数学中考压轴题旋转问题(经典)答案版
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
数学中考压轴题旋转问题(经典)答案版
旋转拔高练习
一、选择题
1. (广东)如图,把一个斜边长为2且含有300
角的直角三角板ABC 绕直角顶点C 顺时针旋转900
到△A 1B 1C ,则在旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积是【】
A .π
B .
34π.1112π 1、【分析】因为旋转过程中这个三角板扫过的图形的面积分为三部分扇形ACA 1、 BCD 和△ACD 计算即可:在△ABC 中,∠ACB=90°,∠BAC=30°,AB=2,∴BC=1
2
AB=1,∠B=90°-∠BAC=60°。
∴AC
∴
ABC 1S BC AC 2?=
=B 扫过的路线与AB 的交点为D ,连接CD ,∵BC=DC,∴△BCD 是等边三角形。
∴BD=CD=1。
∴点D 是AB 的中点。
∴ACD ABC 11S S 22??===S 。
∴1ACD ACA BCD ABC S S S ??=++扇形扇形的面扫过积
2
6013113604612ππππ??==++=+ 故选D 。
2. (湖北)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°;
④AOBO S 四形边⑤AOC AOB S S += 其中正确的结论是【】
A .①②③⑤ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.①②③ 2【分析】∵正△ABC,∴AB=CB,∠ABC=600。
∵线段BO 以点B 为旋转中心逆时针旋转60°得到线段BO′,∴BO=BO′,∠O′AO=600。
∴∠O′BA=600
-∠ABO=∠OBA。
∴△BO′A≌△BOC。
∴△BO′A 可以由△BOC 绕点B 逆时针旋转60°得到。
故结论①正确。
连接OO′,∵BO=BO′,∠O′AO=600
,∴△OBO′是等边三角形。
∴OO′=OB=4。
故结论②正确。
∵在△AOO′中,三边长为O′A=OC=5,OO′=OB=4,OA=3,是一组勾股数,∴△AOO′是直角三角形。
∴∠AOB=∠AOO′+∠O′OB =900
+600
=150°。
故结论③
正确。
AOO OBO AOBO 11
S S S 34+422
'?''=+=
=四形边。
故结论④错误。
如图所示,将△AOB 绕点A 逆时针旋转60°,使得AB 与AC 重合,
4、5直角三角形。
则AOC AOB AOCO COO AOO 11S S S S S 34+322??"?"?"+==+=
故结论⑤正确。
综上所述,正确的结论为:①②③⑤。
故选A 。
3. (四川)如图,P 是等腰直角△ABC 外一点,把BP 绕点B 顺时针旋转90°到BP′,已知∠AP′B=135°,P′A:P′C=1:3,则P′A:PB=【】。
A .1
B .1:2
C 2
D .1
3、【分析】如图,连接AP ,∵BP 绕点B 顺时针旋转90°到BP′,∴BP=BP′,∠ABP+∠ABP′=90°。
又∵△ABC 是等腰直角三角形,∴AB=BC,∠CBP′+∠ABP′=90°,∴∠ABP=∠CBP′。
在△ABP 和△CBP′
中,∵ BP=BP′,∠ABP=∠CBP′,AB=BC ,∴△ABP≌△CBP′(SAS )。
∴AP=P′C。
∵P′A:P′C=1:3,∴AP=3P′A。
连接PP′,则△PBP′是等腰直角三角形。
∴∠BP′P=45°,PP′= 2 PB。
∵∠AP′B=135°,∴∠AP′P=135°-45°=90°,∴△APP′是直角三角形。
设P′A=x,则AP=3x ,
在Rt△APP′中,PP '=。
在Rt△APP′中,PP '。
,解得PB=2x 。
∴P′A:PB=x :2x=1:2。
故选B 。
4. (贵州)点P 是正方形ABCD 边AB 上一点(不与A 、B 重合),连接PD 并将线段PD 绕点P 顺时针旋转90°,
得线段PE ,连接BE ,则∠CBE 等于【】 A .75° B.60° C.45° D.30°
4【分析】过点E 作EF⊥AF,交AB 的延长线于点F ,则∠F=90°,∵四边形ABCD 为正方形,∴AD=AB,∠A=∠ABC=90°。
∴∠ADP+∠APD=90°。
由旋转可得:PD=PE ,∠DPE=90°,∴∠APD+∠EPF=90°。
∴∠ADP=∠EPF。
在△APD 和△FEP 中,∵∠ADP=∠EPF,∠A=∠F,PD=PE ,∴△APD≌△FEP(AAS )。
∴AP=EF,AD=PF 。
又∵AD=AB,∴PF=AB,即AP+PB=PB+BF 。
∴AP=BF。
∴BF=EF
又∵∠F=90°,∴△BEF 为等腰直角三角形。
∴∠EBF=45°。
又∵∠CBF=90°,∴∠CBE=45°。
故选C 。
【答案】C 。
5. (广西)如图,等边△ABC 的周长为6π,半径是1的⊙O 从与AB 相切于点D 的位置出发,在△ABC 外部按顺时针方向沿三角形滚动,又回到与AB 相切于点D 的位置,则⊙O 自转了:【】
A .2周
B .3周
C .4周
D .5周
5【分析】该圆运动可分为两部分:在三角形的三边运动以及绕过三角形的三个角,分别计算即可得到圆的自传周数:⊙O在三边运动时自转周数:6π÷2π=3:⊙O绕过三角形外角时,共自转了三角形外角和的度数:360°,即一周。
∴⊙O自转了3+1=4周。
故选C。
二、填空题
6. (四川)如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠BCD=900,AB=AD,若四边形ABCD的面积是24cm2.则AC长是▲ cm. 6【分析】如图,将△ADC旋转至△ABE处,则△AEC的面积和四边形ABCD的面积一样多为24cm2,,这时三角形△AEC为等腰直角三角形,作边EC 上的高AF,则
AF=1
2
EC=FC, ∴ S△AEC=
1
2
AF·EC=AF2=24 。
∴AF2=24。
∴AC2=2AF2=48
7. (江西南昌)如图,正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,将△AEF绕顶点A旋转,在旋转过程中,当BE=DF时,∠BAE的大小可以是▲ .
7【分析】正三角形AEF可以在正方形的内部也可以在正方形的外部,所以要分两种情况分别求
解:
①当正三角形AEF在正方形ABCD的内部时,如图1,
∵正方形ABCD与正三角形AEF的顶点A重合,∴AB=AD,AE=AF。
∵当BE=DF时,在△ABE和△ADF中,AB=AD,BE=DF,AE=AF,∴△ABE≌△ADF(SSS)。
∴∠BAE=∠FAD。
∵∠EAF=60°,∴∠BAE+∠FAD=30°。
∴∠BAE=∠FAD=15°。
②当正三角形AEF在正方形ABCD的外部,顺时针旋转小于1800时,如图2,
同上可得△ABE≌△ADF(SSS)。
∴∠BAE=∠FAD。
∵∠EAF=60°,∴∠BAF=∠DAE。
∵900+600+∠BAF+∠DAE=3600,∴∠BAF=∠DAE=105°。
∴∠BAE=∠FAD=165°。
③当正三角形AEF在正方形ABCD的外部,顺时针旋转大于1800时,如图3,
同上可得△ABE≌△ADF(SSS)。
∴∠BAE=∠FAD。
∵∠EAF=60°,∠BAE=90°,
∴90°+∠DAE=60°+∠DAE,这是不可能的。
∴此时不存在BE=DF的情况。
综上所述,在旋转过程中,当BE=DF时,∠BAE
8. (吉林省)如图,在等边△ABC 中,D 是边AC 上一点,连接BD .将△BCD 绕点B 逆时针旋转60°得到△BAE,连接ED .若BC=10,BD=9,则△AED 的周长是_ ▲____. 8【分析】∵△BCD 绕点B 逆时针旋转60°得到△BAE,∴根据旋转前、后的图形全等
的旋转性质,得,CD= AE ,BD=BE 。
∵△ABC 是等边三角形,
BC=10,∴AC= BC=10。
∴AE+AD=AC=10。
又∵旋转角∠DBE=600,∴△DBE 是等边三角形。
∴DE=BD=9。
∴△AED 的周长=DE +AE +AD=9+10=19。
三、解答题
9. (北京市)在ABC △中,BA=BC BAC ∠=α,,M 是AC 的中点,P 是线段BM 上的动点,将线段PA 绕点P 顺
时针旋转2α得到线段PQ 。
(1)若α=60?且点P 与点M 重合(如图1),线段CQ 的延长线交射线BM 于点D ,请补全图形,并写出∠CDB 的度数;
(2)在图2中,点P 不与点B ,M 重合,线段CQ 的延长线与射线BM 交于点D ,猜想∠CDB 的大小(用含α的代数式表示),并加以证明;
(3)对于适当大小的α,当点P 在线段BM 上运动到某一位置(不与点B ,M 重合)时,能使得线段CQ 的延长线与射线BM 交于点D ,且PQ=QD ,请直接写出α的范围。
9【答案】解:(1)补全图形如下:∠CDB=30°。
(2)作线段CQ 的延长线交射线BM 于点D ,连接PC ,AD ,∵AB=BC,M 是AC 的中点,∴BM⊥AC。
∴AD=CD,AP=PC ,PD=PD 。
在△APD 与△CPD 中,∵AD=CD,PD=PD ,PA=PC∴△APD≌△CPD(SSS )。
∴AP=PC,∠ADB=∠CDB,∠PAD=∠PCD。
又∵PQ=PA,∴PQ=PC,∠ADC=2∠CDB,∠PQC=∠PCD=∠PAD。
∴∠PAD+∠PQD=∠PQC+∠PQD=180°。
∴∠APQ+∠ADC=360°-(∠PAD+∠PQD )=180°。
∴∠ADC=180°-∠APQ=180°-2α,即2∠CDB=180°-2α。
∴∠CDB=90°-α。
(3)45°<α<60°。
【分析】(1)利用图形旋转的性质以及等边三角形的判定得出△CMQ 是等边三角形,
即可得出答案:∵BA=BC,∠BAC=60°,M 是AC 的中点,∴BM⊥AC,AM=AC 。
∵将线段PA 绕点P 顺时针旋转2α得到线段PQ ,∴AM=MQ,∠AMQ=120°。
∴C M=MQ,∠CMQ=60°。
∴△CMQ 是等边三角形。
∴∠ACQ=60°。
∴∠CDB=30°。
(2)首先由已知得出△APD≌△CPD,从而得出∠PAD+∠PQD=∠PQC+∠PQD=180°,即可求出。
(3)由(2)得出∠CDB=90°-α,且PQ=QD ,∴∠PAD=∠PCQ=∠PQC=2∠CDB=180°-2α。
∵点P 不与点B ,M 重合,∴∠BAD>∠PAD>∠MAD。
∴2α>180°-2α>α,∴45°<α<60°。
10. (福建)在平面直角坐标系中,矩形OABC如图所示放置,点A在x轴上,点B的坐标为(m,1)(m>0),将此矩形绕O点逆时针旋转90°,得到矩形OA′B′C′.
(1)写出点A、A′、C′的坐标;
(2)设过点A、A′、C′的抛物线解析式为y=ax2+bx+c,求此抛物线的解析式;(a、b、c可用含m的式子表示)(3)试探究:当m的值改变时,点B关于点O的对称点D是否可能落在(2)中的抛物线上?若能,求出此时m 的值.
10【答案】
解:(1)∵四边形ABCD是矩形,点B的坐标为(m,1)(m >0),
∴A(m,0),C(0,1)。
∵矩形OA′B′C′由矩形OABC旋转90°而成,
∴A′(0,m),C′(-1,0)。
(2)设过点A、A′、C′的抛物线解析式为y=ax2+bx+c,
∵A(m,0),A′(0,m),C′(-1,0),
∴
2
a m bm c0
c m
a b c0
++=
=
-+=
,解得
a 1
b m 1
c m
=-
=-
=。
∴此抛物线的解析式为:y=-x2+(m-1)x+m。
(3)∵点B与点D关于原点对称,B(m,1),∴点D的坐标为:(-m,-1),
假设点D(-m,-1)在(2)中的抛物线上,∴0=-(-m)2+(m-1)×(-m)+m=1,即2m2-2m+1=0,∵△=(-2)2-4×2×2=-4<0,∴此方程无解。
∴点D不在(2)中的抛物线上。
【分析】(1)先根据四边形ABCD是矩形,点B的坐标为(m,1)(m>0),求出点A、C的坐标,再根据图形旋转的性质求出A′、C′的坐标即可。
(2)设过点A、A′、C′的抛物线解析式为y=ax2+bx+c,把A、A′、C′三点的坐标代入即可得出abc 的值,进而得出其抛物线的解析
式。
(3)根据关于原点对称的点的坐标特点用m表示出D点坐标,把D点坐标代入抛物线的解析式看是否符合即可。
11. (江苏)(1)如图1,在△ABC中,BA=BC,D,E是AC边上的两点,且满足∠DBE=1
2
∠ABC(0°<∠CBE<
1
2
∠ABC)。
以点B为旋转中心,将△BEC按逆时针方向旋转∠ABC,得到△BE’A(点C与点A重合,点E到点E’处),连接DE’。
求证:DE’=DE.
(2)如图2,在△ABC中,BA=BC,∠ABC=90°,D,E是AC边上的两点,且满足∠DBE=1
2
∠ABC(0°<∠CBE<
45°).求证:DE2=AD2+EC2.
11【答案】证明:(1)∵△BE’A是△BEC按逆时针方向旋转∠ABC得到,
∴BE’=BE,∠E’BA=∠EBC。
∵∠DBE=1
2
∠ABC,∴∠ABD+∠EBC =
1
2
∠ABC。
∴∠ABD+∠E’BA =1
2
∠ABC,即∠E’BD=
1
2
∠ABC。
∴∠E’BD=∠DBE。
在△E’BD和△EBD中,∵BE’=BE,∠E’BD=∠DBE,
BD=BD,∴△E’BD≌△EBD(SAS)。
∴DE’=DE。
(2)以点B为旋转中心,将△BEC按逆时针方向旋转∠ABC=90°,得
到△BE’A(点C与点A重合,点E到点E’处),连接DE’ 由(1)
知DE’=DE。
由旋转的性质,知E’A=EC,∠E’ AB=∠ECB。
又∵BA=BC,
∠ABC=90°,∴∠BAC=∠ACB=45°。
∴∠E’ AD=∠E’ AB+∠BAC=90°。
在Rt△DE’A中,DE’2=AD2+E’A2,∴DE2=AD2+EC2。
【分析】(1)由旋转的性质易得BE’=BE,∠E’BA=∠EBC,由已知∠DBE=1
2
∠ABC经等量代换可得
∠E’BD=∠DBE,从而可由SAS得△E’BD≌△EBD,得到DE’=DE。
(2)由(1)的启示,作如(1)的辅助图形,即可得到直角三角形DE’A,根据勾股定理即可证得结论。
12. (四川德阳)在平面直角坐标xOy 中,(如图)正方形OABC 的边长为4,边OA 在x 轴的正半轴上,边OC 在y 轴的正半轴上,点
D 是OC 的中点,BE⊥DB 交x 轴于点E.
⑴求经过点D 、B 、E 的抛物线的解析式;
⑵将∠DBE 绕点B 旋转一定的角度后,边BE 交线段OA 于点F ,
边BD 交y 轴于点G ,交⑴中的抛物线于M (不与点B 重合),如果点M 的横坐标为
512,那么结论OF=2
1
DG 能成立吗?请说明理由. ⑶过⑵中的点F 的直线交射线CB 于点P ,交⑴中的抛物线在第一象限的部分于点Q ,且使△PFE 为等腰三角形,求Q 点的坐标.
12【答案】解:(1)∵BE⊥DB 交x 轴于点E ,OABC 是正方形,∴∠DBC=EBA。
在△BCD 与△BAE 中,∵∠BCD=∠BAE=90°,BC=BA ,∠DBC=∠EBA ,
∴△BCD≌△BAE(ASA )。
∴AE=CD。
∵OABC 是正方形,OA=4,D 是OC 的中点,∴A(4,0),B (4,4),C (0,4),D (0,2),∴E(6,0).
设过点D (0,2),B (4,4),E (6,0)的抛物线解析式为y=ax 2
+bx+c ,则有:
c 216a 4b c 436a 6b c 0=??++=??++=?,解得 5a 12
13b 6c 2?=-
=??
=。
∴经过点D 、B 、E 的抛物线的解析式为:2513
y=x +x+2126
-。
(2)结论OF=
1
2DG 能成立.理由如下:由题意,当∠DBE 绕点B 旋转一定的角度后,同理可证得△BCG≌△BAF,∴AF=CG。
∵x M =125,∴2M M M 51324y =x +x +2=1265-。
∴M(1224
55
,)。
设直线MB 的解析式为y MB =kx+b ,∵M(1224
55 ,)
,B (4,4),∴1224k+b=554k+b=4
,解得1k=2b=6?
-?。
∴y MB =12-x+6。
∴G(0,6)。
∴CG=2,DG=4。
∴AF=CG=2,OF=OA ﹣AF=2,F (2,0)。
∵OF=2,DG=4,∴结论OF=1
2
DG 成立。
(3)如图,△PFE 为等腰三角形,可能有三种情况,分类讨论如下:①若PF=FE 。
∵FE=4,BC 与OA 平行线之间距离为4,∴此时P 点位于射线CB 上。
∵F(2,0),∴P(2,4)。
此时直线FP⊥x 轴。
来]∴x Q =2。
∴251314y =x +x +2=-
,
∴Q 1(2,
143
)。
②若PF=PE 。
如图所示,∵AF=AE=2,BA⊥FE,∴△BEF 为等腰三角形。
∴此时点P 、Q 与点B 重合。
∴Q 2(4,4)。
③若PE=EF 。
∵FE=4,BC 与OA 平行线之间距离为4,∴此时P 点位于射线CB 上。
∵E(6,0),∴P(6,4)。
设直线y PF 的解析式为y PF =kx+b ,∵F(2,0),P (6,4),∴2k+b=06k+b=4,解得k=1b=2
-?。
∴y PF =x ﹣2。
∵Q 点既在直线PF 上,也在抛物线上,∴2513x +x+2=x 2126
-
-,化简得5x 2
﹣14x ﹣48=0,解得x 1= 245,x 2=﹣2(不合题意,舍去)。
∴x Q =2。
∴y Q =x Q ﹣2=24142=55-。
∴Q 3(2414
55
,)。
综上所述,Q 点的坐标为Q 1(2,143)或Q 2(4,4)或Q 3(2414
55
,)。
【分析】(1)由正方形的性质和△BCD≌△BAE 求得E 点坐标,然后利用待定系数法求抛物线解析式。
(2)求出M 点坐标,然后利用待定系数法求直线MB 的解析式,令x=0,求得G 点坐标,从而得到线
段CG 、DG 的长度;由△BCG ≌△BAF ,可得AF=CG ,从而求得OF 的长度.比较OF 与DG 的长度,它们满足OF=1
2
DG 的关系,所以结论成立;(3)分PF=FE 、PF=PE 和PE=EF 三种情况,逐一讨论并求解。
13. (辽宁)(1)如图,在△ABC和△ADE中,AB=AC,AD=AE,∠BAC=∠DAE=90°.
①当点D在AC上时,如图1,线段BD、CE有怎样的数量关系和位置关系?直接写出你猜想的结论;
②将图1中的△ADE绕点A顺时针旋转α角(0°<α<90°),如图2,线段BD、CE有怎样的数量关系和位置关系?请说明理由.(2)当△ABC和△ADE满足下面甲、乙、丙中的哪个条件时,使线段B D、CE在(1)中的位置关系仍然成立?不必说明理由.
甲:AB:AC=AD:AE=1,∠BAC=∠DAE≠90°;
乙:AB:AC=AD:AE≠1,∠BAC=∠DAE=90°;
丙:AB:AC=AD:AE≠1,∠BAC=∠DAE≠90°.
13【答案】解:(1)①结论:BD=CE,BD⊥CE。
②结论:BD=CE,BD⊥CE。
理由如下:
∵∠BAC=∠DAE=90°,∴∠BAD-∠DAC=∠DAE-∠DAC,即∠BAD=∠CAE。
在Rt△ABD与Rt△ACE中,∵AB=AC,∠BAD=∠CAE ,AD=AE,∴△ABD≌△ACE(SAS)。
∴BD=CE。
延长BD交AC于F,交CE 于H。
在△ABF与△HCF中,∵∠ABF=∠HCF,∠AFB=∠HFC,
∴∠CHF=∠BAF=90°。
∴BD⊥CE。
(2)结论:乙.AB:AC=AD:AE,∠BAC=∠DAE=90°。
【考点】全等三角形的判定和性质,三角形内角和定理,旋转的性质。
【分析】(1)①BD=CE,BD⊥CE。
根据全等三角形的判定定理SAS推知
△ABD≌△ACE,然后由全等三角形的对应边相等证得BD=CE、对应角相等
∠ABF=∠ECA;然后在△ABD和△CDF中,由三角形内角和定理可以求得
∠CFD=90°,即BD⊥CF。
②BD=CE,BD⊥CE。
根据全等三角形的判定定理SAS推知△ABD≌△ACE,然后由全等三角形的对应边相等证得BD=CE、对应角相等∠ABF=∠ECA;作辅助线(延长BD交AC于F,交CE于H)BH 构建对顶角∠ABF=∠HCF,再根据三角形内角和定理证得∠BHC=90°。
(2)根据结论①、②的证明过程知,∠BAC=∠DFC(或∠FHC=90°)时,该结论成立了,所以本条件中的∠BAC=∠DAE≠90°不合适。
14. (辽宁本溪)已知,在△ABC 中,AB=AC 。
过A 点的直线a 从与边AC 重合的位置开始绕点A 按顺时针方向旋转角θ,直线a 交BC 边于点P (点P 不与点B 、点C 重合),△BMN 的边MN 始终在直线a 上(点M 在点N 的上方),且BM=BN ,连接CN 。
(1)当∠BAC=∠MBN=90°时,
①如图a ,当θ=45°时,∠ANC 的度数为_______;
②如图b ,当θ≠45°时,①中的结论是否发生变化?说明理由;
(2)如图c ,当∠BAC=∠MBN≠90°时,请直接写出∠ANC 与∠BAC 之间的数量关系,不必证明。
14【答案】解:(1)①450。
②不变。
理由如下过B 、C 分别作BD⊥AP 于点D ,CE⊥AP
于点E 。
∵∠BAC =90°,∴∠BAD+∠EAC=90°。
∵BD⊥AP,∴∠ADB =90°。
∴∠ABD +∠BAD=90°。
∴∠ABD=∠EAC。
又∵AB=AC,∠ADB =∠CEA=90°,∴△ADB≌△CEA (AAS )。
∴AD=EC,BD=AE 。
∵BD 是等腰直角三角形NBM 斜边上的高,∴BD=DN,∠BND=45°。
∴BN=BD=AE。
∴DN-DE=AE -DE ,即NE=AD=EC 。
∵∠NEC =90°,∴∠ANC =45°。
(3)∠ANC =90°-1
2
∠BAC。
【分析】(1)①∵BM=BN,∠MBN=90°,∴∠BMN=∠BNM=45°。
又∵∠CAN=45°,∴∠BMN=∠CAN。
又∵AB=AC,AN=AN ,∴△BMN≌△CAN(SAS )。
∴∠ANC=∠BNM=45°。
②过B 、C 分别作BD⊥AP 于点D ,CE⊥AP 于点E 。
通过证明△ADB≌△CEA 从而证明△CEN 是等腰直角三角形即可。
(2)如图,由已知得:∠θ=1800
-2∠ABC-∠1(∵AB=AC)
=1800
-∠2-∠6-∠1(∵∠BAC=∠MBN,BM=BN )
=(1800-∠2-∠1)-∠6
=∠3+∠4+∠5-∠6(三角形内角和定理)=∠6+∠5-∠6=∠5(∠3+∠4=∠ABC=∠6)。
∴点A 、B 、N 、C 四点共圆。
15.(山东德州)
已知正方形ABCD 中,E 为对角线BD 上一点,过E 点作EF ⊥BD 交BC 于F ,连接DF ,G 为DF 中点,连接EG ,CG .
(1)求证:EG =CG ;
(2)将图①中△BEF 绕B 点逆时针旋转45o,如图②所示,取DF 中点G ,连接EG ,CG .问(1)中的结论是否仍然成立?若成立,请给出证明;若不成立,请说明理由.
(3)将图①中△BEF 绕B 点旋转任意角度,如图③所示,再连接相应的线段,问(1)中的结论是否仍然成立?通过观察你还能得出什么结论?(均不要求证明)
15 解:(1)证明:在Rt △FCD 中,∵G 为DF 的中点,∴ CG =
12FD .………… 1分同理,在Rt △DEF 中, EG =1
2
FD .………………2分∴ CG =EG .…………………3分(2)(1)中结论仍然成立,即EG =CG .…………………………4分
证法一:连接AG ,过G 点作MN ⊥AD 于M ,与EF 的延长线交于N 点.在△DAG 与△DCG 中,
∵ AD =CD ,∠ADG =∠CDG ,DG =DG ,
∴ △DAG ≌△DCG .
∴ AG =CG .………………………5分在△DMG 与△FNG 中,
∵ ∠DGM =∠FGN ,FG =DG ,∠MDG =∠NFG ,
∴ △DMG ≌△FNG .
∴ MG =NG
在矩形AENM 中,AM =EN .……………6分
在Rt △AMG 与Rt △ENG 中,∵ AM =EN , MG =NG ,∴ △AMG ≌△ENG .∴ AG =EG .
∴ EG =CG .……………………………8分
证法二:延长CG 至M ,使MG =CG ,连接MF ,ME ,EC ,……………………4分
在△DCG 与△FMG 中,∵FG =DG ,∠MGF =∠CGD ,MG =CG ,∴△DCG ≌△FMG .∴MF =CD ,∠FMG =∠DCG .∴MF ∥CD ∥AB .………………………5分∴EF MF ⊥.
在Rt △MFE 与Rt △CBE 中,∵ MF =CB ,EF =BE ,∴△M FE ≌△CBE .∴MEF CEB ∠=∠.…………………………………………………6分∴∠MEC =∠MEF +∠FEC =∠CEB +∠CEF =90°.…………7分∴ △MEC 为直角三角形.∵ MG = CG ,∴ EG =2
1
MC .
D 第15题图①
D E 第15题图②
第15题图③
D
D 图②(一)
D
即EG=CG.其他的结论还有:EG⊥CG.……10分
16、(襄阳)如图1,点A是线段BC上一点,△ABD和△ACE都是等边三角形.
(1)连结BE,CD,求证:BE=CD;
(2)如图2,将△ABD绕点A顺时针旋转得到△AB′D′.
①当旋转角为60度时,边AD′落在AE上;
②在①的条件下,延长DD’交CE于点P,连接BD′,CD′.当线段AB、AC满足什么数量关系时,△BDD′与△CPD′全等?并给予证明.
,∴△
×
∠ACE=×
,∴△
D
又有怎样的数量关系?请直接写出猜想,不需证明.
17 解:(1)MN=AM+CN.
理由如下:
如图,∵BC∥AD,AB=BC=CD,
∴梯形ABCD是等腰梯形,
∴∠A+∠BCD=180°,
把△ABM绕点B顺时针旋转90°到△CBM′,则△ABM≌△CBM′,∴AM=CM′,BM=BM′,∠A=∠BCM′,∠ABM=∠M′BC,
∴∠BCM′+∠BCD=180°,
∴点M′、C、M三点共线,
∵∠MBN=1
2
∠ABC,
∴∠M′BN=∠M′BC+∠CBN=∠ABM+∠CBN=∠ABC-∠MBN=1 2
∠ABC,
∴∠MBN=∠M′BN,
在△BMN和△BM′N中,∵
BM BM
MBN M BN BN BN
'
=
'
∠=∠
=
,
∴△BMN≌△BM′N(SAS),∴MN=M′N,
又∵M′N=CM′+CN=AM+CN,∴MN=AM+CN;
(2)MN=CN-AM.
理由如下:如图,作∠CBM′=∠ABM交CN于点M′,∵∠ABC+∠ADC=180°,
∴∠BAD+∠C=360°-180°=180°,
又∵∠BAD+∠BAM=180°,
在△ABM 和△CBM′中,∵CBM ABM AB BC C BAM '∠=∠??
=??∠=∠?
,
∴△ABM ≌△CBM′(ASA ),∴AM=CM′,BM=BM′,∵∠MBN= 1
2
∠ABC ,∴∠M′BN=∠ABC-(∠ABN+∠CBM′)=∠ABC-(∠ABN+∠ABM )=∠ABC-∠MBN=
1
2
∠ABC ,∴∠MBN=∠M′BN ,在△MBN 和△M′BN ∵BM BM MBN M BN BN BN '=??
'
∠=∠??=?
,∴△MBN ≌△M′BN (SAS ),∴MN=M′N ,
∵M′N=CN -CM′=CN -AM ,∴MN=CN-AM .
点评:本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,等腰梯形的两底角互补,利用旋转变换作辅助线,构造出全等三角形,把MN 、AM 、
CN 通过等量转化到两个全等三角形的对应边是解题的关键,本题
灵活性较强,对同学们的能力要求较高.。