∠HAQ+∠CAQ=∠HAQ+120°,∴∠CBE=∠HAC,又∵AH=BE,AC=BC,∴△HAC≌△EBC,∴CH=CE,∠HCA=∠ECB,∴∠HCE=∠HCA+∠ACE=∠BCE+∠ACE=∠ACB=60°,∴△CHE为等边三角形,∵OC=OH,∠HEC=60°,∴OE⊥OC,∠CEO=30°,∴OC=1CE,2∴OE=3OC;②∵BC=AB=6,BE=2,∴BC-BE≤CE≤BC+BE,即:4≤CE≤8,∵OC=1CE,2∴2≤OC≤4.【点睛】本题考查菱形的性质,平行四边形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,含30度角的直角三角形,勾股定理,三角形的三边关系等知识点,综合性强,难度大,属于压轴题,熟练掌握相关知识点,添加辅助线构造特殊图形和全等三角形,是解题的关键.【考点四利用菱形的性质与判定解决最值问题】15.(23-24八年级下·重庆沙坪坝·期中)如图,菱形ABCD的周长为8,∠DAC=30°,E是AB的中点,P是对角线AC上的一个动点,则PE+PB的最小值是.【答案】3【分析】此题考查轴对称确定最短路线问题,菱形的性质,等边三角形的判定与性质连接BD ,DE ,根据菱形的性质可得,△ABD 是等边三角形,再证明△ADP ≌△ABP ,可得PD =PB ,从而得到PE +PB 的最小值为DE 的长,再由E 是AB 的中点,可得DE ⊥AB ,AE =12AB =1,然后根据勾股定理可得DE =3,即可求解.【详解】解:如图,连接BD ,DE ,∵四边形ABCD 是菱形,周长为8,∠DAC =30°,∴∠DAB =2∠DAC =60°,∠DAP =∠BAP ,AB =AD =2,∴△ABD 是等边三角形,在△ADP 和△ABP 中,∵AP =AP ,∠DAP =∠BAP ,AB =AD ,∴△ADP ≌△ABP ,∴PD =PB ,∴PE +PB =PE +PD ≥DE ,即PE +PB 的最小值为DE 的长,∵E 是AB 的中点,∴DE ⊥AB ,AE =12AB =1,∴DE =AD 2-AE 2=3,即PE +PB 的最小值为3.故答案为:3.【变式训练】16.(2024九年级下·全国·专题练习)如图,在菱形ABCD 中,E ,F 分别是边CD ,BC 上的动点,连接AE ,EF ,G ,H 分别为AE ,EF 的中点,连接GH .若∠B =45°,BC =23,则GH 的最小值是.【答案】62【分析】连接AF ,利用三角形中位线定理,可知GH =12AF ,当AF ⊥BC 时,AF 最小,求出AF 最小值即可求出.【详解】解:连接AF ,如图,∵四边形ABCD 是菱形,∵G ,H 分别为AE ,EF 的中点,∴GH 是△AEF 的中位线,∴GH =12AF ,当AF ⊥BC 时,则∠AFB =90°,AF 最小,GH 得到最小值,∵∠B =45°,∴△ABF 是等腰直角三角形,∴AF 2+BF 2=AB 2,即2AF 2=AB 2,∴AF =6,∴GH =62,故答案为:62.【点睛】本题考查了菱形的性质、三角形的中位线定理、等腰直角三角形的判定与性质、垂线段最短等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,属于中考常考题型.17.(23-24八年级下·安徽合肥·期末)菱形ABCD 中,∠B =60°,E 是BC 中点,连接AE ,DE ,点F 是DE 上一动点,G 为AF 中点,连接CG .(1)∠BAE =;(2)若AB =2,则CG 的最小值为.【答案】30°2217【分析】(1)连接AC ,证明△ABC 为等边三角形,三线合一,即可得出结果;(2)取AD 的中点I ,AE 的中点H ,连接HG ,IG ,CH ,CI ,根据三角形的中位线定理,推出点G 在IH 上运动,当CG ⊥HG 时,CG 最小,进行求解即可.【详解】解:(1)连接AC ,∵菱形ABCD ,∴AB =BC ,∵∠B =60°,∴△ABC 为等边三角形,∴∠BAC =60°,∵E 是BC 中点,∴AE 平分∠BAC ,∴∠BAE =12∠BAC =30°;故答案为:30°;(2)取AD 的中点I ,AE 的中点H ,连接HG ,IG ,CH ,CI则:IG ∥DF ,HG ∥DF ,∴I ,G ,H 三点共线,。
2023年九年级中考数学一轮专题练习 图形的平移、折叠和旋转(含解析)
2023年中考数学一轮专题练习 ——图形的平移、折叠和旋转5一、单选题(本大题共12小题)1. (重庆市2022年)下列北京冬奥会运动标识图案是轴对称图形的是( ) A . B .C .D .2. (浙江省台州市2022年)如图是战机在空中展示的轴对称队形.以飞机B ,C 所在直线为x 轴、队形的对称轴为y 轴,建立平面直角坐标系.若飞机E 的坐标为(40,a ),则飞机D 的坐标为( )A .(40,)a -B .(40,)a -C .(40,)a --D .(,40)a - 3. (浙江省嘉兴市2022年)“方胜”是中国古代妇女的一种发饰,其图案由两个全等正方形相叠组成,寓意是同心吉祥.如图,将边长为2cm 的正方形ABCD 沿对角线BD 方向平移1cm 得到正方形A B C D '''',形成一个“方胜”图案,则点D ,B ′之间的距离为( )A .1cmB .2cmC .-1)cmD .(2-1)cm4. (浙江省杭州市2022年)如图,在平面直角坐标系中,已知点P(0,2),点A(4,2).以点P为旋转中心,把点A按逆时针方向旋转60°,得点B.在1M⎛⎫⎪⎪⎝⎭,()21M-,()31,4M,4112,2M⎛⎫⎪⎝⎭四个点中,直线PB经过的点是()A.1M B.2M C.3M D.4M5. (四川省德阳市2022年)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.6. (四川省广安市2022年)如图,菱形ABCD的边长为2,点P是对角线AC上的一个动点,点E、F分别为边AD、DC的中点,则PE + PF的最小值是()A.2 B.C.1.5 D7. (黑龙江省省龙东地区2022年)下列图形是汽车的标识,其中是中心对称图形但不是轴对称图形的是()A .B .C .D .8. (北京市2022年)图中的图形为轴对称图形,该图形的对称轴的条数为( )A .1B .2C .3D .59. (福建省2022年)如图,现有一把直尺和一块三角尺,其中90ABC ∠=︒,60CAB ∠=︒,AB =8,点A 对应直尺的刻度为12.将该三角尺沿着直尺边缘平移,使得△ABC 移动到A B C ''',点A '对应直尺的刻度为0,则四边形ACC A ''的面积是( )A .96B .C .192D . 10. (广东省2022年)在平面直角坐标系中,将点()1,1向右平移2个单位后,得到的点的坐标是( )A .()3,1B .()1,1-C .()1,3D .()1,1- 11. (广西百色市2022年)如图,在△ABC 中,点A (3,1),B (1,2),将△ABC 向左平移2个单位,再向上平移1个单位,则点B 的对应点B ′的坐标为( )A .(3,-3)B .(3,3)C .(-1,1)D .(-1,3) 12. (浙江省金华市2022年)如图是一张矩形纸片ABCD ,点E 为AD 中点,点F 在BC 上,把该纸片沿EF 折叠,点A ,B 的对应点分别为A B A E ''',,与BC 相交于点G ,B A ''的延长线过点C .若23BF GC =,则AD AB的值为( )A .B .C .207D .83二、填空题(本大题共6小题)13. (浙江省丽水市2022年)三个能够重合的正六边形的位置如图.已知B 点的坐标是(,则A 点的坐标是 .14. (浙江省台州市2022年)如图,△ABC的边BC长为4cm.将△ABC平移2cm得到△A′B′C′,且BB′⊥BC,则阴影部分的面积为2cm.15. (山东省潍坊市2022年)如图,在直角坐标系中,边长为2个单位长度的正方形ABCO绕原点O逆时针旋转75︒,再沿y轴方向向上平移1个单位长度,则点B''的坐标为.16. (浙江省台州市2022年)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=6.折叠该菱形,使点A落在边BC上的点M处,折痕分别与边AB,AD交于点E,F.当点M与点B 重合时,EF的长为;当点M的位置变化时,DF长的最大值为.17. (浙江省丽水市2022年)一副三角板按图1放置,O 是边()BC DF 的中点,12cm BC =.如图2,将ABC 绕点O 顺时针旋转60︒,AC 与EF 相交于点G ,则FG 的长是 cm .18. (山东省潍坊市2022年)小莹按照如图所示的步骤折叠A 4纸,折完后,发现折痕AB ′与A 4纸的长边AB 恰好重合,那么A 4纸的长AB 与宽AD 的比值为 .三、解答题(本大题共9小题)19. (浙江省丽水市2022年)如图,将矩形纸片折叠,使点B 与点D 重合,点A 落在点P 处,折痕为.(1)求证:PDE CDF △≌△;(2)若4cm,5cm CD EF ==,求BC 的长.20. (浙江省丽水市2022年)如图,在66⨯的方格纸中,点A ,B ,C 均在格点上,试按要求画出相应格点图形.ABCDEF(1)如图1,作一条线段,使它是AB 向右平移一格后的图形;(2)如图2,作一个轴对称图形,使AB 和AC 是它的两条边;(3)如图3,作一个与ABC 相似的三角形,相似比不等于1.21. (黑龙江省省龙东地区2022年)如图,在正方形网格中,每个小正方形的边长都是一个单位长度,在平面直角坐标系中,ABC 的三个顶点坐标分别为()1,1A -,()2,5B -,()5,4C -.(1)将ABC 先向左平移6个单位,再向上平移4个单位,得到111A B C △,画出两次平移后的111A B C △,并写出点1A 的坐标;(2)画出111A B C △绕点1C 顺时针旋转90°后得到221A B C △,并写出点2A 的坐标;(3)在(2)的条件下,求点1A 旋转到点2A 的过程中所经过的路径长(结果保留π). 22. (四川省广安市2022年)数学活动课上,张老师组织同学们设计多姿多彩的几何图形, 下图都是由边长为1的小等边三角形构成的网格,每个网格图中有3个小等边三角形已涂上阴影,请同学们在余下的空白小等边三角形中选取一个涂上阴影,使得4个阴影小等边三角形组成一个轴对称图形或中心对称图形,请画出4种不同的设计图形.规定:凡通过旋转能重合的图形视为同一种图形)23. (黑龙江省2022年)如图,在边长为1个单位长度的小正方形组成的网格中,△ABC与△DEF关于点O成中心对称,△ABC与△DEF的顶点均在格点上,请按要求完成下列各题.(1)在图中画出点O的位置;(2)将△ABC先向右平移4个单位长度,再向下平移2个单位长度,得到△A1B1C1,请画出△A1B1C1;(3)在网格中画出格点M,使A1M平分∠B1A1C124. (黑龙江省齐齐哈尔市2022年)综合与实践数学是以数量关系和空间形式为主要研究对象的科学.数学实践活动有利于我们在图形运动变化的过程中去发现其中的位置关系和数量关系,让我们在学习与探索中发现数学的美,体会数学实践活动带给我们的乐趣.如图①,在矩形ABCD中,点E、F、G分别为边BC、AB、AD的中点,连接EF、DF,H为DF的中点,连接GH.将△BEF绕点B旋转,线段DF、GH和CE的位置和长度也随之变化.当△BEF绕点B顺时针旋转90°时,请解决下列问题:(1)图②中,AB=BC,此时点E落在AB的延长线上,点F落在线段BC上,连接AF,猜想GH与CE之间的数量关系,并证明你的猜想;(2)图③中,AB=2,BC=3,则GHCE=;(3)当AB=m , BC=n时.GHCE=.(4)在(2)的条件下,连接图③中矩形的对角线AC,并沿对角线AC剪开,得△ABC (如图④).点M、N分别在AC、BC上,连接MN,将△CMN沿MN翻折,使点C的对应点P落在AB的延长线上,若PM平分∠APN,则CM长为.25. (黑龙江省省龙东地区2022年)ABC和ADE都是等边三角形.(1)将ADE绕点A旋转到图①的位置时,连接BD,CE并延长相交于点P(点P与点A重合),有PA PB PC+=(或PA PC PB+=)成立;请证明.(2)将ADE绕点A旋转到图②的位置时,连接BD,CE相交于点P,连接PA,猜想线段PA、PB、PC之间有怎样的数量关系?并加以证明;(3)将ADE 绕点A 旋转到图③的位置时,连接BD ,CE 相交于点P ,连接PA ,猜想线段PA 、PB 、PC 之间有怎样的数量关系?直接写出结论,不需要证明.26. (北京市2022年)在平面直角坐标系xOy 中,已知点(,),.M a b N 对于点P 给出如下定义:将点P 向右(0)a ≥或向左(0)a <平移a 个单位长度,再向上(0)b ≥或向下(0)b <平移b 个单位长度,得到点P',点P'关于点N 的对称点为Q ,称点Q 为点P 的“对应点”.(1)如图,点(1,1),M 点N 在线段OM 的延长线上,若点(2,0),P -点Q 为点P 的“对应点”.①在图中画出点Q ;②连接,PQ 交线段ON 于点.T 求证:1;2NT OM = (2)O 的半径为1,M 是O 上一点,点N 在线段OM 上,且1(1)2ON t t =<<,若P 为O 外一点,点Q 为点P 的“对应点”,连接.PQ 当点M 在O 上运动时直接写出PQ 长的最大值与最小值的差(用含t 的式子表示)27. (河南省2022年)综合与实践综合与实践课上,老师让同学们以“矩形的折叠”为主题开展数学活动.(1)操作判断操作一:对折矩形纸片ABCD ,使AD 与BC 重合,得到折痕EF ,把纸片展平; 操作二:在AD 上选一点P ,沿BP 折叠,使点A 落在矩形内部点M 处,把纸片展平,连接PM ,BM .根据以上操作,当点M 在EF 上时,写出图1中一个30°的角: .(2)迁移探究小华将矩形纸片换成正方形纸片,继续探究,过程如下:将正方形纸片ABCD按照(1)中的方式操作,并延长PM交CD于点Q,连接BQ.①如图2,当点M在EF上时,∠MBQ= °,∠CBQ= °;②改变点P在AD上的位置(点P不与点A,D重合),如图3,判断∠MBQ与∠CBQ的数量关系,并说明理由.(3)拓展应用在(2)的探究中,已知正方形纸片ABCD的边长为8cm,当FQ=1cm时,直接写出AP的长.参考答案1. 【答案】C【分析】根据轴对称图形的定义进行逐一判断即可.【详解】A.不是轴对称图形,故A错误;B.不是轴对称图形,故B错误;C.是轴对称图形,故C正确;D.不是轴对称图形,故D错误.故选:C.2. 【答案】B【分析】直接利用关于y轴对称,纵坐标相同,横坐标互为相反数,进而得出答案.【详解】解:根据题意,点E与点D关于y轴对称,∵飞机E的坐标为(40,a),∴飞机D的坐标为(-40,a),故选:B.3. 【答案】D【分析】-′求解即可.先求出BD,再根据平移性质求得BB'=1cm,然后由BD BB【详解】解:由题意,BD=,由平移性质得BB'=1cm,∴点D,B′之间的距离为DB'=BD BB-′=(1)cm,故选:D.4. 【答案】B【分析】根据含30°角的直角三角形的性质可得B(2,PB的解析式,依次将M1,M2,M3,M4四个点的一个坐标代入y+2中可解答.【详解】解:∵点A(4,2),点P(0,2),∴PA ⊥y 轴,PA =4,由旋转得:∠APB =60°,AP =PB =4,如图,过点B 作BC ⊥y 轴于C ,∴∠BPC =30°,∴BC =2,PC∴B (2,2+2设直线PB 的解析式为:y =kx +b ,则222k b b ⎧+=+⎪⎨=⎪⎩∴2k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩∴直线PB 的解析式为:y =x +2,当y =0+2=0,x∴点M 1(-0)不在直线PB 上,当x y =-3+2=1,∴M 2(-1)在直线PB 上,当x =1时,y =+2,∴M 3(1,4)不在直线PB 上,当x =2时,y ,∴M 4(2,112)不在直线PB 上. 故选:B .5. 【答案】A【分析】根据轴对称和中心对称的定义逐项判断即可.轴对称图形是把一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合;中心对称图形是把一个图形绕某一点旋转180°,旋转后的图形能够与原来的图形重合.【详解】A 、既是中心对称图形,又是轴对称图形,符合题意;B 、是轴对称图形,但不是中心对称图形,不符合题意;C 、是轴对称图形,但不是中心对称图形,不符合题意;D 、是中心对称图形,但不是轴对称图形,不符合题意;故选:A .6. 【答案】A【分析】取AB 中点G 点,根据菱形的性质可知E 点、G 点关于对角线AC 对称,即有PE =PG ,则当G 、P 、F 三点共线时,PE +PF =PG +PF 最小,再证明四边形AGFD 是平行四边形,即可求得FG =AD .【详解】解:取AB 中点G 点,连接PG ,如图,∵四边形ABCD 是菱形,且边长为2,∴AD =DC =AB =BC =2,∵E 点、G 点分别为AD 、AB 的中点,∴根据菱形的性质可知点E 、点G 关于对角线AC 轴对称,∴PE =PG ,∴PE +PF =PG +PF ,即可知当G 、P 、F 三点共线时,PE +PF =PG +PF 最小,且为线段FG ,如下图,G 、P 、F 三点共线,连接FG ,∵F 点是DC 中点,G 点为AB 中点,∴, 1122DF DC AB AG ===∵在菱形ABCD 中,,∴,∴四边形AGFD 是平行四边形,∴FG =AD =2,故PE +PF 的最小值为2,故选:A .7. 【答案】C【分析】根据中心对称图形的定义判断即可.【详解】解:∵是轴对称图形,也是中心对称图形, ∴不符合题意;∵是轴对称图形,不是中心对称图形∴不符合题意;∵不是轴对称图形,是中心对称图形∴符合题意;∵是轴对称图形,不是中心对称图形∴不符合题意;故选C .8. 【答案】D【分析】根据题意,画出该图形的对称轴,即可求解.【详解】解∶如图,DC AB ∥DF AG ∥一共有5条对称轴.故选:D9. 【答案】B【分析】根据直尺与三角尺的夹角为60°,根据四边形ACC A ''的面积为sin602sin60AA AC AB AA ⋅'︒︒⋅'=,即可求解.【详解】解:依题意ACC A ''为平行四边形,∵90ABC ∠=︒,60CAB ∠=︒,AB =8,12AA '=.2AC AB ∴=∴平行四边形ACC A ''的面积=sin602sin60AA AC AB AA ''⋅︒=︒⋅2812=⨯⨯=故选B10. 【答案】A【分析】把点()1,1的横坐标加2,纵坐标不变,得到()3,1,就是平移后的对应点的坐标.【详解】解:点()1,1向右平移2个单位长度后得到的点的坐标为()3,1.故选A .11. 【答案】D【分析】根据图形的平移性质求解.【详解】解:根据图形平移的性质,B ′(1-2,2+1),即B ′(-1,3);故选:D .12. 【答案】A【分析】令BF =2x ,CG =3x ,FG =y ,易证CGA CFB ''△∽△,得出CG A G CF B F'=',进而得出y =3x ,则AE =4x ,AD =8x ,过点E 作EH ⊥BC 于点H ,根据勾股定理得出EH =,最后求出AD AB的值. 【详解】解:过点E 作EH ⊥BC 于点H ,又四边形ABCD 为矩形,∴∠A =∠B =∠D =∠BCD =90°,AD =BC ,∴四边形ABHE 和四边形CDEH 为矩形,∴AB =EH ,ED =CH , ∵23BF GC =, ∴令BF =2x ,CG =3x ,FG =y ,则CF =3x +y ,2B F x '=,, 由题意,得==90CA G CB F ''︒∠∠,又GCA '∠为公共角,∴CGA CFB ''△∽△, ∴CG A GCF B F '=', 则53232x yx x y x-=+,整理,得()()30x y x y +-=,解得x =-y (舍去),y =3x ,∴AD =BC =5x +y =8x ,EG =3x ,HG =x ,在Rt △EGH 中EH 2+HG 2=EG 2,则EH 2+x 2=(3x )2,解得EH=, EH=-(舍),∴AB=,∴ADAB ==.故选:A .13.【答案】3A【分析】 52x y A G -'=如图,延长正六边形的边BM 与x 轴交于点E ,过A 作AN x ⊥轴于N ,连接AO ,BO ,证明,BOE AON 可得,,A O B 三点共线,可得,A B 关于O 对称,从而可得答案.【详解】解:如图,延长正六边形的边BM 与x 轴交于点E ,过A 作AN x ⊥轴于N ,连接AO ,BO ,∴ 三个正六边形,O 为原点,,120,BM MO OH AH BMO OHA,BMO OHA ≌,OB OA 11209030,18012030,2MOE BMO MOB60,90,BOE BEO同理:120303060,906030,AON OAN,BOE AON,,A O B ∴三点共线,,A B ∴关于O 对称,3,3.A故答案为:3.A14. 【答案】8【分析】根据平移的性质即可求解.【详解】解:由平移的性质S △A ′B ′C ′=S △ABC ,BC =B ′C ′,BC ∥B ′C ′,∴四边形B ′C ′CB 为平行四边形,∵BB ′⊥BC ,∴四边形B ′C ′CB 为矩形,∵阴影部分的面积=S △A ′B ′C ′+S 矩形B ′C ′CB -S △ABC=S 矩形B ′C ′CB=4×2=8(cm 2).故答案为:8.15.【答案】(1)【分析】连接OB ,OB '由题意可得∠BOB '=75°,可得出∠COB '=30°,可求出B '的坐标,即可得出点B ''的坐标.【详解】解:如图:连接OB ,OB ',作B M '⊥y 轴∵ABCO 是正方形,OA =2∴∠COB =45°,OB=∵绕原点O 逆时针旋转75︒∴∠BOB '=75°∴∠COB '=30°∵=OB =∴,∴∵沿y 轴方向向上平移1个单位长度∴故答案为:16. 【答案】6-【分析】当点M 与点B 重合时,EF垂直平分AB ,利用三角函数即可求得EF的长;【详解】解:当点M 与点B 重合时,由折叠的性质知EF 垂直平分AB ,∴AE =EB =12AB =3, OB 'MB 'MO =B '(B ''(1)(1)在Rt △AEF 中,∠A =60°,AE =3,tan60°=EF AB, ∴EF =3当AF 长取得最小值时,DF 长取得最大值,由折叠的性质知EF 垂直平分AM ,则AF =FM ,∴FM ⊥BC 时,FM 长取得最小值,此时DF 长取得最大值,过点D 作DG ⊥BC 于点C ,则四边形DGMF 为矩形,∴FM =DG ,在Rt △DGC 中,∠C =∠A =60°,DC =AB =6,∴DG =DC sin60°∴DF 长的最大值为AD -AF =AD -FM =AD -DG =6-3故答案为:36-317. 【答案】3【分析】BC 交EF 于点N ,由题意得,=90EDF BAC ∠=∠︒,60DEF ∠=︒,30DFE ∠=︒,=45ABC ACB ∠=∠︒,BC =DF =12,根据锐角三角函数即可得DE ,FE ,根据旋转的性质得ONF △是直角三角形,根据直角三角形的性质得3ON =,即3NC =,根据角之间的关系得CNG △是等腰直角三角形,即3NG NC ==cm ,根据90FNO FED ∠=∠=︒,30NFO DFE ∠=∠=︒得FON FED △∽△,即ON FN DE DF=,解得FN = 【详解】解:如图所示,BC 交EF 于点N ,由题意得,=90EDF BAC ∠=∠︒,60DEF ∠=︒,30DFE ∠=︒,=45ABC ACB ∠=∠︒,BC =DF =12,在Rt EDF 中,12tan tan 60DF DE EDF ===∠︒12sin sin 60DF EF EDF ===∠︒∵△ABC 绕点O 顺时针旋转60°,∴60BOD NOF ∠=∠=︒,∴90NOF F ∠+∠=︒,∴18090FNO NOF F ∠=︒-∠-∠=︒,∴ONF △是直角三角形, ∴132ON OF ==(cm ), ∴3NC OC ON =-=(cm ),∵90FNO ∠=︒,∴18090GNC FNO ∠=︒-∠=︒,∴NGC 是直角三角形,∴18045NGC GNC ACB ∠=-∠-∠=︒,∴CNG △是等腰直角三角形,∴3NG NC ==cm ,∵90FNO FED ∠=∠=︒,30NFO DFE ∠=∠=︒,∴FON FED △∽△, 即ON FN DE DF=,12FN =,FN =∴3FG FN NG =-=(cm ),故答案为:3.18. 1【分析】判定△AB ′D ′是等腰直角三角形,即可得出AB ′=AD ,再根据AB ′= AB ,再计算即可得到结论.【详解】解:∵四边形ABCD 是矩形,∴∠D =∠B =∠DAB =90°,由操作一可知:∠DAB ′=∠D ′AB ′=45°,∠AD ′B ′=∠D =90°,AD =AD ′,∴△AB ′D ′是等腰直角三角形,∴AD =AD ′= B ′D ′,由勾股定理得AB ′=,又由操作二可知:AB ′=AB ,∴=AB ,∴AB AD=, ∴A 4纸的长AB 与宽AD:1.故答案为::1.19. 【答案】(1)证明见解析 (2)163cm 【分析】(1)利用ASA 证明即可;(2)过点E 作EG ⊥BC 交于点G ,求出FG 的长,设AE =x ,用x 表示出DE 的长,在Rt △PED 中,由勾股定理求得答案.(1)∵四边形ABCD 是矩形,∴AB =CD ,∠A =∠B =∠ADC =∠C =90°,由折叠知,AB =PD ,∠A =∠P ,∠B =∠PDF =90°,∴PD =CD ,∠P =∠C ,∠PDF =∠ADC ,∴∠PDF -∠EDF =∠ADC -∠EDF ,∴∠PDE =∠CDF ,在△PDE 和△CDF 中,P C PD CDPDE CDF ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩, ∴PDE CDF △≌△(ASA );(2)如图,过点E 作EG ⊥BC 交于点G ,∵四边形ABCD 是矩形,∴AB =CD =EG =4cm ,又∵EF =5cm ,∴3GF =,设AE =x ,∴EP =x ,由PDE CDF △≌△知,EP =CF =x ,∴DE =GC =GF +FC =3+x ,在Rt △PED 中,222PE PD DE +=,即()22243x x +=+, 解得,76x =, ∴BC =BG +GC = 77163663++=cm . 20. 【答案】(1)画图见解析(2)画图见解析(3)画图见解析【分析】(1)分别确定A ,B 平移后的对应点C ,D ,从而可得答案;(2)确定线段AB ,AC 关于直线BC 对称的线段即可;(3)分别计算ABC 的三边长度,再利用相似三角形的对应边成比例确定DEF 的三边长度,再画出DEF 即可.(1)解:如图,线段CD 即为所求作的线段,(2)如图,四边形ABDC 是所求作的轴对称图形,(3)如图,如图,DEF 即为所求作的三角形,由勾股定理可得:221310,2,ABAC 而2,BC = 同理:2226210,22,DF DE 而4,EF 1,2AB AC BC DF DE EF .ABC DFE ∽21. 【答案】(1)见解析;()15,3A -(2)见解析;()22,4A(3)点1A 旋转到点2A 所经过的路径长为5π2【分析】(1)根据题目中的平移方式进行平移,然后读出点的坐标即可;(2)先找出旋转后的对应点,然后顺次连接即可;(3)根据旋转可得点1A 旋转到点2A 为弧长,利用勾股定理确定圆弧半径,然后根据弧长公式求解即可.(1)解:如图所示△A 1B 1C 1即为所求,()15,3A -;(2)如图所示△A 2B 2C 2即为所求,;(3)∵ ∴点旋转到点所经过的路径长为. 22. 【答案】见解析【分析】根据轴对称图形的定义、中心对称图形的定义画出图形即可 ()22,4A 115AC 1A 2A 90π55π1802⨯=【详解】解:如下图所示:23. 【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析;(3)作图见解析;【分析】(1)连接对应点B 、F ,对应点C 、E ,其交点即为旋转中心的位置;(2)利用网格结构找出平移后的点的位置,然后顺次连接即可;(3)根据网格结构的特点作出即可.【详解】解:(1)如图所示,连接BF ,CE 交于点O ,点O 即为所求.(2)如图所示,△A 1B 1C 1为所求;(3)如图所示,点M 即为所求.理由:连接11,B M C M ,根据题意得:111111A B AC B M C M ====∴四边形111A B MC 菱形,∴A 1M 平分∠B 1A 1C 1.24. 【答案】(1)12GH CE =,证明见解析 (2)13GH CE = (3)2GH m CE n =(4)【分析】(1)先证明△ABF ≌△CBE ,得AF =CE ,再根据中位线性质得GH =12AF ,等量代换即可; (2)连接AF ,先证明△ABF ∽△CBE ,得到AF :CE 的比值,再根据中位线性质得GH =12AF ,等量代换即可; (3)连接AF ,先证明△ABF ∽△CBE ,用含m 、n 的代数式表达出AF :CE 的比值,再根据中位线性质得GH =12AF ,等量代换即可; (4)过M 作MH ⊥AB 于H ,根据折叠性质得∠C =∠MPN ,根据角平分线证明出∠C =∠PMH ,设CM =PM =x ,HM =y ,根据三角函数定义找到x 、y 之间的关系,再利用△AHM ∽△ABC ,得到CM BC H AM A =,代入解方程即可. (1) 解:12GH CE =,理由如下: ∵AB =BC ,四边形ABCD 为矩形,∴四边形ABCD 为正方形,∴∠ABC =∠CBE =90°,∵E 、F 为BC ,AB 中点,∴BE =BF ,∴△ABF ≌△CBE ,∴AF =CE ,∵H 为DF 中点,G 为AD 中点,∴GH =12AF , ∴12GH CE =. (2) 解:13GH CE =, 连接AF ,如图所示,由题意知,BF =12AB =1,BE =12BC =32, ∴, 由矩形ABCD 性质及旋转知,∠ABC =∠CBE =90°,∴△ABF ∽△CBE ,∴AF :CE =2:3,∵G 为AD 中点,H 为DF 中点,∴GH =, ∴. 故答案为:. (3)解:, 连接AF ,如图所示,23AB BF BC BE ==12AF 13GH CE =132GH m CE n=由题意知,BF ==,BE ==, ∴, 由矩形ABCD 性质及旋转知,∠ABC =∠CBE =90°,∴△ABF ∽△CBE ,∴AF :CE =m :n ,∵G 为AD 中点,H 为DF 中点,∴GH =, ∴. 故答案为:. (4)解:过M 作MH ⊥AB 于H ,如图所示,由折叠知,CM =PM ,∠C =∠MPN ,12AB 2m 12BC 2n AB BF m BC BE n==12AF 2GH m CE n =2mn∵PM 平分∠APN ,∴∠APM =∠MPN ,∴∠C =∠APM ,∵AB =2,BC =3,∴AC设CM =PM =x ,HM =y ,由知,, 即,∵HM ∥BC ,∴△AHM ∽△ABC ,∴, 即,, ∴,解得:x, 故答案为:. 25. 【答案】(1)证明见解析(2)图②结论:PB PA PC =+,证明见解析(3)图③结论:PA PB PC +=【分析】(1)由△ABC 是等边三角形,得AB =AC ,再因为点P 与点A 重合,所以PB =AB ,PC =AC ,PA =0,即可得出结论;(2)在BP 上截取BF CP =,连接AF ,证明BAD CAE ≌(SAS ),得ABD ACE ∠=∠,再证明CAP BAF ≌△△(SAS ),得CAP BAF ∠=∠,AF AP =,然后证明AFP 是等边三角形,得PF AP =,即可得出结论;(3)在CP 上截取CF BP =,连接AF ,证明BAD CAE ≌(SAS ),得ABD ACE ∠=∠,再证明BAP CAF ≌△△(SAS ),得出CAF BAP ∠=∠,AP AF =,然后证明AFP 是等边三角形,得PF AP =,即可得出结论:PA PB PF CF PC +=+=.(1)证明:∵△ABC 是等边三角形,∴AB =AC ,∵点P 与点A 重合,∴PB =AB ,PC =AC ,PA =0,sin sin C APM ∠=∠AB HM AC PM =y x =y =C M BC H AM A =3y =3y =3=∴PA PB PC +=或PA PC PB +=;(2)解:图②结论:PB PA PC =+证明:在BP 上截取BF CP =,连接AF ,∵ABC 和ADE 都是等边三角形, ∴AB AC =,AD AE =,60BAC DAE ∠=∠=︒ ∴BAC CAD DAE CAD ∠+∠=∠+∠, ∴BAD CAE ∠=∠,∴BAD CAE ≌(SAS ),∴ABD ACE ∠=∠,∵AC =AB ,CP =BF ,∴CAP BAF ≌△△(SAS ),∴CAP BAF ∠=∠,AF AP =, ∴CAP CAF BAF CAF ∠+∠=∠+∠, ∴60FAP BAC ∠=∠=︒,∴AFP 是等边三角形,∴PF AP =,∴PA PC PF BF PB +=+=;(3)解:图③结论:PA PB PC +=,理由:在CP 上截取CF BP =,连接AF ,∵ABC 和ADE 都是等边三角形,∴AB AC =,AD AE =,60BAC DAE ∠=∠=︒∴BAC BAE DAE BAE ∠+∠=∠+∠,∴BAD CAE ∠=∠,∴BAD CAE ≌(SAS ),∴ABD ACE ∠=∠,∵AB =AC ,BP =CF ,∴BAP CAF ≌△△(SAS ),∴CAF BAP ∠=∠,AP AF =,∴BAF BAP BAF CAF ∠+∠=∠+∠,∴60FAP BAC ∠=∠=︒,∴AFP 是等边三角形,∴PF AP =,∴PA PB PF CF PC +=+=,即PA PB PC +=.26. 【答案】(1)见解析(2)42t -【分析】(1)①先根据定义和(1,1)M 求出点P'的坐标,再根据点P'关于点N 的对称点为Q 求出点Q 的坐标;②延长ON 至点()3,3A ,连接AQ ,利用AAS 证明ΔΔAQT OPT ≅,得到12TA TO OA ==,再计算出OA ,OM ,ON ,即可求出12NT ON OT OM =-==; (2)连接PO 并延长至S ,使OP OS =,延长SQ 至T ,使ST OM =,结合对称的性质得出NM 为Δ'P QT 的中位线,推出1=2NM QT ,得出()12221SQ ST TQ t t =-=--=-,则()()max min 2PQ PQ PS QS PS QS QS -=+--=.(1)解:①点Q 如下图所示.∵点(1,1)M ,∴点(2,0)P -向右平移1个单位长度,再向上平移1个单位长度,得到点P', ∴()'1,1P -,∵点P'关于点N 的对称点为Q ,()2,2N ,∴点Q 的横坐标为:()2215⨯--=,纵坐标为:2213⨯-=,∴点()5,3Q ,在坐标系内找出该点即可;②证明:如图延长ON 至点()3,3A ,连接AQ ,∵ //AQ OP ,∴AQT OPT ∠=∠,在ΔAQT 与ΔOPT ∠中,AQT OPT ATQ OTP AQ OP ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴()ΔΔAQT OPT AAS ≅, ∴12TA TO OA ==, ∵ ()3,3A ,(1,1)M ,(2,2)N ,∴OA ==OMON =∴12TO OA ==∴NT ON OT =-= ∴12NT OM =; (2)解:如图所示,连接PO 并延长至S ,使OP OS =,延长SQ 至T ,使ST OM =,∵(,)M a b ,点P 向右(0)a ≥或向左(0)a <平移a 个单位长度,再向上(0)b ≥或向下(0)b <平移b 个单位长度,得到点P',∴'1PP OM ==,∵点P'关于点N 的对称点为Q ,∴'NP NQ =,又∵OP OS =,∴OM ∥ST ,∴NM 为Δ'P QT 的中位线,∴//NM QT ,1=2NM QT , ∵1NM OM ON t =-=-,∴222TQ NM t ==-,∴()12221SQ ST TQ t t =-=--=-,在ΔPQS 中,PS QS PQ PS QS -<<+,结合题意,max PQ PS QS =+,min PQ PS QS =-,∴()()max min 242PQ PQ PS QS PS QS QS t -=+--==-,即PQ 长的最大值与最小值的差为42t -.27. 【答案】(1)BME ∠或ABP ∠或PBM ∠或MBC ∠(2)①15,15;②MBQ CBQ ∠=∠,理由见解析 (3)4011AP =cm 或24cm 13【分析】(1)根据折叠的性质,得12BE BM =,结合矩形的性质得30BME ∠=︒,进而可得30ABP PBM MBC ∠=∠=∠=︒; (2)根据折叠的性质,可证()Rt Rt HL BQM BQC ∆≅∆,即可求解;(3)由(2)可得QM QC =,分两种情况:当点Q 在点F 的下方时,当点Q 在点F 的上方时,设AP PM x ==,分别表示出PD ,DQ ,PQ ,由勾股定理即可求解.(1) 解:12AE BE AB AB BM ===, 12BE BM =∴ 90BEM ∠=︒∵30BME ∠=︒∴60MBE ∠=︒∴ABP PBM ∠=∠∵30ABP PBM MBC ∠=∠=∠=︒∴(2)∵四边形ABCD 是正方形∴AB =BC ,∠A =∠ABC =∠C =90°由折叠性质得:AB =BM ,∠PMB =∠BMQ =∠A =90°∴BM =BC①BM BC BQ BQ ==∵,∴()Rt Rt HL BQM BQC ∆≅∆MBQ CBQ ∠=∠∴30MBC15MBQ CBQ ∠=∠=︒∴②BM BC BQ BQ ==∵,()Rt Rt HL BQM BQC ∆≅∆∴MBQ CBQ ∠=∠∴(3)当点Q 在点F 的下方时,如图,1cm 4cm 8cm FQ DF FC AB ====∵,,8413(cm)QC CD DF FQ =--=--=∴,DQ =DF +FQ =4+1=5(cm) 由(2)可知,QM QC =设8AP PM x PD x ===-,,222PD DQ PQ +=∴,即()()222853x x -+=+ 解得:4011x =∴40cm 11AP =; 当当点Q 在点F 的上方时,如图,1cm 4cm 8cm FQ DF FC AB ====∵,, 5QC =∴cm ,DQ =3cm , 由(2)可知,QM QC =设8AP PM x PD x ===-,,222PD DQ PQ +=∴,即()()222835x x -+=+ 解得:2413x =∴24cm 13AP =.。
中考数学《旋转》专题练习含答案解析
旋转一、选择题(共6小题,每小题4分,满分24分)1.下列图形中,你认为既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.2.如图,所给的图案由△ABC绕点O顺时针旋转()前后的图形组成的.A.45°、90°、135°B.90°、135°、180°C.45°、90°、135°、180°、225° D.45°、180°、225°3.如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,图中阴影部分的面积为()A.B.C.1﹣D.1﹣4.如图,P是等边三角形ABC内一点,∠APB,∠BPC,∠CPA的大小之比为5:6:7,则以PA,PB,PC为边的三角形三内角大小之比(从小到大)是()A.2:3:4 B.3:4:5C.4:5:6 D.以上结果都不对5.下列图形中,是中心对称图形的是()A.菱形B.等腰梯形C.等边三角形D.等腰直角三角形6.在平面直角坐标系中,点P(2,﹣3)关于原点对称的点的坐标是()A.(2,3)B.(﹣2,3)C.(﹣2,﹣3)D.(﹣3,2)二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)7.在平面直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,延长OP1到点P2,使OP2=2OP1再将点P2绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P3,则点P3的坐标是.8.如图所示,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,△ABC按逆时针方向旋转一个角度后,成为△ACD,则旋转中心是点、旋转角是.9.如图,设P是等边三角形ABC内任意一点,△ACP′是由△ABP旋转得到的,则PA PB+PC(选填“>”、“=”、“<”)10.如图,E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上一点,且BE+DF=EF,则∠EAF=度.11.如图,O是等边△ABC内一点,将△AOB绕A点逆时针旋转,使得B,O两点的对应分别为C,D,则旋转角为度,图中除△ABC外,还有等边三形是△.12.如图,Rt△ABC中,P是斜边BC上一点,以P为中心,把这个三角形按逆时针方向旋转90°得到△DEF,图中通过旋转得到的三角形还有.三、解答题13.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时(如图2),线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明;(2)当∠MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM、DN和MN之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.14.如图,正方形ABCD的边长为1,AB,AD上各有一点P,Q,如果△APQ的周长为2,求∠PCQ的度数.15.有两张完全重合的矩形纸片,小亮同学将其中一张绕点A顺时针旋转90°后得到矩形AMEF(如图1),连接BD、MF,若此时他测得BD=8cm,∠ADB=30°.(1)请直接写出AF的长;(2)小红同学用剪刀将△BCD与△MEF剪去,与小亮同学继续探究.他们将△ABD绕点A顺时针旋转得△AB1D1,AD1交FM于点K(如图2),设旋转角为β(0°<β<90°),当△AFK为等腰三角形时,求△AFK的面积(保留根号).旋转参考答案与试题解析一、选择题(共6小题,每小题4分,满分24分)1.下列图形中,你认为既是中心对称图形又是轴对称图形的是()A.B.C.D.【考点】中心对称图形;轴对称图形.【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【解答】解:既是中心对称图形又是轴对称图形的只有A.故选A.【点评】掌握好中心对称与轴对称的概念.轴对称的关键是寻找对称轴,两边图象沿对称轴折叠后可重合,中心对称是要寻找对称中心,图形旋转180度后与原图重合.2.如图,所给的图案由△ABC绕点O顺时针旋转()前后的图形组成的.A.45°、90°、135°B.90°、135°、180°C.45°、90°、135°、180°、225° D.45°、180°、225°【考点】旋转的性质.【专题】计算题.【分析】根据旋转的性质,把旋转后的图形看作为正八边形,依次得到旋转的角度.【解答】解:把△ABC绕点O顺时针旋转45°,得到△HEF;顺时针旋转180°,得到△ADC;顺时针旋转225°,得到△HGF;故选D.【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.3.如图,边长为1的正方形ABCD绕点A逆时针旋转30°到正方形AB′C′D′,图中阴影部分的面积为()A.B.C.1﹣D.1﹣【考点】旋转的性质;正方形的性质.【分析】设B′C′与CD的交点为E,连接AE,利用“HL”证明Rt△AB′E和Rt△ADE全等,根据全等三角形对应角相等∠DAE=∠B′AE,再根据旋转角求出∠DAB′=60°,然后求出∠DAE=30°,再解直角三角形求出DE,然后根据阴影部分的面积=正方形ABCD的面积﹣四边形ADEB′的面积,列式计算即可得解.【解答】解:如图,设B′C′与CD的交点为E,连接AE,在Rt△AB′E和Rt△ADE中,,∴Rt△AB′E≌Rt△ADE(HL),∴∠DAE=∠B′AE,∵旋转角为30°,∴∠DAB′=60°,∴∠DAE=×60°=30°,∴DE=1×=,∴阴影部分的面积=1×1﹣2×(×1×)=1﹣.故选:C.【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,全等三角形判定与性质,解直角三角形,利用全等三角形求出∠DAE=∠B′AE,从而求出∠DAE=30°是解题的关键,也是本题的难点.4.如图,P是等边三角形ABC内一点,∠APB,∠BPC,∠CPA的大小之比为5:6:7,则以PA,PB,PC为边的三角形三内角大小之比(从小到大)是()A.2:3:4 B.3:4:5C.4:5:6 D.以上结果都不对【考点】旋转的性质;三角形内角和定理;等边三角形的性质.【专题】计算题.【分析】将△APB绕A点逆时针旋转60°得△AP′C,显然有△AP′C≌△APB,连PP′,则AP′=AP,∠P′AP=60°,得到△AP′P是等边三角形,PP′=AP,所以△P′CP的三边长分别为PA,PB,PC;再由∠APB+∠BPC+∠CPA=360°,∠APB:∠BPC:∠CPA=5:6:7,得到∠APB=100°,∠BPC=120°,∠CPA=140°,这样可分别求出∠PP′C=∠AP′C﹣∠AP′P=∠APB ﹣∠AP′P=100°﹣60°=40°,∠P′PC=∠APC﹣∠APP′=140°﹣60°=80°,∠PCP′=180°﹣(40°+80°)=60°,即可得到答案.【解答】解:如图,将△APB绕A点逆时针旋转60°得△AP′C,显然有△AP′C≌△APB,连PP′,∵AP′=AP,∠P′AP=60°,∴△AP′P是等边三角形,∴PP′=AP,∵P′C=PB,∴△P′CP的三边长分别为PA,PB,PC,∵∠APB+∠BPC+∠CPA=360°,∠APB:∠BPC:∠CPA=5:6:7,∴∠APB=100°,∠BPC=120°,∠CPA=140°,∴∠PP′C=∠AP′C﹣∠AP′P=∠APB﹣∠AP′P=100°﹣60°=40°,∠P′PC=∠APC﹣∠APP′=140°﹣60°=80°,∠PCP′=180°﹣(40°+80°)=60°,∴∠PP′C:∠PCP′:∠P′PC=2:3:4.故选A.【点评】本题考查了旋转的性质:旋转前后的两个图形全等,对应点与旋转中心的连线段的夹角等于旋转角,对应点到旋转中心的距离相等.也考查了等边三角形的性质.5.下列图形中,是中心对称图形的是()A.菱形B.等腰梯形C.等边三角形D.等腰直角三角形【考点】中心对称图形.【分析】旋转180°后与原图重合的图形是中心对称图形.【解答】解:菱形,等腰梯形,等边三角形,等腰直角三角形都是轴对称图形;菱形既是轴对称图形,又是中心对称图形.故选A.【点评】运用轴对称和中心对称图形概念,找出符合条件的图形.【链接】如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.如果一个图形绕某一点旋转180°后能够与自身重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.6.在平面直角坐标系中,点P(2,﹣3)关于原点对称的点的坐标是()A.(2,3)B.(﹣2,3)C.(﹣2,﹣3)D.(﹣3,2)【考点】关于原点对称的点的坐标.【分析】根据“平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y)”解答.【解答】解:根据中心对称的性质,得点P(2,﹣3)关于原点对称的点的坐标是(﹣2,3).故选B.【点评】关于原点对称的点坐标的关系,是需要识记的基本问题.记忆方法是结合平面直角坐标系的图形记忆.二、填空题(共6小题,每小题5分,满分30分)7.在平面直角坐标系中,已知点P0的坐标为(1,0),将点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,延长OP1到点P2,使OP2=2OP1再将点P2绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P3,则点P3的坐标是(﹣1,).【考点】坐标与图形变化﹣旋转.【专题】压轴题.【分析】已知将点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,则OP1=1,P1点的坐标是(.则P2的坐标是;再将点P2绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P3,则点P3与P2关于y轴对称,因而点P3的坐标就很容易求出.【解答】解:∵点P0绕着原点O按逆时针方向旋转60°得点P1,∴P1点的坐标是(,∴P2的坐标是,又∵点P3与P2关于y轴对称,∴点P3的坐标是(﹣1,).【点评】解决本题的关键是正确理解题目,按题目的叙述一定要把各点的大致位置确定,正确地作出图形.8.如图所示,△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=5,△ABC按逆时针方向旋转一个角度后,成为△ACD,则旋转中心是点A、旋转角是∠CAD,是90°.【考点】旋转的性质.【分析】确定图形的旋转时首先要确定旋转前后的对应点,即可确定旋转中心.【解答】解:旋转中心是点A、旋转角是∠CAD,是90°.【点评】本题主要考查了旋转的定义,正确确定旋转中的对应点,是确定旋转中心,旋转角的前提.9.如图,设P是等边三角形ABC内任意一点,△ACP′是由△ABP旋转得到的,则PA<PB+PC(选填“>”、“=”、“<”)【考点】旋转的性质;三角形三边关系;等边三角形的判定.【分析】此题只需根据三角形的任意两边之和大于第三边和等边三角形的性质,进行分析即可.【解答】解:根据三角形的三边关系,得:BC<PB+PC.又AB=BC>PA,∴PA<PB+PC.【点评】本题结合旋转主要考查了三角形的三边关系:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.10.如图,E、F分别是正方形ABCD的边BC、CD上一点,且BE+DF=EF,则∠EAF=45度.【考点】旋转的性质;正方形的性质.【分析】根据BE+DF=EF,则延长FD到G,使DG=BE,则FG=EF,可以认为是把△ABE 绕点A逆时针旋转90度,得到△ADG,根据旋转的定义即可求解.【解答】解:如图:延长FD到G,使DG=BE,则FG=EF,在△ABE和△ADG中,,∴△ABE≌△ADG(SAS),∴AE=AG又∴AF=AF,GF=EF∴△AGF≌△AEF∴∠EAF=∠GAF=×90°=45°.【点评】本题考查旋转的性质.旋转变化前后,对应点到旋转中心的距离相等以及每一对对应点与旋转中心连线所构成的旋转角相等.要注意旋转的三要素:①定点﹣旋转中心;②旋转方向;③旋转角度.11.如图,O是等边△ABC内一点,将△AOB绕A点逆时针旋转,使得B,O两点的对应分别为C,D,则旋转角为60度,图中除△ABC外,还有等边三形是△AOD.【考点】旋转的性质;等边三角形的性质;等边三角形的判定.【分析】根据旋转的性质及全等三角形的性质作答.【解答】解:∵将△AOB绕A点逆时针旋转,使得B,O两点的对应分别为C,D,∴△AOB≌△ADC,∴OA=AD,∠BAO=∠DAC,∴∠BAO+∠OAC=∠DAC+∠OAC=∠BAC=60°,即∠OAD=60°,所以旋转角为60°.∵OA=AD,∠OAD=60°,∴△AOD为等边三角形.【点评】此题主要考查了图形旋转的性质:旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变.12.如图,Rt△ABC中,P是斜边BC上一点,以P为中心,把这个三角形按逆时针方向旋转90°得到△DEF,图中通过旋转得到的三角形还有△EPQ.【考点】旋转的性质.【分析】旋转中心是P,旋转方向为逆时针,旋转角是90度,已确定,再通过观察发现全等三角形,判断是否符合本题的旋转规律.【解答】解:根据旋转的性质可知,旋转中心是P,旋转角是90度,图中通过旋转得到的三角形还有△EPQ.【点评】本题考查旋转两相等的性质,即对应点到旋转中心的距离相等以及每一对对应点与旋转中心连线所构成的旋转角相等.三、解答题13.已知:正方形ABCD中,∠MAN=45°,∠MAN绕点A顺时针旋转,它的两边分别交CB、DC(或它们的延长线)于点M、N.当∠MAN绕点A旋转到BM=DN时(如图1),易证BM+DN=MN.(1)当∠MAN绕点A旋转到BM≠DN时(如图2),线段BM、DN和MN之间有怎样的数量关系?写出猜想,并加以证明;(2)当∠MAN绕点A旋转到如图3的位置时,线段BM、DN和MN之间又有怎样的数量关系?请直接写出你的猜想.【考点】旋转的性质;全等三角形的判定与性质;正方形的性质.【专题】计算题;压轴题.【分析】(1)BM+DN=MN成立,证得B、E、M三点共线即可得到△AEM≌△ANM,从而证得ME=MN.(2)DN﹣BM=MN.证明方法与(1)类似.【解答】解:(1)BM+DN=MN成立.证明:如图,把△ADN绕点A顺时针旋转90°,得到△ABE,则可证得E、B、M三点共线(图形画正确).∴∠EAM=90°﹣∠NAM=90°﹣45°=45°,又∵∠NAM=45°,∴在△AEM与△ANM中,∴△AEM≌△ANM(SAS),∴ME=MN,∵ME=BE+BM=DN+BM,∴DN+BM=MN;(2)DN﹣BM=MN.在线段DN上截取DQ=BM,在△ADQ与△ABM中,∵,∴△ADQ≌△ABM(SAS),∴∠DAQ=∠BAM,∴∠QAN=∠MAN.在△AMN和△AQN中,∴△AMN≌△AQN(SAS),∴MN=QN,∴DN﹣BM=MN.【点评】本题考查了旋转的性质,解决此类问题的关键是正确的利用旋转不变量.14.如图,正方形ABCD的边长为1,AB,AD上各有一点P,Q,如果△APQ的周长为2,求∠PCQ的度数.【考点】正方形的性质;全等三角形的判定与性质.【专题】计算题.【分析】简单的求正方形内一个角的大小,首先从△APQ的周长入手求出PQ=DQ+BP,然后将△CDQ逆时针旋转90°,使得CD、CB重合,然后利用全等来解.【解答】解:如图所示,△APQ的周长为2,即AP+AQ+PQ=2①,正方形ABCD的边长是1,即AQ+QD=1,AP+PB=1,∴AP+AQ+QD+PB=2②,①﹣②得,PQ﹣QD﹣PB=0,∴PQ=PB+QD.延长AB至M,使BM=DQ.连接CM,△CBM≌△CDQ(SAS),∴∠BCM=∠DCQ,CM=CQ,∵∠DCQ+∠QCB=90°,∴∠BCM+∠QCB=90°,即∠QCM=90°,PM=PB+BM=PB+DQ=PQ.在△CPQ与△CPM中,CP=CP,PQ=PM,CQ=CM,∴△CPQ≌△CPM(SSS),∴∠PCQ=∠PCM=∠QCM=45°.【点评】熟练掌握正方形的性质,会运用正方形的性质进行一些简单的运算.15.有两张完全重合的矩形纸片,小亮同学将其中一张绕点A顺时针旋转90°后得到矩形AMEF(如图1),连接BD、MF,若此时他测得BD=8cm,∠ADB=30°.(1)请直接写出AF的长;(2)小红同学用剪刀将△BCD与△MEF剪去,与小亮同学继续探究.他们将△ABD绕点A顺时针旋转得△AB1D1,AD1交FM于点K(如图2),设旋转角为β(0°<β<90°),当△AFK为等腰三角形时,求△AFK的面积(保留根号).【考点】锐角三角函数的定义;旋转的性质.【专题】操作型.【分析】(1)根据旋转的性质可知△AFM≌△ADB,则AF=AD=BD•cos∠ADB=8×=4cm;(2)当△AFK为等腰三角形时,由于AM<AF,那么A不能是等腰△AFK的顶点,则分两种情况:①K为顶点,即AK=FK时;②F为顶点,即AF=FK.针对每一种情况,利用三角形的面积公式,可分别求出△AFK的面积.【解答】解:(1)AF=;(2)△AFK为等腰三角形时,分两种情况:①当AK=FK时,如图.过点K作KN⊥AF于N,则KN⊥AF,AN=NF=AF=2cm.在直角△NFK中,∠KNF=90°,∠F=30°,∴KN=NF•tan∠F=2cm.∴△AFK的面积=×AF×KN=;②当AF=FK时,如图.过点K作KP⊥AF于P.在直角△PFK中,∠KPF=90°,∠F=30°,∴KP=KF=2cm.∴△AFK的面积=×AF×KP=12cm2.【点评】本题考查旋转的性质,旋转变化前后,对应线段、对应角分别相等,图形的大小、形状都不改变.注意(2)中需分情况讨论△AFK为等腰三角形时的不同分类,不要漏解.。
中考数学压轴题之旋转(中考题型整理,突破提升)及详细答案
在△ DAG 与△ DCG 中, ∵ AD=CD,∠ ADG=∠ CDG,DG=DG, ∴ △ DAG≌ △ DCG. ∴ AG=CG. 在△ DMG 与△ FNG 中, ∵ ∠ DGM=∠ FGN,FG=DG,∠ MDG=∠ NFG, ∴ △ DMG≌ △ FNG. ∴ MG=NG 在矩形 AENM 中,AM=EN. 在 Rt△ AMG 与 Rt△ ENG 中, ∵ AM=EN, MG=NG, ∴ △ AMG≌ △ ENG. ∴ AG=EG ∴ EG=CG. (3)(1)中的结论仍然成立.
4.如图(1)所示,将一个腰长为 2 等腰直角△ BCD 和直角边长为 2、宽为 1 的直角△ CED 拼在一起.现将△ CED 绕点 C 顺时针旋转至△ CE’D’,旋转角为 a. (1)如图(2),旋转角 a=30°时,点 D′到 CD 边的距离 D’A=______.求证:四边形 ACED′ 为矩形; (2)如图(1),△ CED 绕点 C 顺时针旋转一周的过程中,在 BC 上如何取点 G,使得 GD’=E’D;并说明理由.
【答案】(1)详见解析;(2)FE·sin( -90°) 【解析】 【分析】 (1)由四边形 ABCD 是平行四边形得 AF∥ BE,所以∠ FAE=∠ BEA,由折叠的性质得 ∠ BAE=∠ FAE,∠ BEA=∠ FEA,所以∠ BAE=∠ FEA,故有 AB∥ FE,因此四边形 ABEF 是平行四 边形,又 BE=EF,因此可得结论; (2)根据点 M 在线段 BE 上和 EC 上两种情况证明∠ ENG=90°- ,利用菱形的性质得到
最新九年级数学中考复习:旋转综合压轴题(角度问题)含答案
2023年九年级数学中考复习:旋转综合压轴题(角度问题)1.如图① ,在①ABC 中,AB =AC =4,①BAC =90°,AD ①BC ,垂足为D .(1)S △ABD = .(直接写出结果)(2)如图①,将①ABD 绕点D 按顺时针方向旋转得到①A′B′D ,设旋转角为α (α<90°),在旋转过程中: 探究一:四边形APDQ 的面积是否随旋转而变化?说明理由; 探究二:当α=________时,四边形APDQ 是正方形.2.如图,在等腰Rt ABC 和等腰Rt CDE 中,90ACB DCE ∠=∠=︒.(1)观察猜想:如图1,点E 在BC 上,线段AE 与BD 的关系是_________;(2)探究证明:把CDE △绕直角顶点C 旋转到图2的位置,(1)中的结论还成立吗?说明理由; (3)拓展延伸:把CDE △绕点C 在平面内转动一周,若10AC BC ==,5CE CD ==,AE 、BD 交于点P 时,连接CP ,直接写出BCP 最大面积_________.3.如图1,在Rt △ABC 中,①A =90°,AB =AC ,点D ,E 分别在边AB ,AC 上,AD =AE ,连接DC ,点M ,P ,N 分别为DE ,DC ,BC 的中点.(1)观察猜想:图1中,请判断线段PM 与PN 的数量关系和位置关系,并说明理由;(2)探究证明:把△ADE 绕点A 逆时针方向旋转到图2的位置,连接MN ,BD ,CE ,判断△PMN 的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:把△ADE 绕点A 在平面内自由旋转,若AD =3,AB =7,请直接写出△PMN 面积的最大值.4.如图1,①ABC 为等腰直角三角形,①BAC =90°,AB =AC ,点D 在AB 边上,点E 在AC 边上,AD =AE ,连接DE ,取BC 边的中点O ,连接DO 并延长到点F ,使OF =OD ,连接CF . (1)请判断①CEF 的形状,并说明理由;(2)将(1)中①ADE 绕点A 旋转,连接CE ,(1)中的结论是否仍然成立,若成立,请仅就图2所示情况给出证明,若不成立,请说明理由;(3)若AB =6,AD =4,将①ADE 由图1位置绕点A 旋转,当点B ,E ,D 三点共线时,请直接写出①CEF 的面积.5.如图,在Rt ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 是AB 外一动点,连接AD ,把AD 绕点A 逆时针旋转90°,得到AE ,连接CE ,DE ,BC 与DE 交于点F ,且AB BD ⊥.(1)如图1,若CB =6CE =,求DE 的长;(2)如图2,若点H 、G 分别为线段CF 、AE 的中点,连接HG ,求证:12HG BF =;(3)如图3,在(2)的条件下,若CE =4CF =,将BDF 绕点F 顺时针旋转角3(060)αα︒<≤︒,得到B D F '',连接B G ',取B G '中点Q ,连接BQ ,当线段BQ 最小时,请直接写出BQB '的面积.6.如图1,矩形ABCD 中,15,20AB BC ==,将矩形ABCD 绕着点A 顺时针旋转,得到矩形BEFG .(1)当点E 落在BD 上时,则线段DE 的长度等于________; (2)如图2,当点E 落在AC 上时,求BCE 的面积;(3)如图3,连接AE CE AG CG 、、、,判断线段AE 与CG 的位置关系且说明理由,并求22CE AG +的值;(4)在旋转过程中,请直接写出BCE ABG S S +△△的最大值.7.在平面直角坐标系中,O 为原点,点(4,0)A -,点(0,3),B ABO 绕点B 顺时针旋转,得A BO ''△,点A O 、旋转后的对应点为A O ''、,记旋转角为α.(1)如图①,90α=︒,边OA 上的一点M 旋转后的对应点为N ,当1OM =时,点N 的坐标为_____; (2)90α=︒,边OA 上的一点M 旋转后的对应点为N ,当O M BN '+取得最小值时,在图①中画出点M 的位置,并求出点N 的坐标.(3)如图①,P 为AB 上一点,且:2:1PA PB =,连接PO PA ''、,在ABO 绕点B 顺时针旋转一周的过程中,PO A ''的面积是否存在最大值和最小值,若存在,请求出;若不存在,请说明理由.8.如图1,①ABC 和①DEC 均为等腰三角形,且①ACB =①DCE =90°,连接BE ,AD ,两条线段所在的直线交于点P .(1)线段BE 与AD 有何数量关系和位置关系,请说明理由. (2)若已知BC =12,DC =5,①DEC 绕点C 顺时针旋转, ①如图2,当点D 恰好落在BC 的延长线上时,求AP 的长;①在旋转一周的过程中,设①P AB 的面积为S ,求S 的最值.9.如图,在菱形ABCD 中,2AB =,60BAD ∠=,过点D 作DE AB ⊥于点E ,DF BC ⊥于点F .()1如图1,连接AC 分别交DE 、DF 于点M 、N ,求证:13MN AC =; ()2如图2,将EDF 以点D 为旋转中心旋转,其两边'DE 、'DF 分别与直线AB 、BC 相交于点G 、P ,连接GP ,当DGP 的面积等于10.如图1,一副直角三角板满足AB=BC ,AC=DE ,①ABC=①DEF=90°,①EDF=30°操作:将三角板DEF 的直角顶点E 放置于三角板ABC 的斜边AC 上,再将三角板DEF 绕点E 旋转,并使边DE 与边AB 交于点P ,边EF 与边BC 于点Q . 探究一:在旋转过程中, (1)如图2,当1CEEA=时,EP 与EQ 满足怎样的数量关系?并给出证明; (2)如图3,当2CEEA=时,EP 与EQ 满足怎样的数量关系?并说明理由; (3)根据你对(1)、(2)的探究结果,试写出当CEm EA=时,EP 与EQ 满足的数量关系式为 ,其中m 的取值范围是 .(直接写出结论,不必证明) 探究二:若2CEEA=且AC=30cm ,连接PQ ,设△EPQ 的面积为S (cm 2),在旋转过程中: (1)S 是否存在最大值或最小值?若存在,求出最大值或最小值;若不存在,说明理由. (2)随着S 取不同的值,对应△EPQ 的个数有哪些变化,求出相应S 的值或取值范围.11.如图1,在①ABC中,①BAC=90°,AB=AC,点D在边AC上,CD①DE,且CD=DE,连接BE,取BE的中点F,连接DF.(1)请直接写出①ADF的度数及线段AD与DF的数量关系;(2)将图1中的△CDE绕点C按逆时针旋转,①如图2,(1)中①ADF的度数及线段AD与DF的数量关系是否仍然成立?请说明理由;①如图3,连接AF,若AC=3,CD=1,求S△ADF的取值范围.12.已知点E是正方形ABCD的边AB上一点,AB=BE=2.以BE为边向右侧作正方形BEFG,将正方形BEFG绕点B顺时针旋转α度(0≤α≤90°),连结AE,CG(如图).(1)求证:①ABE①①CBG.(2)当点E在BD上时,求CG的长.(3)当90∠时,正方形BEFG停止旋转,求在旋转过程中线段AE扫过的面积.(参考数据:AEB=︒sin28︒≈,sin62︒≈tan28︒≈tan62︒≈)13.如图,矩形ABCD 中,5,6,==AB BC BCG 为等边三角形.点E ,F 分别为,AD BC 边上的动点,且EF AB ∥,P 为EF 上一动点,连接BP ,将线段BP 绕点B 顺时针旋转60︒至BM ,连接,,,PA PC PM GM .(1)求证:=GM PC ;(2)当,,PB PC PE 三条线段的和最小时,求PF 的长;(3)若点E 以每秒2个单位的速度由A 点向D 点运动,点P 以每秒1个单位的速度由E 点向F 点运动.E ,P 两点同时出发,点E 到达点D 时停止,点P 到达点F 时停止,设点P 的运动时间为t 秒. ①求t 为何值时,AEP △与CFP 相似; ①求BMP 的面积S 的最小值.14.如图1,在Rt ABC 中,90,5∠=︒==C AC BC ,点D 是边BC 上的一点,且BD =,过点D 做BC 边的垂线,交AB 边于点E ,将BDE 绕点B 顺时针方向旋转,记旋转角为()0360αα︒≤<︒.(1)【问题发现】当0α=︒时,AECD的值为________,直线,AE CD 相交形成的较小角的度数为________; (2)【拓展探究】试判断:在旋转过程中,(1)中的两个结论有无变化?请仅就图2的情况给出证明; (3)【问题解决】当BDE 旋转至A ,D ,E 三点在同一条直线上时,请直接写出ACD △的面积.15.在中Rt ABC △中.90ABC ∠=︒,AB BC =,点E 在射线CB 上运动.连接AE ,将线段AE 绕点E 顺时针旋转90°得到EF ,连接CF .(1)如图1,点E在点B的左侧运动;①当2BE=,BC=EAB∠=_________°;①猜想线段CA,CF与CE之间的数量关系为_________.(2)如图2,点E在线段CB上运动时,第(1)间中线段CA,CF与CE之间的数量关系是否仍然成立如果成立,请说明理由;如果不成立,请求出它们之间新的数量关系.=,以A,E,C,F为顶点的四边形面积为y,请直接写出(3)点E在射线CB上运动,BC=,设BE xy与x之间的函数关系式(不用写出x的取值范围).16.如图,在①ABC中,AB=,①A=45°,AC=C作直线平行AB,将①ABC绕点A顺时针旋转得到①AB C''(点B,C的对应点分别为B',C'),射线AB',AC'分别交直线l于点P、Q.(1)如图1,求BC的长;(2)如图2,当点C为PQ中点时,求tan①APQ;(3)如图3,当点P,Q分别在线段AB',AC'上时,试探究四边形PQC B''的面积是否存在最大值.若存在,求出其最大值;若不存在,请说明理由.17.已知Rt△ABC中,AC=BC,①C=90°,D为AB边的中点,①EDF=90°,①EDF绕D点旋转,它的两边分别交AC、CB(或它们的延长线)于E、F.(1)如图1,当①EDF 绕D 点旋转到DE ①AC 于E 时,易证S △DEF +S △CEF 与S △ABC 的数量关系为__________;(2)如图2,当①EDF 绕D 点旋转到DE 和AC 不垂直时,上述结论是否成立?若成立,请给予证明; (3)如图3,这种情况下,请猜想S △DEF 、S △CEF 、S △ABC 的数量关系,不需证明.18.面直角坐标系中,O 为原点,点(12,0)A ,点(0,5)B ,线段AB 的中点为点C .将ABO 绕着点B 逆时针旋转,点O 对应点为1O ,点A 的对应点为1A .(1)如图①,当点1O 恰好落在AB 上时, ①此时1CO 的长为__________;①点P 是线段OA 上的动点,旋转后的对应点为1P ,连接11,BP PO ,试求11BP PO +最小时点P 的坐标; (2)如图①,连接11,CA CO ,则在旋转过程中,11CAO △的面积是否存在最大值?若存在,直接写出最大值,若不存在,说明理由.19.如图,在Rt ABC 中,90C ∠=︒,5AB =,3sin 5A =.点P 从点A 出发,以每秒4个单位长度的速度向终点B 匀速运动,过点P 作PD AB ⊥交折线AC ,CB 于点D ,连结BD ,将DBP 绕点D 逆时针旋转90︒得到DEF .设点P 的运动时间为t (秒).(1)用含t 的代数式表示线段PD 的长. (2)当点E 落在AB 边上时,求AD 的长. (3)当点F 在ABC 内部时,求t 的取值范围.(4)当线段DP 将ABC 的面积分成1:2 的两部分时,直接写出t 的值.20.如图1,在Rt ABC △中,90B ∠=︒,AB BC =,AO 是BC 边上的中线,点D 是AO 上一点,DE EO ⊥,E 是垂足,DEO 可绕着点O 旋转,点F 是点E 关于点O 的对称点,连接AD 和CF .(1)问题发现:如图2,当1ADDO=时,则下列结论正确的是_______.(填序号)①BE CF =;①点F 是OC 的中点:①AO 是BAC ∠的角平分线;①AD .(2)数学思考:将图2中DEO 绕点O 旋转,如图3,则AD 和CF 具有怎样的数量关系?请给出证明过程;(3)拓展应用:在图1中,若ADx DO=,将DEO 绕着点O 旋转. ①则AD =_______CF ;①若4AB =,1x =,在DEO 旋转过程中,如图4,当点D 落在AB 上时,连结BE ,EC ,求四边形ABEC 的面积.答案21.(1)4(2)四边形APDQ 的面积不会随旋转而变化,理由见详解;当45α=︒时,四边形APDQ 是正方形.22.(1)AE BD =,AE BD ⊥; (2)结论仍成立23.(1)PM =PN ,PM ①PN . (2)△PMN 是等腰直角三角形. (3)S △PMN 最大=25224.(1) ①CEF 是等腰直角三角形;(2)成立,(3)18-18+25.(1)(3)8 26.(1)10;(2)42;(3) AE ①CG 221250CE AG =+;(4)30027.(1)(-3,4);(2)N (-3,92);(3)最大值为283,最小值为8328.(1)BE =AD ,BE 与AD 互相垂直,(2)①AP =8413;①最小47,最大72 29.(2)顺时针或逆时针旋转60.30.探究一:(1)EP=EQ ;证明见解析;(2)1:2,(3)EP :EQ=1:m ,①0<(1)当50cm 2;当75cm 2.(2)50<S≤62.5时,这样的三角形有2个;当S=50或62.5<S≤75时,这样的三角形有一个.31.(1)①ADF =45°,AD (2)①成立,;①1≤S △ADF ≤4.32.(3)3145S π=33.(3)①73;①34.,45︒;(2)无变化(3)121235.(1)①30;①AC +CF CE ;(2)CA -CF;(3)当点E 在点B 左侧运动时,y =21322x +;当点E 在点B 右侧运动时,y 32+.36.(3)存在;21-37.(1)S △DEF +S △CEF =12S △ABC(2)上述结论S △DEF +S △CEF =12S △ABC 成立(3)S △DEF -S △CEF =12S △ABC38.(1)①1.5 ①20,07⎛⎫ ⎪⎝⎭ (2)存在最大值,最大值为6939.(1)3t (2)258 (3)355374t ≤≤40.(1)①①①(2)AD =,①465。
2019-2020年中考数学专题复习题型九折叠旋转问题含解析(最新整理)
2019-2020 年中考数学专题复习题型九折叠旋转问题含解析1.(xx 贵州安顺第7 题)如图,矩形纸片ABCD 中,AD=4cm,把纸片沿直线AC 折叠,点B 落在E 处,AE 交DC 于点O,若AO=5cm,则AB 的长为()A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm【答案】C.2.(xx 湖南张家界第 14 题)如图,在正方形ABCD 中,AD=,把边BC 绕点B 逆时针旋转30°得到线段BP,连接AP 并延长交CD 于点E,连接P C,则三角形PCE 的面积为.【答案】.3.(xx·湖北荆门·3分)两个全等的三角尺重叠放在△ACB 的位置,将其中一个三角尺绕着点C 按逆时针方向旋转至△DCE 的位置,使点A 恰好落在边DE 上,AB 与CE 相交于点F.已知∠ACB=∠DCE=90°,∠B=30°,AB=8cm,则CF= 2 cm.4.(xx 甘肃兰州第 14 题)如图,在正方形和正方形中,点在上,,将正方形绕点顺时针旋转,得到正方形,此时点在上,连接,则( )A. B. C. D.【答案】AA5.(xx 浙江嘉兴第16 题)一副含和角的三角板和叠合在一起,边与重合,(如图1),点为边的中点,边与相交于点,此时线段的长是.现将三角板绕点按顺时针方向旋转(如图2),在从到的变化过程中,点相应移动的路径长共为.(结果保留根号)【答案】12-12.12-18.6.(xx 辽宁沈阳第16 题)如图,在矩形中,,将矩形绕点按顺时针方向旋转得到矩形,点落在矩形的边上,连接,则的长是.【答案】.7.(xx 年重庆A4 分)如图,矩形ABCD 中,连接BD,∠DBC 的角平分线BE 交DC 于点E,现把△BCE 绕点B 逆时针旋转,记旋转后的△BCE 为,当射线和射线都与线段AD 相交时,设交点分别F,G,若△BFD 为等腰三角形,则线段DG 长为▲ .【答案】.8.(xx 年上海4 分)已知在△ABC 中,.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▲.【答案】.9.(xx 年福建福州4 分)如图,在中,=90°,,将绕点C逆时针转60°,得到△MNC,则BM的长是▲.【答案】.10.(xx 江苏无锡第10 题)如图,△ABC 中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D 是BC 的中点,将△ABD 沿AD 翻折得到△AED,连CE,则线段CE 的长等于( D )A.2 B. C. D.11.(xx 新疆乌鲁木齐第 9 题)如图,在矩形中,点在上,点在上,把这个矩形沿折叠后,使点恰好落在边上的点处,若矩形面积为且,则折痕的长为( C )A.B. C. D.12.(xx 重庆A 卷第18 题)如图,正方形ABCD 中,AD=4,点E 是对角线AC 上一点,连接DE,过点E 作EF⊥ED,交AB 于点F,连接DF,交AC 于点G,将△EFG 沿EF 翻折,得到△EFM,连接DM,交EF 于点N,若点F 是AB 的中点,则△EMN 的周长是.13.(xx 河南第 15 题)如图,在中,,,点,分别是边,上的动点,沿所在的直线折叠,使点的对应点始终落在边上. 若为直角三角形,则的长为.【答案】1 或.14.(xx 江苏苏州第18 题)如图,在矩形中,将绕点按逆时针方向旋转一定角度后,的对应边交边于点.连接、,若,,则(结果保留根号).【答案】.15.(xx 海南第 17 题)如图,在矩形ABCD 中,AB=3,AD=5,点E 在DC 上,将矩形ABCD 沿AE 折叠,点D 恰好落在BC 边上的点F 处,那么cos∠EFC 的值是.【答案】.16.(xx·黑龙江齐齐哈尔·3分)如图,在边长为2 的菱形ABCD 中,∠A=60°,点M 是AD 边的中点,连接MC,将菱形ABCD 翻折,使点A 落在线段CM 上的点E 处,折痕交AB 于点N,则线段EC 的长为﹣1 .17.(xx·吉林·3分)在三角形纸片ABC 中,∠C=90°,∠B=30°,点D(不与B,C 重合)是BC 上任意一点,将此三角形纸片按下列方式折叠,若EF的长度为a,则△DEF的周长为 3a(用含a的式子表示).18.(xx 河南)如图,已知AD∥BC,AB⊥BC,AB=3,点E 为射线BC 上一个动点,连接AE,将△ABE 沿AE 折叠,点B 落在点B′处,过点B′作AD 的垂线,分别交AD,BC 于点M,N.当点B′为线段MN 的三等分点时,BE 的长为或.19.(xx 年河南3 分)如图,正方形ABCD 的边长是16,点E 在边AB 上,AE=3,点F 是边BC 上不与点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▲.【答案】16 或.20.(xx 年江苏泰州3 分)如图,矩形中,AB=8,BC=6,P 为AD 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▲.【答案】.21.(xx 湖北鄂州第8 题3 分)如图,在矩形ABCD 中,AB=8,BC=12,点E 是BC 的中点,连接AE,将△ABE 沿AE 折叠,点B 落在点F 处,连接FC,则sin∠ECF =()A.B.C.D.【答案】D.22.(xx•四川自贡,第10 题4 分)如图,在矩形中,,是边的中点,是线段边上的动点,将△沿所在直线折叠得到△, 连接,则的最小值是( A )B'A DEB F CA.B.6 C. D.423.(xx•绵阳第 12 题,3 分)如图,D 是等边△ABC 边AB 上的一点,且AD:DB=1:2,现将△ABC 折叠,使点C 与D 重合,折痕为E F,点E,F 分别在A C 和B C 上,则C E:CF=(B )A.B.C.D.24.(xx•四川省内江市,第 14 题,5分)如图,在四边形ABCD 中,AD∥BC,∠C=90°,E 为CD 上一点,分别以EA,EB 为折痕将两个角(∠D,∠C)向内折叠,点C,D 恰好落在AB 边的点F 处.若AD=2,BC=3,则EF 的长为.25.(xx•浙江滨州,第17 题4 分)如图,在平面直角坐标系中,将矩形AOCD沿直线AE折叠(点E在边DC上),折叠后顶点D恰好落在边OC上的点F处.若点D的坐标为(10,8),则点E的坐标为.【答案】(10,3)“”“”At the end, Xiao Bian gives you a passage. Minand once said, "people who learn to learn are very happy people.". In every wonderful life, learning is an eternal theme. As a professional clerical and teaching position, I understand the importance of continuous learning, "life is diligent, nothing can be gained", only continuous learning can achieve better self. Only by constantly learning and mastering the latest relevant knowledge, can employees from all walks of life keep up with the pace of enterprise development and innovate to meet the needs of the market. This document is also edited by my studio professionals, there may be errors in the document, if there are errors, please correct, thank you!。
中考数学折叠,旋转问题专题含答案
【经典例题1】如图,CD是⊙O的直径,AB是⊙O的弦,AB⊥CD,垂足为G,OG:OC=3:5,AB=8.(1)求⊙O的半径;(2)点E为圆上一点,∠ECD=15°,将沿弦CE翻折,交CD于点F,求图中阴影部分的面积.【解析】(1)连接AO,如右图1所示,∵CD为⊙O的直径,AB⊥CD,AB=8,∴AG==4,∵OG:OC=3:5,AB⊥CD,垂足为G,∴设⊙O的半径为5k,则OG=3k,∴(3k)2+42=(5k)2,解得,k=1或k=﹣1(舍去),∴5k=5,即⊙O的半径是5;(2)如图2所示,将阴影部分沿CE翻折,点F的对应点为M,∵∠ECD=15°,由对称性可知,∠DCM=30°,S阴影=S弓形CBM,连接OM,则∠MOD=60°,∴∠MOC=120°,过点M作MN⊥CD于点N,∴MN=MO•sin60°=5×,∴S阴影=S扇形OMC﹣S△OMC==,即图中阴影部分的面积是:.练习1-1如图,在⊙O中,点C在优弧上,将弧沿BC折叠后刚好经过AB 的中点D,连接AC,CD.则下列结论中错误的是()A.AC=CD B.+=C.OD⊥AB D.CD平分∠ACB 【解析】A、过D作DD'⊥BC,交⊙O于D',连接CD'、BD',由折叠得:CD=CD',∠ABC=∠CBD',∴AC=CD'=CD,故①正确;B、∵AC=CD',∴,由折叠得:,∴=,故②正确;C、∵D为AB的中点,∴OD⊥AB,故③正确;D、延长OD交⊙O于E,连接CE,∵OD⊥AB,∴∠ACE=∠BCE,∴CD不平分∠ACB,故④错误;故选:D.练习1-2如图,AB是⊙O的弦,点C在上,点D是AB的中点.将在沿AC 折叠后恰好经过点D,若⊙O的半径为2,AB=8.则AC的长是()A.6B.C.2D.4【解析】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.故选:A.练习1-3在扇形AOB中,∠AOB=75°,半径OA=12,点P为AO上任一点(不与A、O重合).(1)如图1,Q是OB上一点,若OP=OQ,求证:BP=AQ.(2)如图2,将扇形沿BP折叠,得到O的对称点O'.①若点O'落在上,求的长.②当BO'与扇形AOB所在的圆相切时,求折痕的长.(注:本题结果不取近似值)【解析】(1)证明:∵BO=AO,∠O=∠O,OP=OQ,∴△BOP≌△AOQ(SAS).∴BP=AQ.(2)解:①如图1,点O'落在上,连接OO',∵将扇形沿BP折叠,得到O的对称点O',∴OB=O'B,∵OB=OO',∴△BOO'是等边三角形,∴∠O'OB=60°.∵∠AOB=75°,∴∠AOO'=15°.∴的长为.②BO'与扇形AOB所在的圆相切时,如图2所示,∴∠OBO'=90°.∴∠OBP=45°.过点O作OC⊥BP于点C,∵OA=OB=12,∠COB=∠OBP=45°,∴.又∵∠AOB=75°,∠COB=45°,∴∠POC=30°,∴.∴.∴折痕的长为.旋转类【经典例题2】如图1,在锐角△ABC中,AB=5,AC=42,∠ACB=45∘. 计算:求BC的长;操作:将图1中的△ABC绕点B按逆时针方向旋转,得到△A1BC1.如图2,当点C1在线段CA的延长线上时。
2023年中考数学一轮专题练习 ——图形的平移、折叠和旋转(含解析)
2023年中考数学一轮专题练习——图形的平移、折叠和旋转1一、单选题(本大题共10小题)1. (湖南省永州市2022年)剪纸是我国具有独特艺术风格的民间艺术,反映了劳动人民对现实生活的深刻感悟.下列剪纸图形中,是中心对称图形的有()①②③④A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④2. (湖南省湘西州2022年)下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是()A.B.C.D.3. (湖南省益阳市2022年)如图,已知△ABC中,∠CAB=20°,∠ABC=30°,将△ABC绕A点逆时针旋转50°得到△AB′C′,以下结论:①BC=B′C′,②AC∥C′B′,③C′B′⊥BB′,④∠ABB′=∠ACC′,正确的有()A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④4. (2022年西藏)如图,在菱形纸片ABCD中,E是BC边上一点,将△ABE沿直线AE翻折,使点B落在B'上,连接DB'.已知∠C=120°,∠BAE=50°,则ADB'∠的度数为()A.50°B.60°C.80°D.90°5. (2022年西藏)下列图形中是轴对称图形的是()A .B .C .D . 6. (黑龙江省大庆市2022年)如图,将平行四边形ABCD 沿对角线BD 折叠,使点A 落在E 处.若156∠=︒,242∠=︒,则A ∠的度数为( )A .108︒B .109︒C .110︒D .111︒7. (广东省河源市2021)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( ) A . B . C . D . 8. (辽宁省抚顺本溪辽阳市2022年)下列图形中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )A .B .C .D .9. (江苏省无锡市2022年)雪花、风车….展示着中心对称的美,利用中心对称,可以探索并证明图形的性质,请思考在下列图形中,是中心对称图形但不一定是轴对称图形的为( )A .扇形B .平行四边形C .等边三角形D .矩形10. (江苏省扬州市2022年)如图,在ABC ∆中,AB AC <,将ABC 以点A 为中心逆时针旋转得到ADE ,点D 在BC 边上,DE 交AC 于点F .下列结论:①;②平分;③,其中所有正确结论的序号是( )AFE DFC △△DA BDE ∠CDF BAD ∠=∠A.①②B.②③C.①③D.①②③二、填空题(本大题共6小题)11. (湖南省湘西州2022年)在平面直角坐标系中,已知点P(﹣3,5)与点Q(3,m ﹣2)关于原点对称,则m=_____.12. (湖南省益阳市2022年)如图,将边长为3的正方形ABCD沿其对角线AC平移,使A的对应点A′满足AA′=13AC,则所得正方形与原正方形重叠部分的面积是_____.13. (湖北省仙桃2021)在平面直角坐标系中,点A(a,2)与点B(6,b)关于原点对称,则ab= .14. (湖南省永州市2022年)如图,图中网格由边长为1的小正方形组成,点A为网格线的交点.若线段OA绕原点O顺时针旋转90°后,端点A的坐标变为______.15. (辽宁省盘锦市2022年)如图,四边形ABCD为矩形,3AB AD==,点E为边BC上一点,将DCE沿DE翻折,点C的对应点为点F,过点F作DE的平行线交AD 于点G,交直线BC于点H.若点G是边AD的三等分点,则FG的长是.16. (黑龙江省大庆市2022年)如图,正方形ABCD 中,点E ,F 分别是边,AB BC 上的两个动点,且正方形ABCD 的周长是周长的2倍,连接分别与对角线交于点M ,N .给出如下几个结论:①若,则;②;③若,则;④若,则.其中正确结论的序号为 .三、解答题(本大题共7小题)17. (湖南省湘潭市2022年)如图,在平面直角坐标系中,已知ABC 的三个顶点的坐标分别为()1,1A -,()4,0B -,()2,2C -.将ABC 绕原点O 顺时针旋转90︒后得到111A B C △.BEF ,DE DF AC 2,3AE CF ==4EF =180EFN EMN ∠+∠=︒2,3AM CN ==4MN =2,3MN BE AM==4EF=(1)请写出1A 、1B 、1C 三点的坐标:1A ,1B ,1C(2)求点B 旋转到点1B 的弧长.18. (江苏省无锡市2022年)如图,已知四边形ABCD 为矩形AB =4BC =,点E 在BC 上,CE AE =,将△ABC 沿AC 翻折到△AFC ,连接EF .(1)求EF 的长;(2)求sin ∠CEF 的值.19. (江苏省常州市2022年)如图,点A 在射线OX 上,OA a =.如果OA 绕点O 按逆时针方向旋转(0360)<≤︒n n 到OA ',那么点A '的位置可以用(),︒a n 表示.(1)按上述表示方法,若3a =,37n =,则点A '的位置可以表示为 ;(2)在(1)的条件下,已知点B 的位置用()3,74︒表示,连接A A '、A B '.求证:A A A B ''=.20. (吉林省2022年)图①,图②均是44⨯的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点.其中点A ,B ,C 均在格点上.请在给定的网格中按要求画四边形.(1)在图①中,找一格点D ,使以点A ,B ,C ,D 为顶点的四边形是轴对称图形;(2)在图②中,找一格点E ,使以点A ,B ,C ,E 为顶点的四边形是中心对称图形. 21. (辽宁省抚顺本溪辽阳市2022年)在ABC 中,90,BAC AB AC ∠=︒=,线段AB 绕点A 逆时针旋转至AD (AD 不与AC 重合),旋转角记为α,DAC ∠的平分线AE 与射线BD 相交于点E ,连接EC .(1)如图①,当20α=︒时,AEB ∠的度数是 ;(2)如图②,当090α︒<<︒时,求证:2BD CE +=;(3)当0180,2AE CE α︒<<︒=时,请直接写出BD ED的值. 22. (湖北省荆州市2022年)如图1,在矩形ABCD 中,AB =4,AD =3,点O 是边AB 上一个动点(不与点A 重合),连接OD ,将△OAD 沿OD 折叠,得到△OED ;再以O 为圆心,OA 的长为半径作半圆,交射线AB 于G ,连接AE 并延长交射线BC 于F ,连接EG ,设OA =x .(1)求证:DE 是半圆O 的切线;(2)当点E 落在BD 上时,求x 的值;(3)当点E 落在BD 下方时,设△AGE 与△AFB 面积的比值为y ,确定y 与x 之间的函数关系式;(4)直接写出....:当半圆O 与△BCD 的边有两个交点时,x 的取值范围. 23. (江西省2022年)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︒=︒=︒=参考答案1. 【答案】A【分析】根据中心对称图形的定义判断即可;【详解】解:在平面内,把一个图形绕着某个点旋转180°,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形叫做中心对称图形;∴是中心对称图形的是:①②③;故选:A.【点睛】本题主要考查中心对称图形的定义,掌握中心对称图形的定义是解题的关键.2. 【答案】C【分析】利用轴对称图形的定义进行解答即可.【详解】解:A、不是轴对称图形,故此选项不合题意;B、不是轴对称图形,故此选项不合题意;C、是轴对称图形,故此选项符合题意;D、不是轴对称图形,故此选项不合题意;故选:C.【点睛】此题主要考查了轴对称图形,关键是掌握如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.3. 【答案】B【分析】根据旋转的性质可得,BC=B′C′,∠C′AB′=∠CAB=20°,∠AB′C′=∠ABC =30°,再根据旋转角的度数为50°,通过推理证明对①②③④四个结论进行判断即可.【详解】解:①∵△ABC绕A点逆时针旋转50°得到△AB′C′,∴BC=B′C′.故①正确;②∵△ABC绕A点逆时针旋转50°,∴∠BAB′=50°.∵∠CAB=20°,∴∠B′AC=∠BAB′﹣∠CAB=30°.∵∠AB′C′=∠ABC=30°,∴∠AB′C′=∠B′AC.∴AC∥C′B′.故②正确;③在△BAB′中,AB=AB′,∠BAB′=50°,∴∠AB′B=∠ABB′=1(180°﹣50°)=65°.2∴∠BB′C′=∠AB′B+∠AB′C′=65°+30°=95°.∴CB′与BB′不垂直.故③不正确;④在△ACC′中,AC =AC ′,∠CAC ′=50°,∴∠ACC ′=12(180°﹣50°)=65°.∴∠ABB ′=∠ACC ′.故④正确.∴①②④这三个结论正确.故选:B .【点睛】此题考查了旋转性质的应用,图形的旋转只改变图形的位置,不改变图形的形状与大小,还考查了等腰三角形的判定和性质、平行线的判定等知识.熟练掌握旋转的性质是解题的关键.4. 【答案】C【分析】由翻折的性质知∠BAE =B AE '∠=50°,AB '=AB ,再由菱形的性质得∠BAD =120°,AB '=AD ,最后利用三角形内角和定理可得答案.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∠C =120°,∴∠BAD =∠C =120°,AB =AD ,∵将△ABE 沿直线AE 翻折,使点B 落在B '上,∴∠BAE =B AE '∠=50°,AB '=AB ,∴BAB ∠'=100°,AB '=AD ,∴DAB '∠=20°,∴AB D '∠=ADB '∠=(180°-20°)÷2=80°,故选:C .【点睛】本题主要考查了菱形的性质,翻折的性质,三角形内角和定理等知识,求出DAB '∠=20°是解题的关键. 5. 【答案】B【分析】直接利用轴对称图形的定义进行判断.如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.【详解】解:A ,C ,D 选项中的图形都不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形;B 选项中的图形能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形;故选:B .【点睛】此题主要考查了轴对称图形的概念.轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合.6. 【答案】C【分析】先根据平行四边形的性质,得出AB CD ,根据平行线的性质,得出156ABE ∠=∠=︒,根据折叠得出1282ABD ABE ∠=∠=︒,根据三角形内角和得出∠A 的度数即可.【详解】解:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴AB CD ,156ABE ∴∠=∠=︒,根据折叠可知,ABD EBD ∠=∠, ∴11562822ABD ABE ∠=∠=⨯︒=︒, 242∠=︒,∴1802110A ABD ∠=︒-∠-∠=︒,故C 正确.故选:C .7. 【答案】D【分析】根据中心对称图形和轴对称图形的定义,即可求解.在平面内,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,这样的图形叫做轴对称图形;在平面内,如果把一个图形绕某个点旋转180°后,能与原图形重合,那么就说这个图形是中心对称图形.【详解】解:A 、既不是中心对称图形,又不是轴对称图形,故本选项不符合题意; B 、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;C 、既不是中心对称图形,又不是轴对称图形,故本选项不符合题意;D 、既是轴对称图形又是中心对称图形,故本选项符合题意;故选:D .8. 【答案】D【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念逐项判断即可.【详解】A .既不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故本选项不符合题意;B .是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项符合题意;C .不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不符合题意;D .既是轴对称图形,也是中心对称图形,故本选项不符合题意;故选:D .9. 【答案】B【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.【详解】解:A 、扇形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;B 、平行四边形不一定是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项符合题意;C 、等边三角形是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项不合题意;D、矩形既是轴对称图形,又是中心对称图形,故此选项不合题意;故选:B.10. 【答案】D【分析】根据旋转的性质可得对应角相等,对应边相等,进而逐项分析判断即可求解.【详解】解:∵将以点为中心逆时针旋转得到,∴,,,,故①正确;,,,,,∴DA平分BDE∠,故②正确;ADE ABC≌,BAC DAE∴∠=∠,,AFE DFC△△,CAE CDF∴∠=∠,CDF BAD∠=∠∴,故③正确故选D11. 【答案】【分析】平面直角坐标系中任意一点P(x,y),关于原点的对称点是(﹣x,﹣y),即求关于原点的对称点时,横、纵坐标都变成原数的相反数.【详解】解:根据、两点关于原点对称,则横、纵坐标均互为相反数,,,故答案为:3-.【点睛】本题主要考查了平面直角坐标系内两点关于原点对称时横、纵坐标均互为相反数这一特征,熟练掌握该特征是解题的关键.12. 【答案】4【分析】由正方形边长为3,可求AC=,则AA′=AC,由平移可得重叠部分是正方形,根据正方形的面积公式可求重叠部分面积.【详解】解:∵正方形ABCD的边长为3,ABC A ADEADE ABC≌E C∴∠=∠AFE DFC∠=∠∴AFE DFC△△ADE ABC≌AB AD∴=ABD ADB∴∠=∠ADE ABC∠=∠ADB ADE∴∠=∠BAD CAE∴∠=∠3-P Q25m∴-=-3m∴=-13∴AC=,∴AA′=13 AC∴A′C=2由题意可得重叠部分是正方形,∴重叠部分的正方形的边长为,∴S重叠部分=4.故答案为:4.【点睛】本题考查了正方形的性质,平移的性质,关键是灵活运用这些性质解决问题.13. 【答案】12【分析】根据关于原点对称的两点坐标关系:横、纵坐标均互为相反数,即可求出a和b的值,从而求出结论.【详解】解:∵点A(a,2)与点B(6,b)关于原点对称,∴a=-6,b=-2∴ab=12故答案为:12.14. 【答案】()2,2-【分析】根据题意作出旋转后的图形,然后读出坐标系中点的坐标即可.【详解】解:线段OA绕原点O顺时针旋转90°后的位置如图所示,∴旋转后的点A的坐标为(2,-2),故答案为:(2,-2).【点睛】题目主要考查图形的旋转,点的坐标,理解题意,作出旋转后的图形读出点的坐标是解题关键.15. 【分析】 过点E 作EM GH ⊥于点M ,根据题意可得四边形HEDG 是平行四边形,证明HE FE =,等面积法求得ME ,勾股定理求得HM ,可得HF 的长,进而即可求解.【详解】①如图,过点E 作EM GH ⊥于点M ,DE GH ∥,AD BC ∥∴四边形HEDG 是平行四边形113HE GD AD ∴=== 折叠 ∴FED CED ∠=∠90MED ∠=︒即90FEM FED ∠+∠=︒90CED HEM ∴∠+∠=︒HEM FEM ∴∠=∠90,EMF EMH ME ME ∠=∠=︒=HEM FEM ∴≌HM MF ∴=,1EF HE ==1EF EC ∴==四边形ABCD 是矩形90,C DC AB ∴∠=︒==Rt EDC 中,DE =GH DE ∴==ME HG ⊥,HG DE ∥ 1122DEF DEC S ME DE S DC EC ∴=⨯==⨯DC EC ME DE ⨯∴===Rt HME中,HM =2FG HG HF HG HM ∴=-=-==②如图,当113AG AD ==时,同理可得312HE GD AD AG ==-=-=,2EC EF HE ===,DE ∴=DC EC ME DE ⨯∴==RtHME中,HM ===2FG HF HG HM HG ∴=-=-=故答案为:16. 【答案】②【分析】根据已知条件可得,即可判断①,进而推出,导角可得②正确,作于点,连接,证明是直角三角形,勾股定理验证③,证明,即可判断④求解.【详解】解:∵正方形的周长是周长的2倍,∴,,①若,则,故①不正确;如图,在的延长线上取点,使得,=+EF AE FC 45EDF ∠=︒DG EF ⊥G ,GM GN GMN 30BEF MNG ∠=∠=︒ABCD BEF BE BF EF AB BC ++=+∴=+EF AE FC 2,3AE CF ==5EF =BA H AH CF =四边形是正方形,,,,,,,,,,,,,,,,,即,故②正确;如图,作于点,连接,则,,,,同理可得,ABCD 90DAH DAE DCF ∴∠=∠=∠=︒AD CD =ADH CDF ∴≌CDF ADH ∴∠=∠HD DF =H DFC ∠=∠EF AE CF AE AH EH =+=+=DE DE =DHE DFE ∴≌()SSS HDE FDE ∴∠=∠H EFD ∠=∠HED FED ∠=∠90CDF ADF ADH ADF HDF ∠+∠=∠+∠=∠=︒45EDF HDE ∴∠=∠=︒H DFC DFE ∠=∠=∠45EMN HED EAM DEF ∠=∠+∠=︒+∠41805DE EFN EMN F DF EDF DEF C DFC ∴∠+∠=∠+∠︒+∠=∠+∠=+︒180EFN EMN ∠+∠=︒DG EF ⊥G ,GM GN 90DGE DAE ∠=∠=︒AED GED ∠=∠DE DE =AED GED ∴≌GDF CDF ≌,关于对称轴,关于对称,,GM AM GN CN ∴==,45,45EGM EAM NGF NCF ∠=∠=︒∠=∠=︒,180454590MGN ∴∠=︒-︒-︒=︒,是直角三角形,③若,,,故③不正确,,若, 即, ,,,又CFN EFN ∠=∠,AME CFN ∴∠=∠,22AEM CFN ∴∠=∠,即AMG CFG ∠=∠,GMN BFE ∴∠=∠,30BEF MNG ∴∠=∠=︒,cos cos cos30BE BEF GNM EF ∴∠==∠=︒= 3BE =,EF ∴== 故④不正确.故答案为:②.17. 【答案】(1)(1,1);(0,4);(2,2)(2)2π【分析】(1)将△ABC 绕着点O 按顺时针方向旋转90°得到△A 1B 1C 1,点A 1,B 1,C 1的坐标即为点A ,B ,C 绕着点O 按顺时针方向旋转90°得到的点,由此可得出结果. (2)由图知点B 旋转到点1B 的弧长所对的圆心角是90º,OB =4,根据弧长公式即可计算求出.(1),AG DG CF ADE GDE GDF CDF ∴==∠=∠∠=∠,,A G ∴DE ,C G DF GMN ∴2,3AM CN ==∴2,3GM GN ==4MN ∴≠MG AM =2,3MN BE AM==sin MNG ∠=12MG MN =30MNG ∴∠=︒180EFN EMN ∠+∠=︒180EMN AME ∠+∠=︒解:将△ABC 绕着点O 按顺时针方向旋转90°得到△A 1B 1C 1,点A 1,B 1,C 1的坐标即为点A ,B ,C 绕着点O 按顺时针方向旋转90°得到的点,所以A 1(1,1);B 1(0,4);C 1(2,2)(2)解:由图知点B 旋转到点1B 的弧长所对的圆心角是90度,OB =4,∴点B 旋转到点1B 的弧长=904180π⨯⨯=2π 18. 【答案】(2)【分析】(1)先由Rt ABE ∆可求得AE 的长度,再由角度关系可得90FAE ∠=,即可求得EF 的长;(2)过F 作FM CE ⊥于M ,利用勾股定理列方程,即可求出EM 的长度,同时求出FM 的长度,得出答案.(1)设BE x =,则4EC x =-,∴4AE EC x ==-,在Rt ABE ∆中,222AB BE AE +=,∴(()2224x x +=-, ∴1x =,∴1BE =,3AE CE ==,∵AE EC =,∴12∠=∠,∵90ABC ∠=,∴902CAB ∠=-∠,∴901CAB ∠=-∠,由折叠可知,∴,∴,∴,在中,.FAC BAC ∆≅∆901FAC CAB ∠=∠=-∠AF AB ==190FAC ∠+∠=90FAE ∠=Rt FAE ∆EF =(2)过F 作FM ⊥BC 于M ,∴∠FME =∠FMC =90°,设EM =a ,则EC =3-a ,在中, ,在中,,∴,∴, ∴, ∴, ∴, ∴19. 【答案】(1)(3,37°)Rt FME222FM FE EM =-Rt FMC 222FM FC MC =-2222FE EM FC MC -=-()222243a a -=--53a =53EM =FM sin FM CEF EF ∠===(2)见解析【分析】(1)根据点的位置定义,即可得出答案;(2)画出图形,证明△AOA ′≌△BOA ′(SAS ),即可由全等三角形的性质,得出结论.(1)解:由题意,得A ′(a ,n °), ∵a=3,n=37,∴A′(3,37°),故答案为:(3,37°); (2)证明:如图,∵()3,37A '︒,B (3,74°),∴∠AOA ′=37°,∠AOB =74°,OA = OB =3,∴∠A ′OB =∠AOB -∠AOA ′=74°-37°=37°,∵OA ′=OA ′,∴△AOA ′≌△BOA ′(SAS ),∴A ′A =A ′B .20. 【答案】(1)图见解析(2)图见解析【分析】(1)以所在直线为对称轴,找出点的对称点即为点,再顺次连接点即可得;(2)根据点平移至点的方式,将点进行平移即可得点,再顺次连接点即可得.(1)解:如图①,四边形ABCD 是轴对称图形.AC B D ,,,A B C D B A C E ,,,A B C E(2)解:先将点B 向左平移2格,再向上平移1个可得到点A ,则将点C 按照同样的平移方式可得到点E ,如图②,平行四边形ABCE 是中心对称图形.21. 【答案】(1)45︒(2)见解析(3)2或2【分析】(1)根据旋转的性质可知AB AD =,当20α=︒时可根据等腰三角形的性质计算ADB ∠的角度,再由90BAC ∠=︒,AE 是DAC ∠的平分线可知35DAE ∠=︒,由三角形外角的性质,通过AEB ADB DAE ∠=∠-∠即可得出答案;(2)延长DB 到F ,使BF CE =,连接AF ,先证明ADE ACE △≌△,可推导DEA CEA ∠=∠、ADE ACE ∠=∠、DE CE ∠=,再由已知条件及等腰三角形的性质推导45DEA CEA ∠=∠=︒,然后证明ABF ACE ≌△△,推导90=︒∠FAE ,在Rt AFE 中,由三角函数可计算EF ,即可证明2BD CE +=;(3)分两种情况讨论:①当090α︒<<︒时,借助(2)可知2)BD CE =,再求BD ED的值即可;②当90180α︒≤<︒时,在线段BD 上取点F ,使得BF CE =,结合(2)中ADE ACE △≌△,可知DE CE =、ADE ACE ∠=∠,易证明ABF ACE ≌△△,可推导BAF CAE ∠=∠、AE AF =、90EAF ∠=︒, 45AEF AFE ∠=∠=︒,在Rt AFE 中,由三角函数可计算EF =,即可推导2)BD CE =,再求BD ED 的值即可. (1)解:由旋转可知,AB AD =,当20α=︒时, 可知180180208022ABD ADB α︒-︒-︒∠=∠===︒, ∵90BAC ∠=︒,AE 是DAC ∠的平分线,∴90203522BAC DAE α∠-︒-︒∠===︒, ∴803545AEB ADB DAE ∠=∠-∠=︒-︒=︒.故答案为:45︒;(2)证明:延长DB 到F ,使BF CE =,连接AF .∵AB AC =,AD AB =,∴AD AC =,∵AE 平分DAC ∠,∴DAE CAE ∠=∠,∵AE AE =,∴ADE ACE △≌△,∴DEA CEA ∠=∠,ADE ACE ∠=∠,DE CE ∠=,∵AB AD =,∴ABD ADB ∠=∠,∵180ADE ADB ∠+∠=︒,∴180ACE ABD ∠+∠=︒,∵90BAC ∠=︒,∴360()3601809090BEC ACE ABD BAC ∠=︒-∠+∠-∠=︒-︒-︒=︒,∵DEA CEA ∠=∠ ∴190452DEA CEA ∠=∠=⨯︒=︒, ∵180ABF ABD ∠+∠=︒,180ACE ABD ∠+∠=︒,∴ABF ACE ∠=∠,∵AB AC =,BF CE =,∴ABF ACE ≌△△,∴AF AE =,45AFB AEC ∠=∠=︒,∴180180454590FAE AFB DEA ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,在Rt AFE 中,90=︒∠FAE , ∵cos AE AEF EF ∠=,∴cos cos 45AE AE EF AEF ===∠︒,∵2EF BF BD DE CE BD CE BD CE =++=++=+,∴2BD CE +=;(3)①当090α︒<<︒时,由(2)可知,DE CE =,2BD CE +,∴2BD CE =-,当2AE CE =时,可知222)BD CE CE CE =-=,∴2BD ED ===; ②当90180α︒≤<︒时,如下图,在线段BD 上取点F ,使得BF CE =,由(2)可知,ADE ACE △≌△,∴DE CE =,ADE ACE ∠=∠,∵AB AC =,∴ABF ADE =∠∠,∴ABF ACE ∠=∠,∵BF CE =,∴()ABF ACE SAS △≌△,∴BAF CAE ∠=∠,AE AF =,∴90EAF CAF CAE CAF BAF BAC ∠=∠+∠=∠+∠=∠=︒, ∴180452EAF AEF AFE ︒-∠∠=∠==︒, 在Rt AFE 中,cos AE AEF EF ∠=,∴cos cos 45AE AE EF AEF ===∠︒,∴2BD BF EF DE CE CE CE =++=++,当2AE CE =时,可知222)BD CE CE CE =+=,∴2BD ED ==.综上所述,当0180,2AE CE α︒<<︒=时,2BD ED =或2BD ED=. 22. 【答案】(1)见详解(2)32(3)2293(0)4362x y x x =<<+ (4)332x <≤或2548x <≤ 【分析】(1)根据切线的判定定理求解即可;(2)如图,在Rt OEB ∆,根据勾股定理列方程求解即可;(3)先证DAO AEG ∆∆∽,求出AE ,然后证明AEG ABF ∆∆∽,根据相似三角形面积比等于相似比的平方即可求解;(4)结合图形,分情况讨论即可求出x 的取值范围.(1)证明:在矩形ABCD 中,90DAB ∠=︒,△OED 是△OAD 沿OD 折叠得到的,90OED DAB ∴∠=∠=︒,即OE DE ⊥,∴ DE 是半圆O 的切线;(2) 解:△OED 是△OAD 沿OD 折叠得到的,3,DE AD OA OE x ∴====,4OB AB OA x ∴=-=-,在Rt DAB ∆中,5DB =,532EB DB DE ∴=-=-=,在Rt OEB ∆中,222OE EB OB +=,()22224x x ∴+=-,解得32x =, 答:x 的值为32.(3)解:在Rt DAO ∆中,DO△OED 是△OAD 沿OD 折叠得到的,AE OD ∴⊥,AG 是O 的直径,90AEG ∴∠=︒,即AE EG ⊥,OD EG ∴∥,90DAO AEG ∠=∠=︒AOD EGA ∴∠=∠,DAO AEG ∴∆∆∽,DO DA AG AE∴= ,3,AE AE ==, 90,AEG ABC EAG BAF ∠=∠=︒∠=∠,AEG ABF ∴∆∆∽,2AGEAFB S AE S AB ∆∆⎛⎫∴= ⎪⎝⎭,即()222949x y x ==+ ⎪ ⎪⎝⎭, 229436x y x ∴=+ (302x <<)(4)解:由(2)知,当E 在DB 上时, 32x =, 如图,当点E 在DC 上时, 3x = ,∴当332x <≤时,半圆O 与△BCD 的边有两个交点; 当半圆O 经过点C 时,半圆O 与△BCD 的边有两个交点,连接OC ,在Rt OBC ∆中,4,,3OB x OC x BC =-==,222OB BC OC +=,()22243x x ∴-+= ,解得258x =, ∴当2548x ≤≤时,半圆O 与△BCD 的边有两个交点;综上所述,当半圆O 与△BCD 的边有两个交点时,x 的取值范围为:332x <≤或2548x <≤. 23. 【答案】(1)1,1, (2)①OMN 是等边三角形,理由见解析;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S 1与S 的关系为S 1=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S 2最小.如图4-2中,当CM =CN 时,S 2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S 1与S 的关系为S 1=14S .114S 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.∵CM=CN,∠OCM=∠OCN,OC=OC,∴△OCM≌△OCN(SAS),∴∠COM=∠CON=30°,∴∠OMJ=∠COM+∠OCM=75°,∵OJ⊥CB,∴∠JOM=90°-75°=15°,∵BJ=JC=OJ=1,∴JM=OJ•tan15°=2∴CM=CJ-MJ=1-(2-,∴S四边形OMCN=2×12×CM×OJ=.(3)如图4,将HOG∠沿翻折得到,则,此时则当在上时,比四边形的面积小,设,则当最大时,最小,,即时,最大,此时垂直平分,即,则OM ON=如图5中,过点O作OQ⊥BC于点Q,OM ON=,OQ MN⊥∴BM=CN∴当BM=CN时,△OMN的面积最小,即S2最小.在Rt△MOQ中,MQ=OQ•tan2α=tan2α,∴MN=2MQ=2tan2α,∴S2=S△OMN=12×MN×OQ=tan2α.如图6中,同理可得,当CM=CN时,S2最大.OH HOG'∠MON M ON'≌,M N BC 2S NOM C',=M C a CN b'=MNMS'2SMNMS'211222a bab+⎛⎫=≤ ⎪⎝⎭M C NC'=MNMS'OC M N'ON OM'=,,OC OC OCN OCM CN CM =∠=∠=则△COM ≌△CON ,∴∠COM =2α, ∵∠COQ =45°,∴∠MOQ =45°-2α, QM =OQ •tan (45°-2α)=tan (45°-2α), ∴MC =CQ -MQ =1-tan (45°-2α), ∴S 2=2S △CMO =2×12×CM ×OQ =1-tan (45°-2α).。
初三复习 数学几何中折叠问题 4大类 分类 含答案
初中数学中的折叠问题折叠问题(对称问题)是近几年来中考出现频率较高的一类题型,学生往往由于对折叠的实质理解不够透彻,导致对这类中档问题失分严重。
本文试图通过对在初中数学中经常涉及到的几种折叠的典型问题的剖析,从中抽象出基本图形的基本规律,找到解决这类问题的常规方法。
其实对于折叠问题,我们要明白:1、折叠问题(翻折变换)实质上就是轴对称变换.2、折叠是一种对称变换,它属于轴对称.对称轴是对应点的连线的垂直平分线,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.3、对于折叠较为复杂的问题可以实际操作图形的折叠,在画图时,画出折叠前后的图形,这样便于找到图形之间的数量关系和位置关系.4、在矩形(纸片)折叠问题中,重合部分一般会是一个以折痕为底边的等腰三角形5、利用折叠所得到的直角和相等的边或角,设要求的线段长为x,然后根据轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求解.一、矩形中的折叠1.将一张长方形纸片按如图的方式折叠,其中BC,BD为折痕,折叠后BG和BH在同一条直线上,∠CBD= 度.BC、BD是折痕,所以有∠ABC = ∠GBC,∠EBD = ∠HBD则∠CBD = 90°折叠前后的对应角相等2.如图所示,一张矩形纸片沿BC折叠,顶点A落在点A′处,再过点A′折叠使折痕DE∥BC,若AB=4,AC=3,则△ADE的面积是.沿BC折叠,顶点落在点A’处,根据对称的性质得到BC垂直平分AA’,即AF = 12AA’,又DE∥BC,得到△ABC ∽△ADE,再根据相似三角形的面积比等于相似比的平方即可求出三角形ADE的面积= 24对称轴垂直平分对应点的连线3.如图,矩形纸片ABCD 中,AB=4,AD=3,折叠纸片使AD 边与对角线BD 重合,得折痕DG ,求AG 的长.由勾股定理可得BD = 5,由对称的性质得△ADG ≌ △A ’DG ,由A ’D = AD = 3,AG ’ = AG ,则A ’B = 5 – 3 = 2,在Rt △A ’BG 中根据勾股定理,列方程可以求出AG 的值根据对称的性质得到相等的对应边和对应角,再在直角三角形中根据勾股定理列方程求解即可4.把矩形纸片ABCD 沿BE 折叠,使得BA 边与BC 重合,然后再沿着BF 折叠,使得折痕BE 也与BC 边重合,展开后如图所示,则∠DFB 等于( )根据对称的性质得到∠ABE=∠CBE ,∠EBF=∠CBF ,据此即可求出∠FBC 的度数,又知道∠C=90°,根据三角形外角的定义即可求出∠DFB = 112.5°注意折叠前后角的对应关系5.如图,沿矩形ABCD 的对角线BD 折叠,点C 落在点E 的位置,已知BC=8cm ,AB=6cm ,求折叠后重合部分的面积. ∵点C 与点E 关于直线BD 对称,∴∠1 = ∠2 ∵AD ∥BC ,∴∠1 = ∠3∴∠2 = ∠3 ∴FB = FD设FD = x ,则FB = x ,FA = 8 – x在Rt △BAF 中,BA 2 + AF 2 = BF 2∴62 + (8 - x)2 = x 2 解得x = 254所以,阴影部分的面积S △FBD = 12 FD ×AB = 12 ×254 ×6 = 754cm2重合部分是以折痕为底边的等腰三角形6.将一张矩形纸条ABCD 按如图所示折叠,若折叠角∠FEC=64°,则∠1= 度;△EFG 的形状 三角形.∵四边形CDFE 与四边形C ’D ’FE 关于直线EF 对称∴∠2 = ∠3 = 64°∴∠4 = 180° - 2 × 64° = 52° ∵AD ∥BC321F E D C B A54132G D‘FC‘DAGA'CA B D∴∠1 = ∠4 = 52°∠2 = ∠5又∵∠2 = ∠3∴∠3 = ∠5∴GE = GF∴△EFG是等腰三角形对折前后图形的位置变化,但形状、大小不变,注意一般情况下要画出对折前后的图形,便于寻找对折前后图形之间的关系,注意以折痕为底边的等腰△GEF7.如图,将矩形纸片ABCD按如下的顺序进行折叠:对折,展平,得折痕EF(如图①);延CG折叠,使点B落在EF上的点B′处,(如图②);展平,得折痕GC(如图③);沿GH折叠,使点C落在DH上的点C′处,(如图④);沿GC′折叠(如图⑤);展平,得折痕GC′,GH(如图⑥).(1)求图②中∠BCB′的大小;(2)图⑥中的△GCC′是正三角形吗?请说明理由.(1)由对称的性质可知:B’C=BC,然后在Rt△B′FC中,求得cos∠B’CF= 12,利用特殊角的三角函数值的知识即可求得∠BCB’= 60°;(2)首先根据题意得:GC平分∠BCB’,即可求得∠GCC’= 60°,然后由对称的性质知:GH是线段CC’的对称轴,可得GC’= GC,即可得△GCC’是正三角形.理清在每一个折叠过程中的变与不变8.如图,正方形纸片ABCD的边长为8,将其沿EF折叠,则图中①②③④四个三角形的周长之和为四边形BCFE与四边形B′C′FE关于直线EF对称,则①②③④这四个三角形的周长之和等于正方形ABCD的周长折叠前后对应边相等9.如图,将边长为4的正方形ABCD沿着折痕EF折叠,使点B落在边AD的中点G处,求四边形BCFE的面积设AE = x,则BE = GE = 4 - x,在Rt△AEG中,根据勾股定理有:AE2 + AG2 = GE2即:x2 + 4 = (4 - x)2解得x = 1.5,BE = EG = 4 – 1.5 = 2.5∵∠1 + ∠2 = 90°,∠2 + ∠3 = 90°∴∠1 = ∠3又∵∠A = ∠D = 90°∴△AEG ∽△DGP∴AEDG=EGGP,则1.52=2.5GP,解得GP =103PH = GH – GP = 4 - 103=23∵∠3 = ∠4,tan∠3 = tan∠1 = 3 4∴tan∠4 = 34,FHPH=34,FH =34×PH =34×23=12∴CF = FH = 1 2∴S梯形BCFE = 12(12+52)×4 = 6注意折叠过程中的变与不变,图形的形状和大小不变,对应边与对应角相等10.如图,将一个边长为1的正方形纸片ABCD折叠,使点B落在边AD上不与A、D 重合.MN为折痕,折叠后B’C’与DN交于P.(1)连接BB’,那么BB’与MN的长度相等吗?为什么?(2)设BM=y,AB’=x,求y与x的函数关系式;(3)猜想当B点落在什么位置上时,折叠起来的梯形MNC’B’面积最小?并验证你的猜想.(1)BB’ = MN过点N作NH∥BC交AB于点H),证△ABB’≌△HNM(2)MB’ = MB = y,AM = 1 – y,AB’ = x在Rt△ABB’中BB’ = AB2 + AB'2= 1 + x2因为点B与点B’关于MN对称,所以BQ = B’Q,则BQ = 12 1 + x2由△BMQ∽△BB’A得BM×BA = BQ×BB’PC'NB CA DMB'QPHC'NB CA DMB'∴y = 12 1 + x2× 1 + x2=12(1 + x2)(3) 梯形MNC′B′的面积与梯形MNCB的面积相等由(1)可知,HM = AB’ = x,BH = BM – HM = y – x,则CN = y - x∴梯形MNCB的面积为:12(y – x + y) ×1 = 12(2y - x)= 12(2×12(1 + x2) – x)= 12(x -12)2 +38当x = 12时,即B点落在AD的中点时,梯形MNC’B’的面积有最小值,且最小值是38二、纸片中的折叠11.如图,有一条直的宽纸带,按图折叠,则∠α的度数等于()∵∠α= ∠1,∠2 = ∠1∴∠α= ∠2∴2∠α+∠ABE=180°,即2∠α+30°=180°,解得∠α=75°.题考查的是平行线的性质,同位角相等,及对称的性质,折叠的角与其对应角相等,和平角为180度的性质,注意△EAB是以折痕AB为底的等腰三角形12.如图,将一宽为2cm的纸条,沿BC,使∠CAB=45°,则后重合部分的面积为作CD⊥AB,∵CE∥AB,∴∠1=∠2,根据翻折不变性,∠1=∠BCA,故∠2=∠BCA.∴AB=AC.又∵∠CAB=45°,∴在Rt△ADC中,AC = 2 2 ,AB = 2 2S△ABC=12AB×CD = 2 2a2130°BEFACD在折叠问题中,一般要注意折叠前后图形之间的联系,将图形补充完整,对于矩形(纸片)折叠,折叠后会形成“平行线+角平分线”的基本结构,即重叠部分是一个以折痕为底边的等腰三角形ABC13.将宽2cm 的长方形纸条成如图所示的形状,那么折痕PQ 的长是如图,作QH ⊥PA ,垂足为H ,则QH=2cm , 由平行线的性质,得∠DPA=∠PAQ=60° 由折叠的性质,得∠DPA =∠PAQ , ∴∠APQ=60°,又∵∠PAQ=∠APQ=60°, ∴△APQ 为等边三角形, 在Rt △PQH 中,sin ∠HPQ = HQPQ∴32 = 2PQ ,则PQ = 433注意掌握折叠前后图形的对应关系.在矩形(纸片)折叠问题中,会出现“平行线+角平分线”的基本结构图形,即有以折痕为底边的等腰三角形APQ14.如图a 是长方形纸带,∠DEF=20°,将纸带沿EF 折叠成图b ,再沿BF 折叠成图c ,则图c 中的∠CFE 的度数是( )图c 图b图aCDGFEC GDFEFBCAEBB∵AD ∥BC ,∴∠DEF=∠EFB=20°,在图b 中,GE = GF ,∠GFC=180°-2∠EFG=140°, 在图c 中∠CFE=∠GFC-∠EFG=120°,本题考查图形的翻折变换,解题过程中应注意折叠是一种对称变换,它属于轴对称,根据轴对称的性质,折叠前后图形的形状和大小不变.由题意知∠DEF=∠EFB=20°图b ∠GFC=140°,图c 中的∠CFE=∠GFC-∠EFG15.将一张长为70 cm 的长方形纸片ABCD ,沿对称轴EF 折叠成如图的形状,若折叠后,AB 与CD 间的距离为60cm ,则原纸片的宽AB 是( )设AB=xcm .右图中,AF = CE = 35,EF = x根据轴对称图形的性质,得AE=CF=35-x (cm ). 则有2(35-x )+x=60, x=10.16.一根30cm 、宽3cm 的长方形纸条,将其按照图示的过程折叠(阴影部分表示纸条的反面),为了美观,希望折叠完成后纸条两端超出点P 的长度相等,则最初折叠时,求MA 的长将折叠这条展开如图,根据折叠的性质可知,两个梯形的上底等于纸条宽,即3cm , 下底等于纸条宽的2倍,即6cm , 两个三角形都为等腰直角三角形, 斜边为纸条宽的2倍,即6cm ,故超出点P 的长度为(30-15)÷2=7.5, AM=7.5+6=13.5GEFD AE FD B C A B C 60cm三、三角形中的折叠17.如图,把Rt △ABC (∠C=90°),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,则CE :AE=18.在△ABC 中,已知AB=2a ,∠A=30°,CD 是AB 边的中线,若将△ABC 沿CD 对折起来,折叠后两个小△ACD 与△BCD 重叠部分的面积恰好等于折叠前△ABC 的面积的14 .(1)当中线CD 等于a 时,重叠部分的面积等于 ;(2)有如下结论(不在“CD 等于a ”的限制条件下):①AC 边的长可以等于a ;②折叠前的△ABC 的面积可以等于32a 2;③折叠后,以A 、B 为端点的线段AB 与中线CD 平行且相等.其中, 结论正确(把你认为正确结论的代号都填上,若认为都不正确填“无”). (1)∵CD = 12 AB∴∠ACB = 90°∵AB = 2a ,BC = a ,∴AC = 3a ∴S △ABC = 12 ×AC ×BC = 32a 2∴重叠部分的面积为:14×32a 2 = 38a 2(2)若AC = a ,如右图∵AD = a ,∴∠2 = 180°- 30°2 = 75°∠BDC = 180°- 75°= 105° ∴∠B'DC = 105°∴∠3 = 105°- 75°= 30° ∴∠1 = ∠3 ∴AC ∥B'D∴四边形AB'DC 是平行四边形∴重叠部分△CDE 的面积等于△ABC的面积的14若折叠前△ABC 的面积等于32a 2 过点C 作CH ⊥AB 于点H ,则 12 ×AB ×CH = 32a 2 B'CDAB231EB'CDBACH =32a 又tan ∠1 =CH AH∴AH = 32a∴BH = 12a则tan ∠B =CHBH,得∠B = 60° ∴△CBD 是等边三角形 ∴∠2 = ∠4∴∠3 = ∠4,AD ∥CB 2又CB 2 = BC = BD = a ,∴CB 2 = AD ∴四边形ADCB 2是平行四边形则重叠部分△CDE 的面积是△ABC 面积的14(3)如右图,由对称的性质得,∠3 = ∠4,DA = DB 3 ∴∠1 = ∠2又∵∠3 + ∠4 = ∠1 +∠2 ∴∠4 = ∠1 ∴AB 3∥CD注意“角平分线+等腰三角形”的基本构图,折叠前后图形之间的对比,找出相等的对应角和对应边19.在△ABC 中,已知∠A=80°,∠C=30°,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.(1)根据折叠前后的图象全等可知,∠1=180°-2∠CDE ,∠2=180°-2∠CED ,再根据三角形内角和定理比可求出答案;(2)连接DG ,将∠ADG+∠AGD 作为一个整体,根据三角形内角和定理来求;3241EHB 2DABC3412B 3DA BC在第一次折叠中可得到∠EAD = ∠FAD在第二次折叠中可得到EF是AD的垂直平分线,则AD⊥EF∴∠AEF = ∠AFE∴△AEF是等腰三角形(1)由折叠可知∠AEB = ∠FEB,∠DEG = ∠BEG而∠BEG = 45°+ ∠α因为∠AEB + ∠BEG + ∠DEG = 180°所以 45°+ 2(45°+∠α)= 180°∠α = 22.5°由于角平分线所在的直线是角的对称轴,所以在三角形中的折叠通常都与角平分线有关。
中考数学专题复习——四边形中的折叠、剪切、旋转及动点最值问题
C DEB A 图② 中考数学专题复习——四边形中的折叠、剪切、旋转与动点最值问题一、折叠、剪切类问题1、折叠后求度数〔1〕将一长方形纸片按如下图的方式折叠,BC 、BD 为折痕,那么∠CBD 的度数为〔 〕A .600B .750C .900D .950〔2〕如图,把一个长方形纸片沿EF 折叠后,点D 、C 分别落在D′、C′的位置,假设∠EFB =65°,那么∠AED′等于〔 〕A .50° B.55° C .60° D.65°〔3〕用一条宽相等的足够长的纸条,打一个结,如图①所示,然后轻轻拉紧、压平就可以得到如图②所示的正五边形ABCDE ,其中∠BAC =____________度.2、折叠后求长度〔1〕将矩形纸片ABCD 按如下图的方式折叠,AE 、EF 为折痕,∠BAE =30°,AB =3,折叠后,点C 落在AD 边上的C 1处,并且点B 落在EC 1边上的B 1处.那么BC 的长为〔 〕.A 、3B 、2C 、3D 、32〔2〕如图,边长为5的等边三角形ABC 纸片,点E 在AC 边上,点F 在AB 边上,沿着EF 折叠,使点A 落在BC 边上的点D 的位置,且ED BC ⊥,那么CE 的长是〔 〕 〔A 〕10315- 〔B 〕1053-〔C 〕535- 〔D 〕20103-图① ABEF〔3〕如图,将边长为8㎝的正方形ABCD 折叠,使点D 落在BC 边的中点E 处,点A 落在F 处,折痕为MN ,那么线段的长是〔 〕 A .3cmB .4cmC .5cmD .6cm〔4〕如图,将矩形纸ABCD 的四个角向折起,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形EFGH ,假设EH =3厘米,EF =4厘米,那么边AD 的长是___________厘米. 〔5〕如图,是一矩形纸片ABCD ,AD =10cm ,假设将纸片沿DE 折叠,使DC 落在DA 上,点C 的对应点为点F ,假设BE =6cm ,那么CD =〔6〕如图〔1〕,把一个长为m 、宽为n 的长方形〔m n >〕沿虚线剪开,拼接成图〔2〕,成为在一角去掉一个小正方形后的一个大正方形,那么去掉的小正方形的边长为〔 〕A .2m n-B .m n -C .2m D .2n3、折叠后求面积〔1〕如图,有一矩形纸片ABCD,AB=10,AD=6,将纸片折叠,使AD 边落在AB 边上,折痕为AE ,再将△AED 以DE 为折痕向右折叠,AE 与BC 交于点F ,那么△CEF 的面积为〔 〕 A .4 B .6 C .8 D .10〔2〕如图,正方形硬纸片ABCD 的边长是4,点E 、F 分别是AB 、BC 的中点,假设沿左图中的虚线剪开,拼成如下右图的一座“小别墅〞,那么图中阴影局部的面积是〔 〕 NM F E DC B Amn n n〔2〕〔1〕A .2B .4C .8D .10〔3〕如图a ,ABCD 是一矩形纸片,AB =6cm ,AD =8cm ,E 是AD 上一点,且AE =6cm 。
最新九年级数学中考复习:旋转综合压轴题(面积问题)含答案
2023年九年级数学中考复习:旋转综合压轴题(面积问题)1.一节数学课上,老师提出一个这样的问题:如图,点P是正方形ABCD内一点,P A=1,PB=2,PC=3,你能求出∠APB的度数吗?小明通过观察、分析、思考,形成了如下思路:思路一:将∠PBC绕点B逆时针旋转90°,得到∠P'BA,连接P P',求出∠APB的度数.思路二:将∠APB绕点B顺时针旋转90°,得到∠C P'B,连接P P',求出∠APB的度数.请参考小明的思路,任选一种写出完整的解答过程.2.如图,已知在∠ABC中,AB=AC,D、E是BC边上的点,将∠ABD绕点A旋转,得到∠AC D,连接D E.(1)当∠BAC=120°,∠DAE=60°时,求证:DE=D E;(2)当DE=D E时,∠DAE与∠BAC有怎样的数量关系?请写出,并说明理由.(3)在(2)的结论下,当∠BAC=90°,BD与DE满足怎样的数量关系时,∠D EC是等腰直角三角形?(直接写出结论,不必证明)AC BD相交于点O,将直线AC绕点3.如图,平行四边形ABCD中,,1,⊥==,AB AC AB BCBC AD于点E,F.O顺时针旋转,分别交,(1)证明:当旋转角为90°时,四边形ABEF是平行四边形;4.如图1所示,将一个边长为2的正方形ABCD 和一个长为2、宽为1的长方形CEFD 拼在一起,构成一个大的长方形ABEF .现将小长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转至''CE FD ,旋转角为α.(1)当点D 恰好落在边EF 上时,点D 到边DC 的距离为____________,旋转角α=____________︒; (2)如图2,G 为BC 的中点,且090α︒<<︒,求证:GD E D ''=;(3)小长方形CEFD 绕点C 顺时针旋转一周的过程中,DCD '与CBD '△能否全等?若能,直接写出旋转角α的值;若不能,说明理由.5.将两块完全相同的且含60°角的直角三角板ABC 和AFE 按如图1所示位置放置,现将Rt AEF 绕A 点按逆时针方向旋转()090αα︒<<︒.如图2,AE 与BC 交于点M ,AC 与EF 交于点N ,BC 与EF 交于点P .(1)若AMC 是等腰三角形,则旋转角α的度数为______.(2)在旋转过程中,连接AP ,CE ,求证:AP 所在的直线是线段CE 的垂直平分线.(3)在旋转过程中,CPN 是否能成为直角三角形?若能,直接写出旋转角α的度数;若不能,说明理由.6.旋转是一种重要的图形变换,当图形中有一组邻边相等时,往往可以通过旋转解决问题.如图∠,在四边形ABCD 中,AD CD =,120ABC ∠=︒,60ADC ∠=︒,2AB =,1BC =.【问题提出】(1)如图∠,在图∠的基础上连接BD,由于AD CD=,所以可将DCB绕点D顺时针方向旋转60°,得到DAB',则BDB'的形状是_______;【尝试解决】(2)在(1)的条件下,求四边形ABCD的面积;【类比应用】(3)如图∠,等边ABC的边长为2,BDC是顶角120∠=︒的等腰三角形,以D为顶点作一个60°的BDC角,角的两边分别交AB于点M,交AC于点N,连接MN,求AMN的周长.7.如图1,在等腰三角形ABC中,∠A=120°,AB=AC,点D、E分别在边AB、AC上,AD=AE,连接BE,点M、N、P分别为DE、BE、BC的中点.(1)观察猜想:图1中,线段NM、NP的数量关系是,∠MNP的大小为;(2)探究证明:把∠ADE绕点A顺时针方向旋转到如图2所示的位置,连接MP、BD、CE,判断∠MNP的形状,并说明理由;(3)拓展延伸:当∠BAC=90°,AB=AC=10,AD=AE=6时,把∠ADE绕点A在平面内自由旋转,如图3,请求出∠MNP面积的最大值.8.如图1,在平面直角坐标系中,∠ABO为直角三角形,∠ABO=90°,∠AOB=30°,OB=3,点C为OB(1)点A 的坐标为 ;(2)连接AC ,并延长交y 轴于点D ,若∠OAD 的面积恰好被x 轴分成1∠2两部分,求点C 的坐标; (3)如图2,若∠OAC =30°,将∠OAB 绕点O 顺时针旋转,得到∠OA 'B ',如图2所示,OA '所在直线交直线AC 于点P ,当∠OAP 为直角三角形时,直接写出点B '的坐标.9.如图∠,ABC 和ADE 是有公共顶点的等腰直角三角形,90BAC DAE ∠=∠=︒,点P 为射线,BD CE 的交点.(1)如图∠,将ADE 绕点A 旋转,当C 、D 、E 在同一条直线上时,连接BD 、BE ,求证:BD CE =且BD CE ⊥.(2)若8,4AB AD ==,把ADE 绕点A 旋转, ∠当90EAC ∠=︒时,求PB 的长;∠旋转过程中线段BP 长的最小值是_______.10.(1)模型探究:如图1,已知∠ABC ,以A 为旋转中心将边AB 顺时针旋转至AD ,将边AC 逆时针旋转至AE ,旋转角均为α(0º<α<180º),连接BE ,CD .∠∠ABE可以认为是由∠ADC经过怎样的变换得到的?(2)创新应用:如图2,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(4,0),点P为坐标平面内一动点,且∠的PO=,连接P A,以点A为旋转中心,将线段P A顺时针旋转60º至BA,连接OB,请直接写出AOB 2最大值及此时点P的坐标.11.如图,在平行四边形ABCD中,点G是线段AB上一点,连接CG、DG,满足CG=CD.(1)如图1,过点G作GH∠CD于点H,若AB=8,GH=,求DG;(2)如图2,若∠DAB=60°,∠DAB的角平分线交CD于点E,过点E作EF∠AD,满足EF+AG=AD,连接DF、CF,求证:∠DCF=∠GCF.拓展:如图,正方形ABCD的边长为E为BC上一点,且BE,F为AB边上的一个动点,连接EF,以EF为边向右侧作等边△EFG,连接CG,直接写出CG的最小值.12.菱形ABCD 的对角线AC ,BD 交于点O .(1)如图1,过菱形ABCD 的顶点A 作AE BC ⊥于点E ,交OB 于点H ,若6AB AC ==,求OH 的长; (2)如图2,过菱形ABCD 的顶点A 作AF AD ⊥,且AF AD =,线段AF 交OB 于点H ,交BC 于点E .当D ,C ,F 三点在同一直线上时,求证:OH OA +=; (3)如图3,菱形ABCD 中,45ABC ∠=︒,点P 为直线AD 上的动点,连接BP ,将线段BP 绕点B 逆时针旋转60°得到线段BQ ,连接AQ ,当线段AQ 的长度最小时,直接写出BAQ ∠的度数.13.如图1,把一块含30°的直角三角板ABC 的BC 边放置于长方形直尺DEFG 的EF 边上.(1)填空:∠1= °,∠2= °;(2)现把三角板绕B 点逆时针旋转n °.如图2,当0<n <90,且点C 恰好落在DG 边上时, ∠请直接写出∠2= °(结果用含n 的代数式表示); ∠若∠1与∠2恰好有一个角是另一个角的65倍,求n 的值.(3)若把三角板绕B 点顺时针旋转n °.当0<n <180时,是否会存在三角板某一边所在的直线与直尺(有四条边)某一边所在的直线平行?如果存在,请直接写出所有n 的值;如果不存在,请说明理由.14.【发现奥秘】(1)如图1,在等边三角形ABC 中,2AB =,点E 是ABC 内一点,连接,,AE EC BE ,分别将,AC EC 绕点C 顺时针旋转60°得到,DC FC ,连接,,AD DF EF .当B ,E ,F ,D 四个点满足______时,BE AE CE ++的值最小,最小值为_______. 【解法探索】(2)如图2,在ABC 中,90,ACB AC BC ∠=︒=,点P 是ABC 内一点,连接,,PA PB PC ,请求出当PA PB PC ++的值最小时BCP ∠的度数,并直接写出此时::PA PB PC 的值.(提示:分别将,PC AC 绕点C顺时针旋转60°得到,DC EC ,连接,,PD DE AE ) 【拓展应用】(3)在ABC 中,90,30,2ACB BAC BC ︒︒∠=∠==,点P 是ABC 内一点,连接,,PA PB PC ,直接写出当PA PB PC ++的值最小时,::PA PB PC 的值.15.【问题背景】如图1,点E 、F 分别在正方形ABCD 的边BC 、CD 上,45EAF ∠=︒,连接EF ,我们可以通过把ABE △绕点A 逆时针旋转90°到ADG ,容易证得:EF BE DF =+.(1)【迁移应用】如图2,四边形ABCD 中,AB AD =,90BAD ∠=︒,点E 、F 分别在边BC 、CD 上,45EAF ∠=︒,若B 、D ∠都不是直角,且180B D ∠+∠=︒,试探究EF 、BE 、DF 之间的数量关系,并说明理由.(2)【联系拓展】如图3,在ABC 中,90BAC ∠=︒,AB AC =,点D 、E 均在边BC 上,且45DAE ∠=︒.猜想BD 、DE 、EC 满足的等量关系(直接写出结论,不需要证明).16.(1)问题发现如图1,在等边三角形ABC 内部有一点P ,3PA =,4PB =,5PC =,求APB ∠的度数.针对此问题,数学王老师给出了下面的思路:如图2,将APC △绕点A 逆时针旋转60°得到AP B '△,连结PP ',得到等边三角形APP ',在BPP '中,根据三角形三边关系以及勾股定理……请根据王老师的思路提示,完成本题的解答; (2)类比延伸如图3,在正方形ABCD 内部有一点P ,若135APD ∠=︒,试判断线段P A 、PB 、PD 之间的数量关系,并说明理由.17.如图,正方形ABCD 中PAQ ∠分别交BC ,CD 于点E ,F ,连接EF .(1)如图∠,若128∠=︒,273∠=︒,试求3∠的度数;(2)如图∠,以点A 为旋转中心,旋转PAQ ∠,旋转时保持45PAQ ∠=︒.当点E ,F 分别在边BC ,CD 上时,AE 和AF 是角平分线吗?如果是,请说出是哪两个角的平分线并给予证明;如果不是,请说明理由; (3)如图∠,在∠的条件下,当点E ,F 分别在BC ,CD 的延长线上时,∠中的结论是否成立?只需回答结论,不需说明理由.18.如图,在Rt ABC △中,90ACB ∠=︒,2BC AC =,D ,E 分别是边BA ,BC 的中点,连接DE .将BDE 绕点B 顺时针旋转α(090α︒<<︒)得到BFG ,点D 的对应点是点F ,连接AF ,CG .(1)求证:BFA BGC ∠=∠;(2)若90BFA ∠=︒,求sin CBF ∠的值.19.把我们常用的一副三角尺按照如图方式摆放:90︒∠=∠=BAO ODC ,45B ︒∠=,30C ︒∠=.(1)如图1,两个三角尺的直角边OA 、OD 摆放在同一直线上,求出此图中BOC ∠的度数;(2)如图2,如果把图1所示的OAB 以O 为中心顺时针旋转得到OA B ''△,当OB '平分COD ∠时,求AOA '∠为多少度;(3)如图3,两个三角尺的直角边OA 、OD 摆放在同一直线上,另一条直角边OB 、OC 也在同一条直线上,如果把OAB 以O 为中心顺时针旋转一周,当旋转多少度时,两条斜边//AB CD ,请直接写出答案.20.如图∠,在矩形ABCD 中,AB =6,BC =8,四边形EFGH 是正方形,EH 与BD 重合,将图∠中的正方形EFGH 绕着点D 逆时针旋转.(1)旋转至如图∠位置,使点G落在BC的延长线上,DE交BC于点L.已知旋转开始时,即图∠位置∠CDG=37°,求正方形EFGH从图∠位置旋转至图∠位置时,旋转角的度数.(2)旋转至如图∠位置,DE交BC于点L.延长BC交FG于点M,延长DC交EF于点N.试判断DL、EN、GM之间满足的数量关系,并给予证明.答案1.∠APB =135°,2. (2)∠DAE =12∠BAC ,(3)DE3.(3)45°4.(1)1,30(3)能,α为135︒或315︒5.(1)60°或15°(3)能,30α∠=︒或60︒6.(1)等边三角形(3)47.(1)MN =NP ,∠MNP =60°;(2)△MNP 是等边三角形,(3)△MNP 面积的最大值是32.8.(1)((2)点C 的坐标为()2,0或()1,0(3)点B '的坐标()03-,或32⎛ ⎝⎭,或 ()03,或32⎛- ⎝⎭9 (2)∠PB =∠410.(1)∠DC ,∠以点A 为旋转中心,逆时针旋转角α得到的;(2)90°;(1,P -.11.(2)拓展:212.(3)75︒13.(1)120,90(2)∠(90)n +∠6011或27011(3)60,90,150︒︒︒14.(1)四点共线,(2)PA PB PC ++的值最小时45BCP ∠=,此时)::2:2:1PA PB PC = (3)::4:2:1PA PB PC =15.(1)EF BE DF =+,(2)222DE BD EC =+16.(1)150︒;(2)2222PA PD PB 17.(1)62°(2)AE 是∠FEB 的平分线,AF 是∠EFD 的平分线,(3)AE 仍然是∠FEB 的平分线,AF 不是∠EFD 的平分线18. (2)n si CBF ∠=19.(1)75︒∠=BOC ;(2)105︒'∠=AOA ;(3)当旋转的角度为105︒或285︒,两条斜边//AB CD .20.(1)16°(2)DL =EN +GM ,。
2022年九年级数学复习专题---图形的变换(平移、翻折、旋转)综合问题题
2022年中考数学复习专题---图形的变换(平移、翻折、旋转)综合题班级:___________姓名:___________学号:___________1.综合与实践 问题情境:综合与实践课上,同学们以“三角形纸片的折叠与旋转“为主题展开数学活动,探究有关的数学问题. 动手操作:已知:三角形纸片ABC 中,6120AB AC BC BAC ==∠=︒,,.将三角形纸片ABC 按如下步骤进行操作: 第一步:如图1,折叠三角形纸片ABC ,使点C 与点A 重合,然后展开铺平,折痕分别交BC AC ,于点D E ,,连接AD ,易知AD CD =.第二步:在图1的基础上,将三角形纸片ABC 沿AD 剪开,得到ABD ∆和ACD ∆.保持ABD ∆的位置不变,将ACD ∆绕点D 逆时针旋转得到FDG ∆(点F G ,分别是A C ,的对应点),旋转角为()0360αα︒<<︒问题解决:(1)如图2,小彬画出了旋转角0120α︒<<︒时的图形,设线段FG AC ,交于点P ,连接AG DP ,.小彬发现DP 所在直线始终垂直平分线段AG .请证明这一结论;(2)如图3,小颖画出了旋转角90α=︒时的图形,设直线AF 与直线CG 相交于点O ,连接CF 判断此时COF ∆的形状,说明理由;(3)在ACD ∆绕点D 逆时针旋转过程中,当FG BC ⊥时,请直接写出B F ,两点间的距离.2.如图,△ABC 中,已知∠C=90°,∠B=60°,点D 在边BC 上,过D 作DE ⊥AB 于E . (1)连接AD ,取AD 的中点F ,连接CF ,EF ,判断△CEF 的形状,并说明理由(2)若.把△BED 绕着点D 逆时针旋转m (0<m <180)度后,如果点B 恰好落在初始Rt △ABC 的边上,那么m=3.问题背景:如图1,在矩形ABCD 中,30AB ABD =∠=︒,点E 是边AB 的中点,过点E 作EF AB ⊥交BD 于点F . 实验探究:(1)在一次数学活动中,小明在图1中发现AEDF=_________. 将图1中的BEF 绕点B 按逆时针方向旋转90︒,连接,AE DF ,如图2所示,发现AEDF=_________. (2)小亮同学继续将BEF 绕点B 按逆时针方向旋转,连接,AE DF ,旋转至如图3所示位置,请问探究(1)中的结论是否仍然成立?并说明理由. 拓展延伸:(3)在以上探究中,当BEF 旋转至D 、E 、F 三点共线时,AE 的长为____________.4.如图,在Rt ABC 中,90ACB ∠=︒,CD 平分ACB ∠.P 为边BC 上一动点,将DPB 沿着直线DP 翻折到DPE ,点E 恰好落在CDP 的外接圆O 上. (1)求证:D 是AB 的中点.(2)当60BDE ∠=︒,BP =DC 的长.(3)设线段DB 与O 交于点Q ,连结QC ,当QC 垂直于DPE 的一边时,求满足条件的所有QCB ∠的度数.5.如图1,O 为正方形ABCD 的中心,分别延长OA 、OD 到点,F E ,使OF=2OA ,OE 2OD =,连接EF ,将FOE ∆绕点O 按逆时针方向旋转角α得到F OE ''∆,连接,AE BF ''(如图2).(1)探究AE '与BF '的数量关系,并给予证明; (2)当30α=︒时,求证:AOE '为直角三角形.6.如图,在△ABC 中,AB =∠B =45°,∠C =60°. (1)求BC 边上的高线长.(2)点E 为线段AB 的中点,点F 在边AC 上,连结EF ,沿EF 将△AEF 折叠得到△PEF . ①如图2,当点P 落在BC 上时,求∠AEP 的度数. ②如图3,连结AP ,当PF ⊥AC 时,求AP 的长.7.如图1,点C 在线段AB 上,分别以AC 、BC 为边在线段AB 的同侧作正方形ACDE 和正方形BCMN , 连结AM 、BD .(1)AM与BD的关系是:________.(2)如果将正方形BCMN绕点C顺时针旋转锐角α(如图2).(1) 中所得的结论是否仍然成立?请说明理由.(3)在(2)的条件下,连接AB、DM,若AC=4,BC=2,求AB2+DM2的值.8.已知正方形ABCD,一等腰直角三角板的一个锐角顶点与A重合,将此三角板绕A点旋转时,两边分别交直线BC、CD于M、N.(1)当M、N分别在边BC、CD上时(如图1),求证:BM+DN=MN;(2)当M、N分别在边BC、CD所在的直线上时(如图2),线段BM、DN、MN之间又有怎样的数量关系,请直接写出结论;(不用证明)(3)当M、N分别在边BC、CD所在的直线上时(如图3),线段BM、DN、MN之间又有怎样的数量关系,请写出结论并写出证明过程.9.如图,已知∠ABC=90°,△ABE是等边三角形,点P为射线BC上任意一点(点P与点B不重合),连接AP,将线段AP绕点A逆时针旋转60°得到线段AQ,连接QE并延长交射线BC于点F.(1)如图,当BP=BA时,∠EBF=______°,猜想∠QFC =______°;(2)如图,当点P为射线BC上任意一点时,猜想∠QFC的度数,并加以证明.(3)已知线段AB=BP=x,点Q到射线BC的距离为y,求y关于x的函数关系式.10.我们知道,直角坐标系是研究“数形结合”的重要工具.请探索研究下列问题:(1)如图1,点A 的坐标为(-5,1),将点A 绕坐标原点(0,0)按顺时针方向旋转90°,得对应点A ',若反比例函数(0)k y x x=>的图像经过点A ',求k 的值.(2)将(1)中的(0)ky x x =>的图像绕坐标原点(0,0)按顺时针方向旋转45°,如图2,旋转后的图像与x 轴相交于点B ,若直线x =C 与点D ,求△BCD 的面积. (3)在(2)的情况下,半径为6的M 的圆心M 在x 轴上,如图3,若要使△BCD 完全在M 的内部,求M 的圆心M 横坐标xm 的范围(直接写出结果,不必写详细的解答过程).11.对于平面直角坐标系xOy 中的点A 和点P ,若将点P 绕点A 逆时针旋转90︒后得到点Q ,则称点Q 为点P 关于点A 的“垂链点”,图1为点P 关于点A 的“垂链点”Q 的示意图.(1)已知点A 的坐标为(0,0),点P 关于点A 的“垂链点”为点Q ;①若点P 的坐标为(2,0),则点Q 的坐标为________; ②若点Q 的坐标为(2,1)-,则点P 的坐标为________; (2)如图2,已知点C 的坐标为(1,0),点D 在直线113y x =+上,若点D 关于点C 的“垂链点”在坐标轴上,试求出点D 的坐标;(3)如图3,已知图形G 是端点为(1,0)和(0,2)-的线段,图形H 是以点O 为中心,各边分别与坐标轴平行的边长为6的正方形,点M 为图形G 上的动点,点N 为图形H 上的动点,若存在点(0,)T t ,使得点M 关于点T 的“垂链点”恰为点N ,请直接写出t 的取值范围.12.如图,正比例函数y =12x 与反比例函数()0k y x x =>的图象交于点A ,将正比例函数y =12x 向上平移6个单位,交y 轴于点C ,交反比例函数图象于点B ,已知AO =2BC . (1)求反比例函数解析式;(2)作直线AB ,将直线AB 向下平移p 个单位,恰与反比例函数图象有唯一交点,求p 的值.13.综合与实践:问题情境:(1)如图,点E 是正方形ABCD 边CD 上的一点,连接BD 、BE ,将DBE ∠绕点B 顺针旋转90︒,旋转后角的两边分别与射线DA 交于点F 和点G .①线段BE 和BF 的数量关系是______.②写出线段DE 、DF 和BD 之间的数量关系.并说明理由;操作探究:(2)在菱形ABCD 中,60ADC ∠=︒,点E 是菱形ABCD 边CD 所在直线上的-点,连接BD 、BE ,将DBE ∠绕点B 顺时针旋转120︒,旋转后角的两边分别与射线DA 交于点F 和点G .①如图,点E 在线段DC 上时,请探究线段DE 、DF 和BD 之间的数量关系,写出结论并给出证明;②如图,点E在线段CD的延长线上时,BE交射线DA于点M,若2==,直接写出线段FM和AGDE DC a的长度.14.两个全等的直角三角形ABC和DEF重叠在一起,其中∠A=60°,AC=4.固定△ABC不动,将△DEF 进行如下操作:(1)操作发现如图①,△DEF沿线段AB向右平移(即D点在线段AB内移动),连接DC,CF,FB,四边形CDBF的形状在不断的变化,那么它的面积大小是否变化呢?如果不变化,请求出其面积.(2)猜想论证如图②,当D点移到AB的中点时,请你猜想四边形CDBF的形状,并说明理由.(3)拓展探究如图③,△DEF的D点固定在AB的中点,然后绕D点按顺时针方向旋转△DEF,使DF落在AB边上,此时F点恰好与B点重合,连接AE,求sinα翻折问题姓名:___________班级:___________学号:___________1.如图将矩形纸片ABCD 沿AE 翻折,使点B 落在线段DC 上,对应的点为F . (1)求证:EFC DAF ∠=∠;(2)若3tan 4AE EFC =∠=,求AB 的长.2.如图,在Rt△ABC 中,∠C=90°,AC=BC=2,AD 是BC 边上的中线,将A 点翻折与点D 重合,得到折痕EF ,求:CE AE 的值.3.如图,点A ,M ,N 在O 上,将MN 沿MN 折叠后,与AM 交于点B .(1)若70MAN ∠=︒,则ANB ∠=________°; (2)如图1,点B 恰好是翻折所得MN 的中点, ①若MA MN =,求AMN ∠的度数;②若tan MAN ∠=tan AMN ∠的值; (3)如图2,若222AB BN MN +=,求MBAB的值.4.已知矩形ABCD 中,AB =2,BC =m ,点E 是边BC 上一点,BE =1,连接AE ,沿AE 翻折△ABE 使点B 落在点F 处.(1)连接CF ,若CF ∥AE ,求m 的值;(2)连接DF ,若65≤DF ,求m 的取值范围.5.如图1,一张矩形纸ABCD ,ABa AD=,点,E F 分别在边,CD AB 上,且AE EF =,把ADE 沿AE 翻折得到AGE .(1)如图1,若1AD =.(Ⅰ)当AD DE =时,AFE ∠=_____度; (Ⅱ)当//AG EF 时,求AF 的长度.(2)若直线EG 与边AB 交于点H ,当2AH FH =时,求a 的最小值.6.如图,在折纸游戏中,正方形ABCD 沿着BE ,BF 将BC ,AB 翻折,使A ,C 两点恰好落在点P . (1)求证:45EBF ∠=︒.(2)如图,过点P 作//MN BC ,交BF 于点Q . ①若5BM =,且10MP PN ⋅=,求正方形折纸的面积. ②若12QP BC =,求AM BM的值.7.如图,在ABC 中,12,120AC BC ACB ==∠=︒,点D 是AB 边上一点,连接CD ,以CD 为边作等边CDE △.(1)如图1,若45CDB ∠=︒,求等边CDE △的边长;(2)如图2,点D 在AB 边上移动过程中,连接BE ,取BE 的中点F ,连接,CF DF ,过点D 作DG AC ⊥于点G . ①求证:CFDF .②如图3,将CFD 沿CF 翻折得CFD ',连接BD ',求出BD '的最小值.8.在矩形ABCD 中,1AB =,BC a =,点E 是边BC 上一动点,连接AE ,将ABE △沿AE 翻折,点B 的对应点为点B '.(1)如图,设BE x =,BC =E 从B 点运动到C 点的过程中. ①AB CB ''+最小值是______,此时x =______; ②点B '的运动路径长为.(2)如图,设35BE a =,当点B 的对应点B '落在矩形ABCD 的边上时,求a 的值.9.如图1,平行四边形ABCD 的对角线AC ,BD 相交于点O ,CD 边的垂直平分线EH 交BD 于点E ,连接AE ,CE .(1)过点A 作//AF EC 交BD 于点F ,求证:AF BF =;(2)如图2,将ABE △沿AB 翻折得到'ABE △.①求证:'//BE CE ;②若'//AE BC ,1OE =,求CE 的长度.10.如图,矩形ABCD 中,已知6AB =.8BC =,点E 是射线BC 上的一个动点,连接AE 并延长,交射线DC 于点F .将ABE △沿直线AE 翻折,点B 的对应点为点B ',延长AB '交直线CD 于点M .(1)如图1,若点B '恰好落在对角线AC 上,求BE CE的值. (2)如图2.当点E 为BC 的中点时,求DM 之长.(3)若32BE CE =,求sin DAB '∠.11.【基础巩固】(1)如图①,ABC ACD CED α∠=∠=∠=,求证:ABC CED ∽△△.【尝试应用】(2)如图②,在菱形ABCD 中,60A ∠=︒,点E ,F 分别为边,AD AB 上两点,将菱形ABCD 沿EF 翻折,点A 恰好落在对角线DB 上的点P 处,若2PD PB =,求AE AF的值. 【拓展提高】(3)如图③,在矩形ABCD 中,点P 是AD 边上一点,连接,PB PC ,若2,4,120PA PD BPC ==∠=︒,求AB 的长.12.如图,在ABC 中,60B ∠=︒,AD BC ⊥于点D ,CE AB ⊥于点E ,AB CE =.(1)如图1,将ABD △沿AD 翻折到AFD ,AF 交CE 于点G ,探索线段AB 、AG 、CG 之间有何等量关系,并加以证明;(2)如图2,H 为直线BC 上任意一点,连接AH ,将AH 绕点A 逆时针旋转60°到AH ',连接CH ',若BD =,求CH '的最小值.13.如图,在矩形ABCD 中,12BC AB =,F 、G 分别为AB 、DC 边上的动点,连接GF ,沿GF 将四边形AFGD 翻折至四边形EFGP ,点E 落在BC 上,EP 交CD 于点H ,连接AE 交GF 于点O(1)GF 与AE 之间的位置关系是:______,GF AE 的值是:______,请证明你的结论;(2)连接CP ,若3tan 4CGP ∠=,GF =CP 的长14.如图,在矩形ABCD 中,8AB =,10BC =,点P 在矩形的边CD 上由点D 向点C 运动.沿直线AP 翻折ADP ∆,形成如下四种情形,设DP x =,ADP ∆和矩形重叠部分(阴影)的面积为y .(1)如图4,当点P 运动到与点C 重合时,求重叠部分的面积y ;(2)如图2,当点P 运动到何处时,翻折ADP ∆后,点D 恰好落在BC 边上?这时重叠部分的面积y 等于多少?15.如图1,ABC 中,AB AC =,点D 在BA 的延长线上,点E 在BC 上,连接DE 、DC ,DE 交AC 于点G ,且DE DC =.(1)找出一个与BDE ∠相等的角;(2)若AB =mAD ,求DG GE的值(用含m 的式子表示); (3)如图2,将ABC 沿BC 翻折,若点A 的对应点A '恰好落在DE 的延长线上,求BE EC的值.16.在等腰直角三角形ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,D是斜边BC的中点,连接AD.(1)如图1,E是AC的中点,连接DE,将△CDE沿CD翻折到△CDE′,连接AE′,当时,求AE的值.(2)如图2,在AC上取一点E,使得CE=13AC,连接DE,将△CDE沿CD翻折到△CDE′,连接AE′交BC于点F,求证:DF=CF.。
专题九 圆中折叠问题的巧妙应用 2020年中考数学冲刺难点突破 图形折叠问题(解析版)
2020年中考数学冲刺难点突破 图形折叠问题
专题九 圆中折叠问题的巧妙应用
【专题说明】
初中数学中的圆,从静止的角度来看就是一个单纯的几何图形,从运动的角度来看,往往会跟旋转联系在一起.而折叠问题自然属于轴对称变换的范畴,这两者怎么就联手了呢?圆如何来帮助我们解决与折叠相关的问题呢
【精典例题】
1、如图,AB 是⊙O 的直径,且AB=4,C 是⊙O 上一点,将弧AC 沿直线AC 翻折,若翻折后的圆弧恰好经过点O ,π≈314,2≈1.41,3≈1.73,那么由线段AB 、AC 和弧BC 所围成的曲边三角形的面积与下列四个数值最接近的是( )
A .3.2
B .3.6
C .3.8
D .4.2
【分析】作OE⊙AC 交⊙O 于F ,交AC 于E ,根据折叠的性质得到OE=12
OF ,求出⊙ACB 的度数即可解决问题.
【解答】解:作OE⊙AC 交⊙O 于F ,交AC 于E .连接OB ,BC .
由折叠的性质可知,EF=OE=12
OF , ⊙OE=12OA ,
在Rt⊙AOE 中,OE=12
OA , ⊙⊙CAB=30°,
2、如图,将弧BC沿弦BC折叠交直径AB于点D,若AD=6,DB=7,则BC的长是()
7C.134D.130
A.91B.3。
2021年全国各省市中考真题分类汇编:几何折叠(含解析)
8.(2021江苏盐城)如图,在矩形 中, , , 、 分别是边 、 上一点, ,将 沿 翻折得 ,连接 ,当 ________时, 是以 为腰的等腰三角形.
9.(2021年辽宁本溪)交 于点G,连接 交 于点H,连接 .下列四个结论中:① ;② ;③ 平分 ;④ ,正确的是________(填序号即可).
34.(2021年湖北宜昌).(11分)如图,在矩形ABCD中,E是边AB上一点,BE=BC,EF⊥CD,垂足为F.将四边形CBEF绕点C顺时针旋转α(0°<α<90°),得到四边形CB'E'F′,B′E′所在的直线分别交直线BC于点G,交直线AD于点P,交CD于点K.E′F′所在的直线分别交直线BC于点H,交直线AD于点Q,连接B′F′交CD于点O.
(1)特例发现
如图1,当m=1,AE落在直线AC上时.
①求证:∠DAC=∠EBC;
②填空: 的值为;
(2)类比探究
如图2,当m≠1,AE与边BC相交时,在AD上取一点G,使∠ACG=∠BCE,CG交AE于点H.探究 的值(用含m的式子表示),并写出探究过程;
(3)拓展运用
在(2)的条件下,当m= ,D是C的中点时,若EB•EH=6,求CG的长.
(1)如图1,若点A的对称点G落在AD上,∠FGC=90°,延长GF交AB于H,连接CH.
①求证:△CDG∽△GAH;
②求tan∠GHC.
(2)如图2,若点A的对称点G落在AD延长线上,∠GCF=90°,判断△GCF与△AEF是否全等,并说明理由.
33.(2021年湖北襄阳).(11分)在△ABC中,∠ACB=90°, =m,D是边BC上一点,将△ABD沿AD折叠得到△AED,连接BE.
2022年中考数学复习之挑战压轴题(选择题):图像的平移、折叠、旋转(含答案)
2022年中考数学复习之挑战压轴题(选择题):图像的平移、折叠、旋转一.选择题(共10小题)1.(2021•绵阳模拟)如图,在△ABC中,D是AC边上的中点,连接BD,把△BDC沿BD 翻折,得到△BDC′,DC'与AB交于点E,连接AC′,若AD=AC′=2,BD=3,则点D到BC的距离为()A.B.C.D.2.(2021•佳木斯二模)如图,在正方形ABCD中,M是AB上一动点,E是CM的中点,AE绕点E顺时针旋转90°得EF,连接DE,DF,CF.下列结论:①DE=EF;②∠CDF=45°;③∠AEM=∠FEC;④∠BCM+∠DCF=45°.其中结论正确的序号是()A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④3.(2018•乐清市模拟)如图,一张三角形纸片ABC,其中∠BAC=60°,BC=6,点D是BC边上一动点,将BD,CD翻折使得B′,C′分别落在AB,AC边上,(B与B′,C 与C′分别对应),点D从点B运动运动至点C,△B′C′D面积的大小变化情况是()A.一直减小B.一直不变C.先减小后增大D.先增大后减小4.(2020•卧龙区一模)如图,已知点A1(1,1),将点A1向上平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度得到点A2;将点A2向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度得到点A3;将点A3向上平移4个单位长度,再向右平移8个单位长度得到点A4,…按这个规律平移下去得到点A n(n为正整数),则点A n的坐标是()A.(2n,2n﹣1)B.(2n﹣1,2n)C.(2n﹣1,2n+1)D.(2n﹣1,2n﹣1)5.(2021•宜兴市校级二模)如图,四边形ABCD为矩形,点E为边AB一点,将△ADE沿DE折叠,点A落在矩形ABCD内的点F处,连接BF,且BE=EF,∠BEF的正弦值为,则的值为()A.B.C.D.6.(2021•雷州市模拟)如图,菱形ABCD的边长为4,∠A=60°,M是AD的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,则当A′C取得最小值时,tan∠DCA′的值为()A.B.C.D.7.(2021•滨城区二模)如图,四边形ABCD是矩形纸片,AB=2,对折矩形片ABCD,使AD与BC重合,折痕为EF,展平后再过点B折叠矩形纸片,使点A落在EF上的点N 处,折痕BM与EF交于点Q;再次展平,连接BN,MN,延长MN交BC于点G;P为线段BM上一动点,有如下结论:①∠ABN=60°;②AM=1;③△BMG是等边三角形;④QN=BG;⑤若H是BN的中点,则PN+PH的最小值是,其中正确结论的序号是()A.①②③④⑤ B.①②③ C.②③④ D.①③④⑤8.(2012•十堰)如图,O是正△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②点O与O′的距离为4;③∠AOB=150°;④S四边形AOBO′=6+3;⑤S△AOC+S△AOB=6+.其中正确的结论是()A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③9.(2020秋•乌兰察布期末)如图,边长为24的等边三角形ABC中,M是高CH所在直线上的一个动点,连接MB,将线段BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接HN.则在点M运动过程中,线段HN长度的最小值是()A.12B.6C.3D.110.(2021•伊金霍洛旗一模)如图,菱形ABCD的形状和大小保持不变,将菱形ABCD绕点B旋转适当角度得到菱形A'BC'D',边A'D'与AD,DC交于E,F(D,E,F不重合),连接EB,FB.在旋转过程中,下列判断错误的是()A.EB平分∠AED'B.FB平分∠A'FCC.△DEF的周长是一个定值D.S△DEF+2S△BEF=S菱形ABCD2022年中考数学复习之挑战压轴题(选择题):图像的平移、折叠、旋转(10题)参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.(2021•绵阳模拟)如图,在△ABC中,D是AC边上的中点,连接BD,把△BDC沿BD 翻折,得到△BDC′,DC'与AB交于点E,连接AC′,若AD=AC′=2,BD=3,则点D到BC的距离为()A.B.C.D.【考点】翻折变换(折叠问题);点到直线的距离.【专题】平移、旋转与对称;推理能力.【分析】连接CC',交BD于点M,过点D作DH⊥BC'于点H,由翻折知,△BDC≌△BDC',BD垂直平分CC',证△ADC'为等边三角形,利用解直角三角形求出DM=1,C'M =DM=,BM=2,在Rt△BMC'中,利用勾股定理求出BC'的长,在△BDC'中利用面积法求出DH的长,则可得出答案.【解答】解:如图,连接CC',交BD于点M,过点D作DH⊥BC'于点H,∵AD=AC′=2,D是AC边上的中点,∴DC=AD=2,由翻折知,△BDC≌△BDC',BD垂直平分CC',∴DC=DC'=2,BC=BC',CM=C'M,∴AD=AC′=DC'=2,∴△ADC'为等边三角形,∴∠ADC'=∠AC'D=∠C'AC=60°,∵DC=DC',∴∠DCC'=∠DC'C=×60°=30°,在Rt△C'DM中,∠DC'C=30°,DC'=2,∴DM=1,C'M=DM=,∴BM=BD﹣DM=3﹣1=2,在Rt△BMC'中,BC'===,∵S△BDC'=BC'•DH=BD•CM,∴DH=3×,∴DH=,∵∠DCB=∠DBC',∴点D到BC的距离为,故选:C.【点评】本题考查了轴对称的性质,解直角三角形,勾股定理等,解题关键是会通过面积法求线段的长度.2.(2021•佳木斯二模)如图,在正方形ABCD中,M是AB上一动点,E是CM的中点,AE绕点E顺时针旋转90°得EF,连接DE,DF,CF.下列结论:①DE=EF;②∠CDF=45°;③∠AEM=∠FEC;④∠BCM+∠DCF=45°.其中结论正确的序号是()A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④【考点】旋转的性质;全等三角形的判定与性质;正方形的性质.【专题】图形的全等;矩形菱形正方形;平移、旋转与对称;图形的相似;推理能力;应用意识.【分析】延长AE交DC的延长线于点H,由“AAS”可证△AME≌△HCE,可得AE=EH,由直角三角形的性质可得AE=EF=EH,可判断①;由四边形内角和定理可求2∠ADE+2∠EDF=270°,可得∠ADF=135°,可判断②;由连接AC,过点E作EP⊥AD 于点P,过点F作FN⊥EP于N,交CD于G,由梯形中位线定理可求PE=(AM+CD),由“AAS”可证△APE≌△ENF,可得AP=NE=AD,即可求AM=2DG=2×=DF,从而证明△MAC∽△FDC,得∠MCA=∠DCF,即可得∠BCM+∠DCF=45°,故可判定④;由条件不能证明△AEM与△FEC全等,可判断③,即可得到答案.【解答】解:如图,延长AE交DC的延长线于点H,如图:∵点E是CM的中点,∴ME=EC,∵AB∥CD,∴∠MAE=∠H,∠AME=∠HCE,∴△AME≌△HCE(AAS),∴AE=EH,又∵∠ADH=90°,∴DE=AE=EH,∵AE绕点E顺时针旋转90°得到EF,∴AE=EF,∠AEF=90°,∴AE=DE=EF,故①正确;∵AE=DE=EF,∴∠DAE=∠ADE,∠EDF=∠EFD,∵∠AEF+∠DAE+∠ADE+∠EDF+∠EFD=360°,∴2∠ADE+2∠EDF=270°,∴∠ADF=135°,∴∠CDF=∠ADF﹣∠ADC=135°﹣90°=45°,故②正确;连接AC,过点E作EP⊥AD于点P,过点F作FN⊥EP于N,交CD于G,如图:∵EP⊥AD,FN⊥EP,∠ADC=90°,∴四边形PDGN是矩形,∴PN=DG,∠DGN=90°,∵EP⊥AD,AM⊥AD,CD⊥AD,∴AM∥PE∥CD,∴==1,∴AP=PD,∴PE是梯形AMCD的中位线,∴PE=(AM+CD),∵∠FDC=45°,FN⊥CD,∴∠DFG=∠FDC=45°,∴DG=GF,DF=DG,∵∠AEP+∠FEN=90°,∠AEP+∠EAP=90°,∴∠FEN=∠EAP,又∵AE=EF,∠APE=∠ENF=90°,∴△APE≌△ENF(AAS),∴AP=NE=AD,∵PE=(AM+CD)=NE+NP=AD+NP,∴AM=NP=DG,∴AM=2DG=2×=DF,又∵AC=CD,∴==,∵∠MAC=∠FDC=45°,∴△MAC∽△FDC,∴∠MCA=∠DCF,∵∠BCM+∠MCA=45°,∴∠BCM+∠DCF=45°,故④正确;由条件不能证明△AEM与△FEC全等,故不能证明∠AEM=∠FEC,故③错误,∴正确的有①②④,故选:D.【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,矩形的判定和性质,旋转的性质,平行线分线段成比例,梯形中位线的定理等知识,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.3.(2018•乐清市模拟)如图,一张三角形纸片ABC,其中∠BAC=60°,BC=6,点D是BC边上一动点,将BD,CD翻折使得B′,C′分别落在AB,AC边上,(B与B′,C 与C′分别对应),点D从点B运动运动至点C,△B′C′D面积的大小变化情况是()A.一直减小B.一直不变C.先减小后增大D.先增大后减小【考点】翻折变换(折叠问题).【专题】三角形.【分析】如图,作B′H⊥DC′于H.设BD=DB′=x,则CD=DC′=6﹣x.构建二次函数,利用二次函数的性质即可判断.【解答】解:如图,作B′H⊥DC′于H.设BD=DB′=x,则CD=DC′=6﹣x.∵∠A=60°,∴∠B+∠C=120°,由翻折不变性可知:∠B=∠DB′B,∠C=∠DC′C,∴∠BDB′+∠CDC′=120°,∴∠B′DC′=60°,∴B′H=x,∴S△DB′C′=(6﹣x)=﹣(x﹣3)2+,∴S△DB′C′的值先增大后减小,故选:D.【点评】本题考查翻折变换、二次函数的性质等知识,解题的关键是学会构建二次函数,利用二次函数的性质解决问题,属于中考选择题中的压轴题.4.(2020•卧龙区一模)如图,已知点A1(1,1),将点A1向上平移1个单位长度,再向右平移2个单位长度得到点A2;将点A2向上平移2个单位长度,再向右平移4个单位长度得到点A3;将点A3向上平移4个单位长度,再向右平移8个单位长度得到点A4,…按这个规律平移下去得到点A n(n为正整数),则点A n的坐标是()A.(2n,2n﹣1)B.(2n﹣1,2n)C.(2n﹣1,2n+1)D.(2n﹣1,2n﹣1)【考点】坐标与图形变化﹣平移;规律型:点的坐标.【专题】作图题;应用意识.【分析】探究规律,利用根据解决问题即可.【解答】解:由题意知,A1(1,1),A2(3,2),A3(7,4),A4(15,8),…A n(2n﹣1,2n﹣1).故选:D.【点评】本题考查坐标与图形变化﹣平移,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.5.(2021•宜兴市校级二模)如图,四边形ABCD为矩形,点E为边AB一点,将△ADE沿DE折叠,点A落在矩形ABCD内的点F处,连接BF,且BE=EF,∠BEF的正弦值为,则的值为()A.B.C.D.【考点】翻折变换(折叠问题);解直角三角形;矩形的性质.【专题】平移、旋转与对称;几何直观.【分析】过点E作EM⊥BF于点M,作点F作FN⊥AB于点N.设NF=24k,EF=25k,则NE=7k,则BE=EF=25k,NB=BE﹣NE=25k﹣7k=18k,所以BF=,根据∠AED+∠FED+∠BEF=∠EBF+∠EFB+∠BEF=180°,推出∠AED=∠FED=∠EBF=∠EFB,所以tan∠AED=tan∠NBF===,则=,因此AD=AE=×25k=k,即可解决问题.【解答】解:如图.过点E作EM⊥BF于点M,作点F作FN⊥AB于点N.∵∠BEF的正弦值为,∴设NF=24k,EF=25k,则NE=7k,∴BE=EF=25k,NB=BE﹣NE=25k﹣7k=18k,∴BF==,由折叠可知,∠AED=∠FED,AE=25k,∴AB=AE+EB=25k+25k=50k,∵BE=EF,∴∠EBF=∠EFB,∵∠AED+∠FED+∠BEF=∠EBF+∠EFB+∠BEF=180°,∴∠AED=∠FED=∠EBF=∠EFB,∴tan∠AED=tan∠NBF===,∴=,∴AD=AE=×25k=k,∴==.故选:A.【点评】本题属于四边形综合题,考查了矩形的性质,翻折变换,解直角三角形等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考压轴题.6.(2021•雷州市模拟)如图,菱形ABCD的边长为4,∠A=60°,M是AD的中点,N是AB边上一动点,将△AMN沿MN所在的直线翻折得到△A′MN,连接A′C,则当A′C取得最小值时,tan∠DCA′的值为()A.B.C.D.【考点】翻折变换(折叠问题);解直角三角形;等边三角形的判定与性质;菱形的性质.【专题】矩形菱形正方形;平移、旋转与对称;运算能力;推理能力.【分析】根据题意得出A′的位置,过点M作MH⊥DC于点H,进而利用锐角三角函数关系即可解决问题.【解答】解:如图所示:∵MA′是定值,当A′C长度取最小值时,即A′在MC上时,过点M作MH⊥DC于点H,在边长为4的菱形ABCD中,∠A=60°,∵M为AD中点,∴2MD=AD=CD=4,∠HDM=60°,∴∠HMD=30°,∴HD=MD=1,∴HM=DM×cos30°=,∴CH=HD+CD=5,∴tan∠DCA′==,∴tan∠DCA′的值为.故选:B.【点评】本题考查翻折变换、菱形的性质、勾股定理、两点之间线段最短等知识,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,本题的突破点是正确寻找点A′的位置.7.(2021•滨城区二模)如图,四边形ABCD是矩形纸片,AB=2,对折矩形片ABCD,使AD与BC重合,折痕为EF,展平后再过点B折叠矩形纸片,使点A落在EF上的点N 处,折痕BM与EF交于点Q;再次展平,连接BN,MN,延长MN交BC于点G;P为线段BM上一动点,有如下结论:①∠ABN=60°;②AM=1;③△BMG是等边三角形;④QN=BG;⑤若H是BN的中点,则PN+PH的最小值是,其中正确结论的序号是()A.①②③④⑤ B.①②③ C.②③④ D.①③④⑤【考点】翻折变换(折叠问题);解直角三角形;等边三角形的性质;矩形的性质;轴对称﹣最短路线问题.【专题】矩形菱形正方形;平移、旋转与对称;推理能力.【分析】先证明BN=2BE,推出∠ENB=30°,再利用翻折不变性以及直角三角形、等边三角形的性质一一判断即可.【解答】解:在Rt△BEN中,∵BN=AB=2BE,∴∠ENB=30°,∴∠ABN=60°,故①正确,∴∠ABM=∠NBM=∠NBG=30°,∴AM=AB•tan30°=,故②错误,∵∠AMB=∠BMN=60°,∵AD∥BC,∴∠GBM=∠AMB=60°,∴∠MBG=∠BMG=∠BGM=60°,∴△BMG为等边三角形,故③正确.∴BG=BM=2AM=,∵EF∥BC∥AD,AE=BE,∴BQ=QM,MN=NG,∴QN是△BMG的中位线,∴QN=BG,故④正确.连接PE.∵BH=BE=1,∠MBH=∠MBE,∴E、H关于BM对称,∴PE=PH,∴PH+PN=PE+PN,∴E、P、N共线时,PH+PN的值最小,最小值=EN=,故⑤正确,故选:D.【点评】本题考查翻折变换、等边三角形的判定和性质、矩形的性质、三角形中位线定理、直角三角形的性质、轴对称最短问题等知识,熟练掌握翻折变换得性质是解题的关键.8.(2012•十堰)如图,O是正△ABC内一点,OA=3,OB=4,OC=5,将线段BO以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,下列结论:①△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到;②点O与O′的距离为4;③∠AOB=150°;④S四边形AOBO′=6+3;⑤S△AOC+S△AOB=6+.其中正确的结论是()A.①②③⑤ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③【考点】旋转的性质;全等三角形的判定与性质;等边三角形的判定与性质;勾股定理的逆定理.【专题】压轴题.【分析】证明△BO′A≌△BOC,又∠OBO′=60°,所以△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到,故结论①正确;由△OBO′是等边三角形,可知结论②正确;在△AOO′中,三边长为3,4,5,这是一组勾股数,故△AOO′是直角三角形;进而求得∠AOB=150°,故结论③正确;S四边形AOBO′=S△AOO′+S△OBO′=6+4,故结论④错误;如图②,将△AOB绕点A逆时针旋转60°,使得AB与AC重合,点O旋转至O″点.利用旋转变换构造等边三角形与直角三角形,将S△AOC+S△AOB转化为S△COO″+S△AOO″,计算可得结论⑤正确.【解答】解:由题意可知,∠1+∠2=∠3+∠2=60°,∴∠1=∠3,又∵OB=O′B,AB=BC,∴△BO′A≌△BOC,又∵∠OBO′=60°,∴△BO′A可以由△BOC绕点B逆时针旋转60°得到,故结论①正确;如图①,连接OO′,∵OB=O′B,且∠OBO′=60°,∴△OBO′是等边三角形,∴OO′=OB=4.故结论②正确;∵△BO′A≌△BOC,∴O′A=5.在△AOO′中,三边长为3,4,5,这是一组勾股数,∴△AOO′是直角三角形,∠AOO′=90°,∴∠AOB=∠AOO′+∠BOO′=90°+60°=150°,故结论③正确;S四边形AOBO′=S△AOO′+S△OBO′=×3×4+×42=6+4,故结论④错误;如图②所示,将△AOB绕点A逆时针旋转60°,使得AB与AC重合,点O旋转至O″点.易知△AOO″是边长为3的等边三角形,△COO″是边长为3、4、5的直角三角形,则S△AOC+S△AOB=S四边形AOCO″=S△COO″+S△AOO″=×3×4+×32=6+,故结论⑤正确.综上所述,正确的结论为:①②③⑤.故选:A.【点评】本题考查了旋转变换中等边三角形,直角三角形的性质.利用勾股定理的逆定理,判定勾股数3、4、5所构成的三角形是直角三角形,这是本题的要点.在判定结论⑤时,将△AOB向不同方向旋转,体现了结论①﹣结论④解题思路的拓展应用.9.(2020秋•乌兰察布期末)如图,边长为24的等边三角形ABC中,M是高CH所在直线上的一个动点,连接MB,将线段BM绕点B逆时针旋转60°得到BN,连接HN.则在点M运动过程中,线段HN长度的最小值是()A.12B.6C.3D.1【考点】旋转的性质;全等三角形的判定与性质;等边三角形的性质.【专题】等腰三角形与直角三角形.【分析】取CB的中点G,连接MG,根据等边三角形的性质可得BH=BG,再求出∠HBN =∠MBG,根据旋转的性质可得MB=NB,然后利用“边角边”证明△MBG≌△NBH,再根据全等三角形对应边相等可得HN=MG,然后根据垂线段最短可得MG⊥CH时最短,再根据∠BCH=30°求解即可.【解答】解:如图,取BC的中点G,连接MG,∵旋转角为60°,∴∠MBH+∠HBN=60°,又∵∠MBH+∠MBC=∠ABC=60°,∴∠HBN=∠GBM,∵CH是等边△ABC的对称轴,∴HB=AB,∴HB=BG,又∵MB旋转到BN,∴BM=BN,在△MBG和△NBH中,,∴△MBG≌△NBH(SAS),∴MG=NH,根据垂线段最短,当MG⊥CH时,MG最短,即HN最短,此时∠BCH=×60°=30°,CG=AB=×24=12,∴MG=CG=×12=6,∴HN=6,故选:B.【点评】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,垂线段最短的性质,作辅助线构造出全等三角形是解题的关键,也是本题的难点.10.(2021•伊金霍洛旗一模)如图,菱形ABCD的形状和大小保持不变,将菱形ABCD绕点B旋转适当角度得到菱形A'BC'D',边A'D'与AD,DC交于E,F(D,E,F不重合),连接EB,FB.在旋转过程中,下列判断错误的是()A.EB平分∠AED'B.FB平分∠A'FCC.△DEF的周长是一个定值D.S△DEF+2S△BEF=S菱形ABCD【考点】旋转的性质;三角形的面积;菱形的性质.【专题】矩形菱形正方形;应用意识.【分析】如图,过点B作BH⊥A′D′于H,BM⊥AD于M,BN⊥CD于N.利用角平分线的判定定理证明选项A,B正确,再利用全等三角形的性质证明△DEF的周长=2DM =定值,即可判断.【解答】解:如图,过点B作BH⊥A′D′于H,BM⊥AD于M,BN⊥CD于N.∵菱形BA′D′C′是由菱形ABCD旋转得到,菱形的每条边上的高相等,∴BM=BH=BN,∵BH⊥A′D′于H,BM⊥AD于M,BN⊥CD于N,∴BE平分∠AED′,BF平分∠A′FC,故选项A,B不符合题意,∵∠BME=∠NHE=90°,BE=BE,BM=BH,∴Rt△BEM≌Rt△BEH(HL),∴EH=EM,同法可证,FH=FN,∴△DEF的周长=DE+EF+DF=DE+EM+DF+FN=DM+DN,∵∠BMA=∠BNC=90°,BM=BN,BA=BC,∴Rt△BMA≌Rt△BNC(HL),∴AM=CN,∵DA=DC,∴DM=DN,∴△DEF的周长=2DM=定值,故选项C不符合题意,故选:D.【点评】本题考查旋转变换的性质,菱形的性质,角平分线的判定定理,全等三角形的判定和性质等知识,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,属于中考选择题中的压轴题.考点卡片1.规律型:点的坐标规律型:点的坐标.2.点到直线的距离(1)点到直线的距离:直线外一点到直线的垂线段的长度,叫做点到直线的距离.(2)点到直线的距离是一个长度,而不是一个图形,也就是垂线段的长度,而不是垂线段.它只能量出或求出,而不能说画出,画出的是垂线段这个图形.3.三角形的面积(1)三角形的面积等于底边长与高线乘积的一半,即S△=×底×高.(2)三角形的中线将三角形分成面积相等的两部分.4.全等三角形的判定与性质(1)全等三角形的判定是结合全等三角形的性质证明线段和角相等的重要工具.在判定三角形全等时,关键是选择恰当的判定条件.(2)在应用全等三角形的判定时,要注意三角形间的公共边和公共角,必要时添加适当辅助线构造三角形.5.等边三角形的性质(1)等边三角形的定义:三条边都相等的三角形叫做等边三角形,等边三角形是特殊的等腰三角形.①它可以作为判定一个三角形是否为等边三角形的方法;②可以得到它与等腰三角形的关系:等边三角形是等腰三角形的特殊情况.在等边三角形中,腰和底、顶角和底角是相对而言的.(2)等边三角形的性质:等边三角形的三个内角都相等,且都等于60°.等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴;它的任意一角的平分线都垂直平分对边,三边的垂直平分线是对称轴.6.等边三角形的判定与性质(1)等边三角形是一个非常特殊的几何图形,它的角的特殊性给有关角的计算奠定了基础,它的边角性质为证明线段、角相等提供了便利条件.同是等边三角形又是特殊的等腰三角形,同样具备三线合一的性质,解题时要善于挖掘图形中的隐含条件广泛应用.(2)等边三角形的特性如:三边相等、有三条对称轴、一边上的高可以把等边三角形分成含有30°角的直角三角形、连接三边中点可以把等边三角形分成四个全等的小等边三角形等.(3)等边三角形判定最复杂,在应用时要抓住已知条件的特点,选取恰当的判定方法,一般地,若从一般三角形出发可以通过三条边相等判定、通过三个角相等判定;若从等腰三角形出发,则想法获取一个60°的角判定.7.勾股定理的逆定理(1)勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.说明:①勾股定理的逆定理验证利用了三角形的全等.②勾股定理的逆定理将数转化为形,作用是判断一个三角形是不是直角三角形.必须满足较小两边平方的和等于最大边的平方才能做出判断.(2)运用勾股定理的逆定理解决问题的实质就是判断一个角是不是直角.然后进一步结合其他已知条件来解决问题.注意:要判断一个角是不是直角,先要构造出三角形,然后知道三条边的大小,用较小的两条边的平方和与最大的边的平方比较,如果相等,则三角形为直角三角形;否则不是.8.菱形的性质(1)菱形的定义:有一组邻边相等的平行四边形叫做菱形.(2)菱形的性质①菱形具有平行四边形的一切性质;②菱形的四条边都相等;③菱形的两条对角线互相垂直,并且每一条对角线平分一组对角;④菱形是轴对称图形,它有2条对称轴,分别是两条对角线所在直线.(3)菱形的面积计算①利用平行四边形的面积公式.②菱形面积=ab.(a、b是两条对角线的长度)9.矩形的性质(1)矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形.(2)矩形的性质①平行四边形的性质矩形都具有;②角:矩形的四个角都是直角;③边:邻边垂直;④对角线:矩形的对角线相等;⑤矩形是轴对称图形,又是中心对称图形.它有2条对称轴,分别是每组对边中点连线所在的直线;对称中心是两条对角线的交点.(3)由矩形的性质,可以得到直角三角形的一个重要性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.10.正方形的性质(1)正方形的定义:有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.(2)正方形的性质①正方形的四条边都相等,四个角都是直角;②正方形的两条对角线相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;③正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.④两条对角线将正方形分成四个全等的等腰直角三角形,同时,正方形又是轴对称图形,有四条对称轴.11.轴对称-最短路线问题1、最短路线问题在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L 的交点就是所要找的点.2、凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合本节所学轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.12.翻折变换(折叠问题)1、翻折变换(折叠问题)实质上就是轴对称变换.2、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.3、在解决实际问题时,对于折叠较为复杂的问题可以实际操作图形的折叠,这样便于找到图形间的关系.首先清楚折叠和轴对称能够提供给我们隐含的并且可利用的条件.解题时,我们常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.我们运用方程解决时,应认真审题,设出正确的未知数.13.坐标与图形变化-平移(1)平移变换与坐标变化①向右平移a个单位,坐标P(x,y)⇒P(x+a,y)①向左平移a个单位,坐标P(x,y)⇒P(x﹣a,y)①向上平移b个单位,坐标P(x,y)⇒P(x,y+b)①向下平移b个单位,坐标P(x,y)⇒P(x,y﹣b)(2)在平面直角坐标系内,把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.(即:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.)14.旋转的性质(1)旋转的性质:①对应点到旋转中心的距离相等.②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角.③旋转前、后的图形全等.(2)旋转三要素:①旋转中心;②旋转方向;③旋转角度.注意:三要素中只要任意改变一个,图形就会不一样.15.解直角三角形(1)解直角三角形的定义在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.(2)解直角三角形要用到的关系①锐角、直角之间的关系:∠A+∠B=90°;②三边之间的关系:a2+b2=c2;③边角之间的关系:sin A==,cos A==,tan A==.(a,b,c分别是∠A、∠B、∠C的对边)。
九年级数学专题复习图形的折叠和动点问题
中考冲刺:动手操作与运动变换型问题【中考展望】1.对于实践操作型问题,在解题过程中学生能够感受到数学学习的情趣与价值,经历“数学化〞和“再创造〞的过程,不断提升自己的创新意识与综合水平,这是?全日制义务教育数学课程标准〔实验稿〕?的根本要求之一,因此,近年来实践操作性试题受到命题者的重视,屡次出现.2.估计在今年的中考题中,实践操作类题目依旧是出题热点,仍符合常规题型,与三角形的全等和四边形的性质综合考查.需具备一定的分析问题水平和归纳推理水平.图形的设计与操作问题,主要分为如下一些类型:1.设计好的图案,求设计方案〔如:在什么根本图案的根底上,进行何种图形变换等〕.2.利用根本图案设计符合要求的图案〔如:设计轴对称图形,中央对称图形,而积或形状符合特定要求的图形等〕.3.图形分割与重组〔如:通过对原图形进行分割、重组,使形状满足特定要求〕.4.动手操作〔通过折叠、裁剪等手段制作特定图案〕.解决这样的问题,除了需要运用各种根本的图形变换〔平移、轴对称、旋转、位似〕外,还需要综合运用代数、几何知识对图形进行分析、计算、证实,以获得重要的数据,辅助图案设计.另外,由于折叠操作相当于构造轴对称变换,因此折叠问题中,要充分利用轴对称变换的特性,以获得更多的图形信息.必要时,实际动手配合上理论分析比单纯的理论分析更为快捷有效.从历年中考来看,动态问题经常作为压轴题目出现,得分率也是最低的.动态问题一般分两类,一类是代数综合题,在坐标系中有动点,动直线,一般是利用多种函数交叉求解.另一类就是几何综合题, 在梯形,矩形,三角形中设立动点、线以及整体平移翻转,对考生的综合分析水平进行考查.所以说, 动态问题是中考数学当中的重中之重,只有完全掌握,才有时机拼高分.【方法点拨】实践操作问题:解答实践操作题的关键是要学会自觉地运用数学知识去观察、分析、抽象、概括所给的实际问题, 揭示其数学本质,并转化为我们所熟悉的数学问题.解答实践操作题的根本步骤为:从实例或实物出发, 通过具体操作实验,发现其中可能存在的规律,提出问题,检验猜测.在解答过程中一般需要经历操作、观察、思考、想象、推理、探索、发现、总结、归纳等实践活动过程,利用自己已有的生活经验和数学知识去感知发生的现象,从而发现所得到的结论,进而解决问题.动态几何问题:1、动态几何常见类型〔1〕点动问题〔一个动点〕〔2〕线动问题〔二个动点〕〔3〕面动问题〔三个动点〕2、运动形式平移、旋转、翻折、滚动3、数学思想函数思想、方程思想、分类思想、转化思想、数形结合思想4、解题思路〔1〕化动为静,动中求静〔2〕建立联系,计算说明〔3〕特殊探路,一般推证【典型例题】例1.直角三角形通过剪切可以拼成一个与该直角三角形面积相等的矩形.方法如下〔如下图〕:请你用上而图示的方法,解答以下问题:〔1〕对以下图中的三角形,设计一种方案,将它分成假设干块,再拼成一个与原三角形而积相等的矩形;〔2〕对以下图中的四边形,设计一种方案,将它分成假设F块,再拼成一个与原四边形而积相等的矩形.举一反三:【变式】把一张正方形纸片如图①、图②对折两次后,再按如图③挖去一个三角形小孔,那么展开后图形是〔〕例2.如下图,现有一张边长为4的正方形纸片点尸为正方形助边上的一点〔不与点儿点,重合〕将正方形纸片折卷,使点6落在P处,点.落在G处,PG交DC干H,折痕为历,连接出\ BH.〔1〕求证:/AP斤4BP氏〔2〕当点尸在边月〃上移动时,△府的周长是否发生变化?并证实你的结论;〔3〕设"为x,四边形质GF的面积为S,求出S与x的函数关系式,试问S是否存在最小值?假设存在, 求出这个最小值;假设不存在,请说明理由.例3.刘卫同学在一次课外活动中,用硬纸片做了两个直角三角形,见图①、②.图①中,ZB=90° , NC=60° ,ZA=30° , BC=6 cm;图②中,ZD=90° , ZE=45° , DE=4 cm.图③是刘卫同学所做的一个实验:他将ADEF的直角边DE与AABC的斜边AC重合在一起,并将aDEF沿AC方向移动.在移动过程中,D、E两点始终在AC边上(移动开始时点D与点A重合).(1)在4DEF沿AC方向移动的过程中,刘卫同学发现:F、C两点间的距离逐渐.(填“不变〞、“变大〞或“变小〞)(2)刘卫同学经过进一步地研究,编制了如下问题:问题①:当ADEF移动至什么位置,即AD的长为多少时,F、C的连线与AB平行?问题②:当ADEF移动至什么位置,即AD的长为多少时,以线段AD、FC、BC的长度为三边长的三角形是直角三角形?问题③:在ADEF的移动过程中,是否存在某个位置,使得NFCD=15° ?如果存在,求出AD的长度;如果不存在,请说明理由.举一反三:【变式】如图,直角梯形OBCD是某市将要筹建的高新技术开发区用地示意图,其中DC〃0B,0B=6, CD=BC二4, BCLOB于B,以0为坐标原点,0B所在直线为x轴建立平面直角坐标系,开发区综合效劳治理委员会〔其占地而积不计〕设在点P〔4,2〕处.为了方便驻区单位准备过点P修一条笔直的道路〔路宽不计〕,并且是这条路所在的直线?将直角梯形OBCD分成面积相等的两局部,你认为直线?是否存在?假设存在求出直线?的解析式,假设不存在,请说明理由.例4.两个全等的直角三角形ABC和DEF重叠在一起,其中NA=60, , AC=1.固定AABC不动,将4DEF进行如下操作:(1)如下图,ZkDEF沿线段AB向右平移(即D点在线段AB内移动),连结DC、CF、FB,四边形CDBF 的形状在不断地变化,但它的面积不变化,请求出其面积.B E⑵如下图,WD点移动到.AB的中点时,请你猜测四边形CDBF的形状,并说明理由.(3)如下图,4DEF的D点固定在AB的中点,然后绕D点按顺时针方向旋转aDEF,使DF落在AB请你求出sin的值.例5.如图,在平面直角坐标系中,点C的坐标为〔0, 4〕,动点A以每秒1个单位长的速度,从点O 出发沿x轴的正方向运动,M是线段AC的中点.将线段AM以点A为中央,沿顺时针方向旋转90., 得到线段AB,过点B作x轴的垂线,垂足为E,过点C作y轴的垂线,交直线BE于点D,运动时间为t秒.〔1〕当点B与点D重合时,求t的值;〔2〕当t为何值时,S A BCD=^?4举一反三:【变式】如图,平行四边形ABCD中,AB=10, AD=6, NA=60° ,点P从点A出发沿折线AB-BC以每秒1 个单位长的速度向点C运动,当P与C重合时停止运动,过点P作AB的垂线PQ交AD或DC于Q.设P 运动时间为t秒,直线PQ扫过平行四边形ABCD的面积为S.求S关于t的函数解析式.D C【稳固练习】 一、选择题将一张正方形纸片按如下图对折两次,并在如图位置上剪去一个圆形小洞后展开铺平得到的图形一张正方形的纸片,如图1进行两次对折,折成一个正方形,从右下角的顶点,沿斜虚线剪去一个3.如图,把矩形ABCD 对折,折痕为MN 〔图甲〕,再把B 点棒在折痕MN 上的B,处.得到RtZ\AB' E 〔图1. A. K B.区启启展开后的这个图形的内角和是多少度?〔 〕2D.直角三角形4.如图,边长为5的等边三角形ABC 纸片,点E 在AC 边上,乙〕,再延长EB'交AD 于F,所得到的4EAF 是〔〕点F在AB边上,沿着EF折福,使点A落在BC边上的点D的位置,且EDLBC,那么CE的长是〔A、B、10-56C、56-5D、20-10V3二、填空题5.如佟1(1)是一个等腰梯形,由6个这样的等腰梯形恰好可以拼出如图⑵所示的一个菱形.对于图⑴ 中的等腰梯形,请写出它的内角的度数或腰与底边长度之间关系的一个正确结论:6.如图,AABC中,ZBAC=60°, NABC=45* AB= 2点,D是线段BC上的一个动点,以AD为直径画.0 分别交AB, AC于E, F ,连接EF,那么线段EF长度的最小值为7.如图①,在四边形ABCD中,ADII BC, Z C=90% CD=6cm.动点Q从点B出发,以lcm/S的速度沿BC运动到点C停止,同时,动点P也从B点出发,沿折线B玲A玲D运动到点D停止,且PQ±BC.设运动时间为t(s),点P运动的路程为y (cm),在直角坐标系中画出y关于t的函数图象为折线段OE 和EF (如图②).点M (4, 5)在线段OE上,那么图①中AB的长是cm.三、解做题8.阅读以下材料:小明遇到一个问题:5个同样大小的正方形纸片排列形式如图(1)所示,将它们分割后拼接成一个新的正方形.他的做法是:按图⑵所示的方法分割后,将三角形纸片①绕AB的中点D旋转至三角形纸片②处, 依此方法继续操作,即可拼接成一个新的正方形DEFG.请你参考小明的做法解决以下问题:(1)现有5个形状、大小相同的矩形纸片,排列形式如图(3)所示.请将其分割后拼接成一个平行四边形.要求:在图⑶中画出并指明拼接成的平行四边形(画出一个符合条件的平行四边形即可);(2)如图(4),在面积为2的平行四边形ABCD中,点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点, 分别连结AF、BG、CH、DE得到一个新的平行四边形MNPQ.请在图(4)中探究平行四边形MWQ面积的大小(画图并直接写出结果).9.如图(a),把一张标准纸一次又一次对开,得到“2开〞纸、“4开〞纸、“8开〞纸、“16开〞纸……・已知标准纸的短边长为a.(1)如图(b),把这张标准纸对开得到的“16开〞张纸按如下步骤折叠:第一步将矩形的短边AB与长边AD对齐折叠,点B落在AD上的点B'处,铺平后得折痕AE;第二步将长边AD与折痕AE对齐折登,点D正好与点E重合,铺平后得折痕AF:贝|JAD:AB的值是 _______ , AD, AB的长分别是___________ ,:22) “2开〞纸、“4开〞纸、“8开〞纸的长与宽之比是否都相等?假设相等,直接写出这个比值;假设不相等,请分别计算它们的比值:(3)如图(c),由8个大小相等的小正方形构成“L〞型图案,它的4个顶点E, F, G, H分别在“16 开〞纸的边AB, BC, CD, DA上,求DG的长:(4)梯形MNPQ中,MN〃PQ, ZM=90° , MN=MQ=2PQ,且四个顶点乩N, P, Q都在“4开〞纸的边上,请直接写出两个符合条件且大小不同的直角梯形的面积.10.操作与探究(1)图(a)是一块直角三角形纸片•.将该三角形纸片按图中方法折登,点A与点C重合,DE为折痕.试证实aCBE是等腰三角形;(2)再将佟1(b)中的ACBE沿对称轴EF折叠(如图(b)).通过折叠,原三角形恰好折成两个重合的矩形,其中一个是内接矩形,另一个是拼合(指无缝重叠)所成的矩形,我们称这样的两个矩形为“组合矩形〞.你能将图(c)中的AABC折登成一个组合矩形吗?如果能折成,请在图(c)中画出折痕:(3)请你在图(d)的方格纸中画出一个斜三角形,同时满足以下条件:①折成的组合矩形为正方形:②顶点都在格点(各小正方形的顶点)上;(4)有一些特殊的四边形,如菱形,通过折登也能折成组合矩形(其中的内接矩形的四个顶点分别在原四边形的四边上).请你进一步探究,一个非特殊的四边形(指除平行四边形、梯形外的四边形)满足什么条件时,一定能折成组合矩形?11.在图1至图5中,正方形ABCD的边长为a,等腰直角三角形FAE的斜边AE=2b,且边AD和AE 在同一直线上.操作例如:当2bVa时,如图1,在BA上选取点G,使BG=b,连接FG和CG,裁掉4FAG和aCGB并分别拼接到AFEH和ACHD的位置构成四边形FGCH.思考发现:小明在操作后发现:该剪拼方法是先将AFAG绕点F逆时针旋转90°到AFEH的位置,易知EH与AD在同一直线上,连接CH.由剪拼方法可得DH=BG,故ACHD乌ZkCGB,从而又可将4CGB绕点C顺时针旋转90.到aCHD的位置.这样,对于剪拼得到的四边形FGCH 〔如下图〕,过点F作FM_L AE于点M 〔图略〕,利用SAS公理可判断△HFMgZkCHD,易得FH = HC=GC = FG, ZFHC=90° .进而根据正方形的判定方法,可以判断出四边形FGCH是正方形.〔1〕正方形FGCH的面积是__________ :〔用含a、b的式子表示〕⑵类比图1的剪拼方法,请你就图2至图4的三种情形分别画出剪拼成一个新正方形的示意图.联想拓展:小明通过探究后发现:当bWa时,此类图形都能剪拼成正方形,且所选取的点G的位置在BA方向上随着b的增大不断上移.当b>a时,如下图的图形能否剪拼成一个正方形?假设能,请你在图中画出剪拼的示意图;假设不能,12.AABC是等腰直角三角形,AC二BC=2, D是边AB上一动点(A、B两点除外),将△CAD绕点C按逆时针方向旋转角.得到ACEF,其中点E是点A的对应点,点F是点D的对应点.(1)如图1,当a =90°时,G是边AB上一点,且BG=AD,连接GF.求证:GF//AC;(2)如图2,当90° WaW180°时,AE与DF相交于点M.①当点M与点C、D不重合时,连接CM,求NCMD的度数;②设D为边AB的中点,当a从90°变化到180°时,求点M运动的路径长.。
2024年中考数学高频考点专题复习——旋转综合题(含解析)
2024年中考数学高频考点专题复习——旋转综合题1.如图,△ABC 和△DEF 关于某点对称(1)在图中画出对称中心O ;(2)连结AF 、CD ,判断四边形ACDF 的形状,并说明理由.2.在平面直角坐标系中的位置如图所示,其中每个小正方形的边长为1个单位.(1)画出关于原点O 的中心对称图形;(2)在(1)的条件下,请分别写出点A 、B 、C 的对应点、、的坐标.ABC ABC 111A B C 1A 1B 1C3.如图1,图2,△ABC 是等边三角形,D 、E 分别是AB 、BC 边上的两个动点(与点A 、B 、C 不重合),始终保持BD=CE.(1)当点D 、E 运动到如图1所示的位置时,求证:CD=AE.(2)把图1中的△ACE 绕着A 点顺时针旋转60°到△ABF 的位置(如图2),分别连结DF 、EF.①找出图中所有的等边三角形(△ABC 除外),并对其中一个给予证明;②试判断四边形CDFE 的形状,并说明理由.4.如图,矩形 中, ,将矩形 绕点C 顺时针旋转得到矩形 .设旋转角为 ,此时点 恰好落在边 上,连接 .(1)当 恰好是 中点时,此时 ;(2)若 ,求旋转角 及 的长.5.将线段AB 绕点A 逆时针旋转60°得到线段AC ,继续旋转α(0°<α<120°)得到线段AD ,连接CD 、BD .(1)如图,若α=80°,则∠BDC 的度数为 ;(2)请探究∠BDC 的大小是否与角α的大小有关,并说明理由.ABCD 4BC =ABCD A B C D ''''αB 'AD B B 'B 'AD α=75AB B ︒∠='αAB6.在平面直角坐标系中,小方格都是边长为1的正方形,△ABC ≌△DEF ,其中点A 、B 、C 、都在格点上,请你解答下列问题:(1)如图(a )在方格纸中,选择标有序号①②③④中的一个小正方形涂黑,与图中阴影部分构成中心对称图形,涂黑的小正方形的序号为 .(2)画出△ABC 关于y 轴对称的△A 1B 1C 1;画出△ABC 绕点P (1,﹣1)顺时针旋转90°后的△A 2B 2C 2;(3)△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2成中心对称吗?若成中心对称请你求出对称中心的坐标;若不成,则说明理由.7.图1是某小型汽车的侧面示意图,其中矩形 表示该车的后备箱,在打开后备箱的过程中,箱盖 可以绕点A 逆时针方向旋转,当旋转角为 时,箱盖 落在 的位置(将后备箱放大后如图2所示).已知 厘米, 厘米, 厘米.在图2中求: (1)点 到 的距离(结果保留根号);(2)E 、 两点的距离(结果保留根号).ABCD ADE 60︒ADE AD E ''90AD =30DE =40EC =D 'BC E '8.如图, 是等腰直角三角形, 是直角三角形, ,点 为边 中点将 绕点 顺时针旋转,旋转角记为 ,点 为边 的中点.(1)如图,求初始状态时 的大小;(2)如图,在旋转过程中,若点 构成平行四边形,请直接写出此时 的值;(3)在旋转过程中,若点 和点 重合,请在图中画出 并连接 ,判断此时是否有 ?如果成立,请证明;如果不成立,请说明理由.ABC 90,ABC BDE ∠=︒ 30E ∠=︒D BC BDE D (0360)αα<<︒F BE AEC ∠,,,B D F B 'a F B ,B DE ' AE AE ED ⊥9.如图,在菱形 中, ,将边 绕点 逆时针旋转至 ,记旋转角为 .过点 作 于点 ,过点 作 直线 于点 ,连接 .(1)(探索发现)填空:当 时, = .的值是 (2)(验证猜想)当 时,(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请仅就图2的情形进行证明;若不成立,请说明理由;(3)(拓展应用)在(2)的条件下,若 ,当 是等腰直角三角形时,请直接写出线段 的长.ABCD 120BAD ∠= AB A 'AB αD DF BC ⊥F B BE ⊥'B D E EF 60α= 'EBB ∠ 'EF DB 0360α<< AB =BDE ∆EF10.如图(1),在△ABC中,AB=BC,P为AB边上一点,连接CP,以PA、PC为邻边作APCD,AC与PD 相交于点E,已知∠ABC=∠AEP= (0°< <90°).(1)求证: ∠EAP=∠EPA;(2)APCD是否为矩形?请说明理由;(3)如图(2),F为BC中点,连接FP,将∠AEP绕点E顺时针旋转适当的角度,得到∠MEN(点M、N分别是∠MEN的两边与BA、FP延长线的交点).猜想线段EM与EN之间的数量关系,并证明你的结论.αα11.定义:有一组邻边相等,且它们的夹角为60°的四边形叫做半等边四边形.(1)已知在半等边四边形ABCD 中,AB=AD ,∠BAD=60°,∠BCD=120°.①如图1,若∠B=∠D ,求证:BC=CD ;②如图2,连结AC ,探索线段AC 、BC 、CD 之间的数量关系,并说明理由;(2)如图3,已知∠MAC=30°,AC=10+10,点D 是射线AM 上的一个动点,记∠DCA=a ,点B 在直线AC 的下方,若四边形ABCD 是半等边四边形,且CB=CD .问:当点D 在15°≤a≤45°的变化过程中运动时,点B 也随之运动,请直接写出点B 所经过的路径长.12.已知,把45°的直三角板的直角顶点E 放在边长为6的正方形ABCD 的一边BC 上,直三角板的一条直角边经过点D ,以DE 为一边作矩形DEFG ,且GF 过点A ,得到图1.(1)求矩形DEFG 的面积;(2)若把正方形ABCD 沿着对角线AC 剪掉一半得到等腰直角三角形ABC ,把45°的直三角板的一个45°角的顶点与等腰直角三角形ABC 的直角顶点B 重合,直三角板夹这个45°角的两边分别交CA 和CA 的延长线于点H 、P ,得到图2.猜想:CH 、PA 、HP 之间的数量关系,并说明理由;(3)若把边长为6的正方形ABCD 沿着对角线AC 剪掉一半得到等腰直角三角形ABC ,点M 是Rt △ABC 内一个动点,连接MA 、MB 、MC ,设MA+MB+MC =y ,直接写出 的最小值.2y13.(1)观察猜想:如图①,在Rt △ABC 和Rt △BDE 中,∠ABC =∠EBD =90°,AB =BC ,BE =BD ,连接AE ,点F 是AE 的中点,连接CD 、BF ,当点D 、B 、C 三点共线时,线段CD 与线段BF 的数量关系是 ,位置关系是 .(2)探究证明:在(1)的条件下,将Rt △BDE 绕点B 顺时针旋转至图②位置时,(1)中的结论是否仍然成立?如果成立,请你就图②的情形进行证明;如果不成立,请说明理由;(3)拓展延伸:如图③,在Rt △ABC 和Rt △BDE 中,∠ABC =∠EBD =90°,BC =2AB =8,BD =2BE =4,连接AE ,点F 是AE 的中点,连结CD 、BF ,将△BDE 绕点B 在平面内自由旋转,请直接写出BF 的取值范围,14.请认真阅读下面的数学小探究系列,完成所提出的问题:(1)探究1,如图1,在等腰直角三角形ABC 中, , ,将边AB 绕点B 顺时针旋转90°得到线段BD ,连接CD ,过点D 作BC 边上的高DE ,则DE 与BC 的数量关系是 , 的面积为 ;(2)探究2,如图2,在一般的 中, ,( , ),将边AB 绕点B 顺时针旋转90°得到线段BD ,连接CD ,请用含m ,n 的式子表示 的面积,并说明理由.(3)探究3:如图3,在等腰三角形ABC 中, , ( ,, ),将边AB 绕点B 顺时针旋转90°得到线段BD ,连接CD ,试探究用含a ,b ,c 的式子表示 的面积,要有探究过程.90ACB ∠=︒5BC =BCD Rt ABC 90ACB ∠=︒22()()BC m n m n =+--0m >0n >BCD AB AC =BC a b c =++0a >0b >0c >BCD15.如图1,在△ABC中,∠A=120°,AB=AC,点D,E分别在边AB,AC上,AD=AE,连接BE,点M,N,P分别为DE,BE,BC的中点,连接NM,NP.(1)图1中,线段NM,NP的数量关系是 ,∠MNP的度数为 ;(2)把△ADE绕点A顺时针旋转到如图2所示的位置,连接MP.求证:△MNP是等边三角形;(3)把△ADE绕点A在平面内旋转,若AD=2,AB=5,请直接写出△MNP面积的最大值.16.(1)问题发现:如图①,正方形ABCD的边长为4,对角线AC、BD相交于点O,E是AB上点(点E不与A、B重合),将射线OE绕点O逆时针旋转90°,所得射线与BC交于点F,则四边形OEBF的面积为 .(2)问题探究:如图②,线段BQ=10,C为BQ上点,在BQ上方作四边形ABCD,使∠ABC=∠ADC=90°,且AD =CD,连接DQ,求DQ的最小值;(3)问题解决:“绿水青山就是金山银山”,某市在生态治理活动中新建了一处南山植物园,图③为南山植物园花卉展示区的部分平面示意图,在四边形ABCD中,∠ABC=∠ADC=90°,AD=CD,AC=600米.其中AB、BD、BC为观赏小路,设计人员考虑到为分散人流和便观赏,提出三条小路的长度和要取得最大,试求AB+BD+BC的最大值.17.如图14-1,在平面直角坐标系xOy 中,直线l 2:y=与x 轴交于点B ,与直线l 1交于点c ,c点到x 轴的距离CD 为2 ,直线1交x 轴于点A(-3,0) .(1)求直线l 1的函数表达式;(2)如图14-2,y 轴上的两个动点E 、F(E 点在F 点上方)满足线段EF 的长为 ,连接CE 、AF ,当线段CE+EF+AF 有最小值时,求出此时点F 的坐标,以及CE+EF+AF 的最小值;(3)如图14-3,将△ACB 绕点B 逆时针方向旋转60°,得到△BGH ,使点A 与点H 重合,点C 与点G 重合(C 、G 两点恰好关于x 轴对称),将ABGH 沿直线BC 平移,记平移中的△BGH 为△B'G'H',在平移过程中,设直线B'H'与x 轴交于点M ,是否存在这样的点M ,使得△B'MG'为等腰三角形?若存在,请直接写出此时点M 的坐标;若不存在,说明理由.18.如图(1)问题发现:如图1,已知点C 为线段 上一点,分别以线段 为直角边作两个等腰直角三角形, ,连接 ,线段 之间的数量关系为 ;位置关系为 .(2)拓展研究:如图2,把 绕点C 逆时针旋转,线段 交于点F ,则 之间的关系是否仍然成立,说明理由;x AB ,AC BC 90,,ACD CA CD CB CE ︒∠===,AE BD ,AE BD Rt ACD ∆,AF BD ,AE BD(3)解决问题:如图3,已知 ,连接 ,把线段AB 绕点A 旋转,若 ,请直接写出线段 的取值范围.19.如图1,在 中, , ,点 分别是 的中点,连接 .(1)探索发现:图1中,的值为 ; 的值为 ;(2)拓展探究若将 绕点 逆时针方向旋转一周,在旋转过程中的大小有无变化,请仅就图2的情形给出证明;(3)问题解决当 旋转至 三点在同一直线时,直接写出线段 的长.,,90AC CD BC CE ACD BCE ︒==∠=∠=,,AB AE AD 7,5AB AC ==AE ABC 2AB AC ==120BAC ∠=︒,D E ,AC BC DE AB BC AD BE CDE C AD BECDE ,,A D E BE20.有两个形状、大小完全相同的直角三角板ABC 和CDE ,其中∠ACB =∠DCE =90°.将两个直角三角板ABC 和CDE 如图①放置,点A ,C ,E 在直线MN 上.(1)三角板CDE 位置不动,将三角板ABC 绕点C 顺时针旋转一周,①在旋转过程中,若∠BCD =35°,则∠ACE = ▲ °;②在旋转过程中,∠BCD 与∠ACE 有怎样的数量关系?请依据图②说明理由.(2)在图①基础上,三角板ABC 和CDE 同时绕点C 顺时针旋转,若三角板ABC 的边AC 从CM 处开始绕点C 顺时针旋转,转速为12°/秒,同时三角板CDE 的边CE 从CN 处开始绕点C 顺时针旋转,转速为2°/秒,当AC 旋转一周再落到CM 上时,两三角板都停止转动.如果设旋转时间为t 秒,则在旋转过程中,当∠ACE =2∠BCD 时,t 为多少秒?21.我们做如下的规定:如果一个三角形在运动变化时保持形状和大小不变,则把这样的三角形称为三角形板.把两块边长为4的等边三角形板 和 叠放在一起,使三角形板 的顶点 与三角形板 的AC 边中点 重合,把三角形板 固定不动,让三角形板 绕点 旋转,设射线 与射线 相交于点M ,射线 与线段 相交于点N.ABC DEF DEF D ABC O ABC DEF O DE AB DF BC(1)如图1,当射线 经过点 ,即点N 与点 重合时,易证△ADM ∽△CND.此时,AM·CN= .(2)将三角形板 由图1所示的位置绕点 沿逆时针方向旋转,设旋转角为 .其中 ,问AM·CN 的值是否改变?说明你的理由.(3)在(2)的条件下,设AM= x ,两块三角形板重叠面积为 ,求 与 的函数关系式.(图2,图3供解题用)22.已知抛物线(,,是常数,)的顶点为,与轴相交于,两点(点在点的左侧),与轴相交于点.(1)若点,求点和点的坐标;(2)将点绕点逆时针方向旋转,点的对应点为,若,两点关于点中心对称,求点的坐标和抛物线解析式:(3)在(1)的条件下,点为直线下方抛物线上的一个动点,过点作轴,与相交于点,过点作轴,与轴相交于点,求的最大值及此时点的坐标.DF B B DEF O α090α<< y y x 2y ax bx c =++a b c 0a ≠()14M -,x A B A B y C ()03C -,A B A B 90︒A 1A A 1A M 1A P BC P PD x BC D P PE y x E PD PE +P答案解析部分1.【答案】(1)解:对称中心O 如图所示;(2)解:∵A 与F ,C 与D 是对应点,∴AO=DO ,CO =FO ,∴四边形ACDF 是平行四边形.2.【答案】(1)解:如图所示:(2)解:由图可知:,,.3.【答案】(1)证明:∵△ABC 是正三角形,∴BC=CA ,∠B=∠ECA=60°.又∵BD=CE ,∴△BCD ≌△CAE.∴CD=AE.(2)解:① 图中有2个正三角形,分别是△BDF ,△AFE.由题设,有△ACE ≌△ABF ,∴CE=BF ,∠ECA=∠ABF=60°又∵BD=CE ,∴BD=CE=BF ,∴△BDF 是正三角形,∵AF=AE ,∠FAE=60°,∴△AFE 是正三角形.1(12)A -,1(33)B -,1(40)C ,② 四边形CDFE 是平行四边形.∵∠FDB=∠ABC =60°∴FD ∥EC.又∵FD=FB=EC ,∴四边形CDFE 是平行四边形.4.【答案】(1)60°(2)解:∵四边形 是矩形,∴ ,∴ .由旋转的性质得 ,∴ ,∴ ,即旋转角 为30°.作 于点E.则 .5.【答案】(1)30°(2)解:无关.理由如下:由旋转变换可知:∠BAC=60°,∠CAD=α, = , AB=AC=AD ,∴ ,,ABCD //AD BC 75CBB AB B ︒'∠=∠='CB CB ='75CB B CBB ︒∠'=∠='180757530BCB ︒︒︒︒∠--='=αB E BC '⊥122AB B E CB '='==()1180602ADB α∠=︒-+︒⎡⎤⎣⎦1202α︒-()11802ADC α∠=︒-()11202ADB α︒∠=-∴∠BDC=∠ADC-∠ADB= - =30° ,∴∠BDC 的大小与ɑ的度数无关.6.【答案】(1)②(2)解:如图(3)解:如图所示:△A 1B 1C 1与△A 2B 2C 2成中心对称图形,对称中心的坐标为:(1,0).7.【答案】(1)解:过点 作 ,垂足为点H ,交 于点F .由题意得 (厘米), .∵四边形 是矩形,∴ , .在 中, 又∵ , ,∴ .∴ (厘米)答:点 到 的距离是 (厘米).(2)解:连结 、 、 .()11802α︒-()11202α︒-D 'D H BC '⊥AD 90AD AD =='60DAD ∠='︒ABCD AD BC 90AFD BHD ∠'=∠='︒Rt AD F ∆'sin 90sin 60D F AD DAD ︒=⋅∠=⋅='''40CE =30DE =70FH=70)D H D F FH ='++'=D 'BC ()70+AE AE 'EE '由题意得 , .∴ 是等边三角形.∴ .∵四边形 是矩形,∴ .在 中, , ,∴(厘米)答:E 、 两点的距离是厘米.8.【答案】(1)解:∵∠BED =30°,△BDE 是直角三角形,∴∠EBD =90°-∠BED =60°.又∵D 是BC 的中点,∴DE 是BC 的垂直平分线.∵BE =CE ,∠BEC =60°,∴△BCE 是等边三角形.∴BC =BE .∵△ABC 是等腰三角形,∠ABC =90°,∴AB =BC .∴BE =AB .∵AB ⊥BC ,DE ⊥BC ,∴AB ∥DE ,∴∠ABE =∠BED =30°.∴∠BAE =∠BEA = (180°-∠ABE)=75°.∴∠AEC =∠BAE +∠BEC =135°.(2)解:∵四边形BDFB '是平行四边形,∠FB 'D =60°∴B 'F ∥BD ,∴∠B D B '=∠FB 'D =60°AE AE ='60EAE ∠='︒AEE ∆'EE AE '=ABCD 90ADE ∠=︒Rt ADE ∆90AD =30DE =AE ===E '12即 =60°.(3)解:△B 'DE 如图所示,AE ⊥DE 不成立,理由如下:DE 与AB 相交于点G ,假设AE ⊥DE ,则△AEG ∽△DBG ,设BG =a ,∠BDG =30°,∴DG =2a ,BD = a ,AB =2 BD = a .∴AG =AB -BG =(-1)a ,B 'D =BD =a .∴DE = =3a.∴GE =DE -DG=3a -2a =a .∴ , .∴ 与假设矛盾.∴AE ⊥DE 不成立.9.【答案】(1)30(2)解:当 时, (1)中的结论仍然成立.证明:如图1,连接 .a tan 30B D'AG DG ==1GE a GB a ==AG GE DG GB≠0360α<< BD,, . , . . .,即 . ,, . .,(3)解:线段 的长为 或 .连接 , 交于点 .,, ,,∵DE=BE ,∠DEB=90°,∴∠EDB=∠EBD=45°,. ,∠B′EB=90°,, . , . .'AB AD AB == 1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+'180''180(90)(306022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒'30EBB ∴∠=︒11(180)3022CBD ABC BAD∠=∠=︒-∠=︒ 'EBB CBD ∴∠=∠'''EBB FBB CBD FBB ∴∠+∠=∠+∠'DBB EBF ∠=∠cos BF DBF BD ∠== cos ''BE EBB BB ∠=='BF BE BD BB ∴='DBB FBE ∆∆∽''EF BE DB BB ∴==EF 3+3-AC BD O AC DB ⊥ 1602BAO BAD ∠=∠=︒sin OB AB BAO ∴=⋅∠=2BD OB ∴==sin DE BE BD DBE ∴==⋅∠=='AB AD AB == 1'(180)9022AB B αα∴∠=︒-=︒-1'[180(120)]3022AB D αα∠=︒-︒-=︒+'180''180(90)(306022EB B AB D AB B αα∴∠=︒-∠-∠=︒-︒--︒+=︒'30EBB ∴∠=︒'tan '2EB BE EBB ∴=⋅∠==分两种情况: 如图,,∵∠B′BE=∠DBF=30°,∴cos ∠B′BE=cos ∠DBF=,又∵∠B′BE+∠EBD=∠EBD+∠DBF ,∴∠B′BD=∠EBF ,∴△B′BD ∽△EBF ,∴ , . 如图,.①''2B D DE BE =+=+EB FB B B DB ='=EB FB EF B B DB B D '='2)3EF D '∴==+=②''2B D DE B E =-=∵∠B′BE=∠DBF=30°,∴cos ∠B′BE=cos ∠DBF=,又∵∠B′BE-∠FBB′=∠DBF-∠FBB′,∴∠B′BD=∠EBF ,∴△B′BD ∽△EBF ,∴ ,.综上所述,线段 的长为或 .10.【答案】(1)证明:(1)在△ABC 和△AEP 中,∠ABC=∠AEP,∠BAC=∠EAP, ∠ACB=∠APE,在△ABC 中,AB=BC. ∠ACB=∠BAC,∠EPA=∠EAP,(2)解: APCD 是矩形.四边形APCD 是平行四边形,AC=2EA,PD=2EP.由(1)知, ∠EPA=∠EAP.EA=EP ,进而AC=PDAPCD 是矩形.(3)解:EM=ENEA=EP, ∠EPA=90° - ∠EAM=180°-∠EAP =180°-∠EPA= 180°-(90°-)=90°+ 由(2)知, ∠CPB=90°,F 是BC 的中点, FP=FB,∠FPB=∠ABC= ,∠EPN=∠EPA+∠APN=∠EPA+∠FPB=90° -+ =90°+ ∠EAM=∠EPN∠AEP 绕点E 顺时针旋转适当的角度,得到∠MEN ,EB FB B B DB ='=EB FB EF B B DB B D '='2)3EF B D ∴===-'EF 33 ∴∴∴ ∴∴∴ ∴12α∴12α12α∴∴α∴12αα12α∴∠AEP-∠AEN =∠MEN-∠AEN,即∠MEA=∠NEP.△EAM ≌△EPN,EM=EN.11.【答案】(1)解:①证明:连结AC ,∵∠A+∠B+∠C+∠D=360°,且∠A=60°,∠C=120°,∴∠B+∠D=180°,且∠B=∠D ,∴∠B=∠D=90°,∵AB=AD ,AC=AC ,∴△ABC ≌△ADC (HL ),∴BC=DC ;②解:延长CB ,使得CD=BE ,∵∠BAD=60°,∠BCD=120°,∴∠ABC+∠D=180°,且∠ABC+∠ABE=180°,∴∠D=∠ABE ,又∵AB=AD∴△ABE ≌△ADC ,∴AE=AC,∴∴∴∠BAE=∠DAC ,∴∠EAC=∠BAE+∠BAC=∠DAC+∠BAC=∠BAD=60°,∴△ACE 是等边三角形,∴AC=CE=CB+BE=CB+CD(2)解:如图,设∠ACD=15°,∠DCD‘=30°,作CM ⊥AD ,D‘H ⊥AC ,由旋转图形的特点可知,CB=CD ,CB‘=CD’,∠BCB'=DCD‘=30°,∴△∠BCB'≌△DCD‘,BB'=DD’,设D'H=x ,由勾股定理得:, HC=x,则,解得x=10, 即D'H=10,得,AD’=20,在Rt △AMC 中,∵,∠DAC=30°,∴,AM=(,-5,,∴DD’为D 点的运动路程,则BB‘的运动路程也为10 .12.【答案】(1)解:∵四边形ABCD 是正方形,∴∠ADC =∠DCE =90°,∵四边形DEFG 是矩形,∴∠AGD =∠GDE =90°,∴∠DCE =∠AGD =90°,∠ADC =∠GDE =90°,∴∠ADC ﹣∠ADE =∠GDE ﹣∠ADE ,∴∠EDC =∠ADG ,∵∠EDC =∠ADG ,∠DCE =∠AGD =90°,∴△ECD ∽△AGD ,∴ ,∴DG•DE =DC•DA =6×6=36,∴矩形DEFG 的面积=DG•DE =36;(2)解: ,证明:把△BAP 绕着点B 顺时针旋转90°得到△BCK ,连接KH ,由旋转得△BAP ≌△BCK ,∴BK =BP ,∠PBA =∠KBC ,∠BCK =∠BAP = ,∴∠HCK = = ,∴由勾股定理得, ,∵∠PBE =45°,∴∠PBA+∠ABE =45°,∵∠PBA =∠KBC ,∴∠KBC+∠ABE =45°,∵∠ABC =90°,∴∠HBK =45°,∵∠PBE =45°,∴∠HBK =∠PBE =45°,∵BK =BP ,∠HBK =∠PBE ,BH =BH ,∴△BHP ≌△BHK (SAS ),CD DE DG DA=222CH PA HP +=18045135︒-︒=︒BCK BCA ∠-∠1354590︒-︒=︒222CH PA KH +=∴HK =HP ,∵ ,∴ ;(3)解:把△BMC 绕着点B 顺时针旋转60°得到△BKN ,连接MK ,BN ,NC ,由旋转得,△BMC ≌△BKN ,∴MC =KN ,BM =BK ,∵BM =BK ,∠MBK =60°,∴△BKM 是等边三角形,∴MK =BM ,∴MA+MB+MC =AM+MK+KN ,当A ,M ,K ,N 四点共线时,AN 就是所求的MA+MB+MC 的最小值,过N 作NQ ⊥AB 交AB 的延长线于Q ,∵ ,∠BQN =90°,∴QN =BN•sin30°=6× =3,BQ =BN•cos30°= ,∴AQ =AB+BQ =,在Rt △AQN 中,由勾股定理得,,∴ 的最小值为 .13.【答案】(1)CD=2BF ;BF ⊥CD(2)解:BF ⊥CD ,CD=2BF 成立,证明:∵△ABC 与△DBE 都是等腰直角三角形,∴AB=BC ,DB=EB ,∠ABC=∠DBE=90°,222CH PA KH +=222CH PA HP +=180906030NBQ ∠︒-︒-︒=︒=126=6+(222226372AN AQ QN +=++=+=2y 72+如图②,将△ABE 绕点B 顺时针旋转90°得到△CBG ,点E 、F 的对应点分别是G 、H ,连BH , 则△ABE ≌△CBG ,BE=BG ,AE=CG ,BF=BH ,∠FBH=∠EBG=90°,AF=CH ,EF=GH , ∴BF ⊥BH ,∵AF=EF ,∴CH=GH ,∵∠DBE=90°,∴∠DBE+∠EBG=180°,∴D 、B 、G 三点共线,∴BH ∥CD ,,∴BF ⊥CD ,,即CD=2BF ,∴BF ⊥CD ,CD=2BF 成立;(3)14.【答案】(1)DE=BC ;12.5(2)解:过点D 作BC 边上的高DE ,如图,∵∠ABC+∠A=90°,∠ABC+∠DBE=90°,∴∠A=∠DBE ,又∵∠ACB=∠E=90°,AB=BD ,∴ ,∴,12BH CD =12BF CD =13BF ≤≤ACB BED ≌BC DE =又 .∴ 的面积为:.(3)解:作 于G ,过点D 作BC 边上的高DE ,如图,由(2)同理,可证 ,∴ ,又 ,∵AB=AC , ,∴ .∴ 的面积为: .15.【答案】(1)NM=NP ;60°(2)证明:由旋转得:∠BAD=∠CAE ,又∵AB=AC ,AD=AE ,∴△ABD ≌△ACE (SAS ),∴BD=CE ,∠ABD=∠ACE ,∵点M ,N ,P 分别为DE ,BE ,BC 的中点,∴MN= BD ,PN= CE ,MN ∥BD ,PN ∥CE ,∴MN=PN ,∠ENM=∠EBD ,∠BPN=∠BCE ,∴∠ENP=∠NBP+∠NPB=∠NBP+∠ECB ,∵∠EBD=∠ABD+∠ABE=∠ACE+∠ABE ,∴∠MNP=∠MNE+∠ENP=∠ACE+∠ABE+∠EBC+∠EBC+∠ECB=180°-∠BAC=60°,∴△MNP 是等边三角形;(322()()4mn BC m n m n =+--=BCD 221448m n 2mn mn ⨯⨯=AGB BED ≌BG DE =BC a b c =++BC a b c =++11()22BG BC a b c ==++BCD 2111()()()224a b c a b c a b c ⨯++⨯++=++121216.【答案】(1)4(2)解:如图②中,连接BD ,取AC 的中点O ,连接OB ,OD.∵∠ABD =∠ADC =90°,AO =OC ,∴OA =OC =OB =OD ,∴A ,B ,C ,D 四点共圆,∴∠DBC =∠DAC ,∵DA =DC ,∠ADC =90°,∴∠DAC =∠DCA =45°,∴∠DBQ =45°,根据垂线段最短可知,当QD ⊥BD 时,QD 的值最短,DQ 的最小值=BQ =5 .(3)解:如图③中,将△BDC 绕点D 顺时针旋转90°得到△EDA , ∵∠ABC+∠ADC =180°,∴∠BCD+∠BAD =∠EAD+BAD =180°,∴B ,A ,E 三点共线,∵DE =DB ,∠EDB =90°,∴BE = BD ,∴AB+BC =AB+AE =BE =BD,∴BC+BC+BD =( +1)BD ,∴当BD 最大时,AB+BC+BD 的值最大,∵A ,B ,C ,D 四点共圆,∴当BD 为直径时,BD 的值最大,∵∠ADC =90°,∴AC 是直径,∴BD =AC 时,AB+BC+BD 的值最大,最大值=600( +1).17.【答案】(1)解:∵点C 的纵坐标为2 ,点c 在直线l 2:y= ∴点C(-1,2 )设l 1的表达式为y= kx+ b将A(-3,0)、C(-1,2)代入, 解得故直线l 1的表达式为:y=x+3 (2)解:作点a关于y 轴的对称点A(3,0),将点a4向上平移个单位长度得E (3,)连接E'C 交y 轴于点E ,在E下方取EF= ,则点F是所求点,将点C 、E' 的坐标代入一次函数表达式,同理可得: CE' 的函数表达式为:y= 故点E(0,),点F(0,)CE+EF+4F 的最小值=FE+CE'= +.(3)M(5+8,0)或(5-8,0)或(-3,0)或(-19,0) x +03k bk b=-+⎧⎪⎨=-+⎪⎩k b ⎧=⎪⎨=⎪⎩x +18.【答案】(1)AE=BD ;AE ⊥BD(2)解: 仍然成立.由题意得,∵△ACD 和△BCE 是等腰直角三角形即 ,∴∴ .∴∴ .(3)解: 连接BD.由(2)可知,AE=BD ,在△ABD 中,且 ,所以 即 在AB 绕点A 旋转过程中,当A ,B ,D 三点在一条直线上时, 或者,AE BD AE BD =⊥90ACD DCE ECB DCE DCE ︒∴∠+∠=∠+∠=+∠,,ACE DCB AC CD EC CB ∠=∠==ACE DCB∆≅∆,12AE DB =∠=∠180(4512)90EFB ︒︒︒∠=--∠+∠=AE BD⊥77AE -≤≤7AD AB ===77BD <<+77AE -<<+7AE =7AE =∴ ≤AE≤ 19.【答案】(1(2)解:无变化,理由: 由(1)知,CD=1, ,∴,∴ ,由(1)知,∠ACB=∠DCE=30°,∴∠ACD=∠BCE,∴△ACD ∽△BCE,∴,(3)解:线段BE 的长为或 ,理由如下: 当点D 在线段AE 上时,如图2,过点C 作CF ⊥AE 于F,∠CDF=180°﹣∠CDE=60°,∴∠DCF=30°,∴ ,∴,7-7+CE BE ==CD CE =AC BC =CD AC CE BC ==AD AC BE BC ==1122DF CD ==CF ==在Rt △AFC 中,AC=2,根据勾股定理得, ,∴AD=AF+DF=,由(2)知, ,∴当点D在线段AE 的延长线上时,如图3,过点C 作CG ⊥AD 交AD 的延长线于G,∵∠CDG=60°,∴∠DCG=30°,∴ ,∴ ,在Rt △ACG 中,根据勾股定理得,,∴ ,由(2)知,,∴即:线段BE 的长为或.AF ==AD BE =BE ==1122DG CD ==CG ==AG =AD AG DG =-=AD BE =BE ==20.【答案】(1)①145;②∠BCD+∠ACE =180°,理由如下:∵∠ACE =∠ACB+∠BCE ,∴∠BCD+∠ACE =∠BCD+∠ACB+∠BCE =∠ACB+∠DCE =90°+90°=180°;(2)解:三角板ABC 和CDE 重合之前,∠ACE =180°-10°t ,∠BCD =10°t ,依题意有180°-10°t =2×10°t ,解得t =6;三角板ABC 和CDE 重合之后,∠ACE =10°t-180°,∠BCD =360°-10°t ,依题意有10°t-180°=2×(360°-10°t ),解得t =30.故当t =6或30秒时,有∠ACE =2∠BCD .故答案为:6或30.21.【答案】(1)4(2)解:AM•CN 的值不会改变.连接BD ,在△ADM 与△CND 中,∵∠A=∠C=60°,∠DNC=∠DBN+∠BDN=30°+α,∠ADM=30°+α,∴∠ADM=∠CND ,∴△ADM ∽△CND∴ ,∴AM•CN=AD•CD=2×2=4,∴AM•CN 的值不会改变;(3)解:情形1,当0°<α<60°时,1<AM <4,即1<x <4,此时两三角形板重叠部分为四边形AD AM CN CD如图2,过D 作DQ ⊥AB 于Q ,DG ⊥BC 于G ,∴DQ=DG= ,由(2)知,AM•CN=4,得CN=,于是y=(1<x <4); 情形2,当60°≤α<90°时,AM≥4时,即x≥4,此时两三角形板重叠部分为△DPN ,如图3,过点D 作DH ∥BC 交AM 于H ,易证△MBP ∽△MHD ,∴ ,又∵MB=x-4,MH=x-2,DH=2,∴BP=,∴PN=4- ,于是y= ,综上所述,1<x <4时,y=;x≥4时,y= 22.【答案】(1)解:设抛物线解析式为,将点代入得,4x 21122AB AM DQ CN DG x -⋅-⋅=BP MB DH MH=282x x --4282x x x ---114284222x PN DG x x -⎛⎫⋅=--= ⎪-⎝⎭x ()214y a x =--()03C -,解得:∴抛物线解析式为当时,解得:,∵点在点的左侧,∴,;(2)解:∵,抛物线,与轴相交于,两点∴,对称轴为直线,设,则,∴∵点绕点逆时针方向旋转得到,则点一定在第四象限,如图所示,则,,∵,两点关于点中心对称,∴解得:,则∴,1a =()214y x =--0y =()2140x --=1213x x =-=,A B ()10A -,()30B ,()14M -,2y ax bx c =++x A B 0a >1x =()0A m ,()20B m -,222AB m m m=--=-A B 90︒A 'A '22BA BA m ='=-()222A m m '--,A 1A M 228m -=-3m =-()58A '-,()30A -,()50B ,将点代入得,解得:∴抛物线解析式为;(3)解:如图所示,设交于点,由(1)可得,,设直线的解析式为,将点代入得,解得所以直线的解析式为,∵抛物线解析式为,设,则,∴,∵轴,轴,由∵则是等腰直角三角形,∴()30A -,()214y a x =--1640a -=14a =()21144y x =--PE BC F ()30B ,()03C -,BC 3y kx =-()30B ,330k -=1k =BC 3y x =-()221423y x x x =--=--()223P t t t --,()0E t ,()3F t t -,223233FP t t t t t =--++=-+223PE t t =-++PD x PE y OC OB=OCB 45FDP OBC ∠=∠=︒∴也是等腰直角三角形,∴∴∴当时,取得最大值此时,即.PDF PD PF=PD PE+22323t t t t =-+-++2253t t =-++252525232168t t ⎛⎫=--+++ ⎪⎝⎭2549248t ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭54t =PD PE +498225632314416t t ⎛⎫--=--=- ⎪⎝⎭563416P ⎛⎫- ⎪⎝⎭。
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中考数学专题复习题型九折叠旋转问题含解析
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1.(20xx贵州安顺第7题)如图,矩形纸片ABCD中,AD=4cm,把纸片 沿直线AC折叠,点B落在E处,AE交DC于点O,若AO=5cm,则AB的长为( )
【答案】12 -12.1 2 -18.
6.(20xx辽宁沈阳第16题)如图,在矩形 中, ,将矩形 绕点 按顺时针方向旋转得到矩形 ,点 落在矩形 的边 上,连接 ,则 的长是.
【答案】 .
7.(20xx年重庆A4分)如图,矩形ABCD中, ,连接BD,∠DBC的角平分线BE交DC于点E,现把△BCE绕点B逆时针旋转,记旋转后的△BCE为 ,当射线 和射线 都与线段AD相交时,设交点分别F,G,若△BFD为等腰三角形,则线段DG长为▲ .
【答案】1或 .
14.(20xx江苏苏州第18题)如图,在矩形 中,将 绕点 按逆时针方向旋转一定角度后, 的对应边 交 边于点 .连接 、 ,若 , , ,则 (结果保留根号).
【答案】 .
15.(20xx海南第17题)如图,在矩形A BCD中,AB=3,AD=5,点E在DC上,将矩形ABCD沿AE折叠,点D恰好落在BC边上的点F处,那么cos∠EFC的值是.
A.6cmB.7cmC.8cmD.9cm
【答案】C.
2.(20xx湖南张家界第14题)如图,在正方形ABCD中,AD= ,把边BC绕点B逆时针 旋转30°得到线段BP,连接AP并延长交CD于点E,连接PC,则三角形PCE的面积为.
【答案】 .
3.(20xx·湖北荆门·3分)两个全等的三角尺重叠放在△ACB的位置,将其中一个三角尺绕着点C按逆时针方向旋转至△DCE的位置,使点A恰好落在边DE上,AB与CE相交于点F.已知∠ACB=∠DCE=90°,∠B=30°,AB=8cm,则CF=2 cm.
【答案】 .
16.(20xx·黑龙江齐齐哈尔·3分)如图,在边长为2的菱形ABCD中,∠A=60°,点M是AD边的中点,连接MC,将菱形ABCD翻折,使点A落在线段CM上的点E处,折痕交AB于点N,则线段EC的长为 ﹣1.
17.(20xx·吉林·3分)在三角形纸片ABC中,∠C=90°,∠B=30°,点D(不 与B,C重合)是BC上任意一点,将此三角形纸片按下列方式折叠,若EF的长度为a,则△DEF的周长为3a(用含a的式子表示).
18.(20xx河南)如图,已知AD∥BC,AB⊥BC,AB=3,点E为射线BC上一个动点,连接AE,将△ABE沿AE折叠,点B落在点B′处,过点B′作AD的垂线,分别交AD,BC于点M,N.当点B′为线段MN的三等分点时,BE的长为 或 .
19.(20xx年河南3分)如图,正方形ABCD的边长是16,点E在边AB上,AE=3,点F是边BC上不与点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▲.
A. B. C. D.
12.(20xx重庆A卷第18题)如图,正方形ABCD中,AD=4,点E是对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥ED,交AB于点F,连接DF,交AC于点G,将△EFG沿EF翻折,得到△EFM,连接DM,交EF于点N,若点F是AB的中点,则△EMN的周长是.
13.(20xx河南第15题)如图,在 中, , , ,点 , 分别是边 , 上的动点,沿 所在的直线折叠 ,使点 的对应点 始终落在边 上.若 为直角三角形,则 的长为.
4.(20xx甘肃兰州第14题)如图,在 正方形 和正方形 中,点 在 上, ,将正方形 绕点 顺时针旋转 ,得到正方形 ,此时点 在 上,连接 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】AA
5.(20xx浙江嘉兴第16题)一副含 和 角的三角板 和 叠合在一起,边 与 重合, (如图1),点 为边 的中点,边 与 相交于点 ,此时线段 的长是.现将三角板 绕点 按顺时针方向旋转(如图2),在 从 到 的变化过程中,点 相应移动的路径长共为.(结果保留根号)
A. B. C. D.
【答案】D.
22.(20xx•四川自贡,第10题4分)如图,在矩形 中, , 是 边的中点, 是线段 边上的动点,将△ 沿 所在直线折叠得到△ ,连接 ,则 的最小值是(A)
A. B.6C. D.4
23.(20xx•绵阳第12题,3分)如图,D是等边△ABC边AB上的一点,且AD:DB=1:2,现将△ABC折叠,使点C与D重合,折痕为EF,点E,F分别在AC和BC上,则CE:CF=(B)
【答案】16或_.
20.(20xx年江苏泰州3分)如图,矩形_中,AB=8,BC=6,P为AD上一点,将△BP翻折至△EBP,PE与CD相交于点O,且OE=OD,则AP的长为▲.
【答案 】 .
21.(20xx湖北鄂州第8题3分)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,点E是BC的中点,连接AE,将△ABE沿AE折叠,点B落在点F处,连接FC,则sin∠ECF=()
【答案】 .
10.(20xx江苏无锡第10题)如图,△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D是BC的中点,将△ABD沿A D翻折得到△AED,连CE,则线段CE的长等于(D)
A.2B. C. D.
11.(20xx新疆乌鲁木齐第9题)如图,在矩形 中,点 在 上,点 在 上,把这个矩形沿 折叠后,使 点 恰好落在 边上的 点处,若矩形面积为 且 ,则折痕 的长为(C)
A. B. C. D.
24.(20xx•四川省××市,第14题,5分)如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,E为CD上一点,分别以EA,EB为折痕将两个角(∠D,∠C )向内折叠,点C,D 恰好落在AB边的点F处.若AD=2,BC=3,则EF的长为 .
【答案】 .
8.(20xx年上海4分)已知在△ABC中, , .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▲.
【答案】 .
9.(20xx年福建福州4分)如图,在 中, =90°, ,将 绕点C逆时针转60°,得到△MNC,则BM的长是▲.