《2020年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 重難題型突破 類型二 平移旋轉(zhuǎn)折疊問題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年中考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 重難題型突破 類型二 平移旋轉(zhuǎn)折疊問題(9頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、類型二 平移旋轉(zhuǎn)折疊問題
例1、如圖,將三角形紙片ABC沿DE折疊,使點(diǎn)A落在BC邊上的點(diǎn)F處,
且DE∥BC,下列結(jié)論:①△BDF是等腰三角形;②DE=BC;③四邊形ADFE
是菱形;④∠BDF+∠FEC=2∠A.其中一定正確的個(gè)數(shù)是( ).
A.1 B.2 C.3 D.4
【解析】如圖,分別過點(diǎn)D,E作BC的垂線DG,EH;連接AF,由于折疊是軸對稱變換知AF與DE垂直,因?yàn)镈E∥BC,所以AF與BC垂直,且AM=MF,可以證明點(diǎn)D,E分別是AB,AC的中點(diǎn),即DE是△ABC的中位線,所以②DE=BC是正確的;由于折疊是軸對稱變
2、換知AD=DF,AE=EF,所以DA=DB=DF,所以①△BDF是等腰三角形是正確的;因DG∥AF∥EH,所以∠BDG=∠DAM,又因?yàn)镈G是等腰三角形BDF的高,所以∠BDF=2∠DAM,同 理 ∠CEF = 2 ∠EAM, 所以 ④∠BDF+∠FEC=2∠A是正確的;如圖顯然四邊形ADFE不是菱形,③是錯(cuò)誤的.
【答案】C
例2、下列圖形中,是中心對稱圖形但不是軸對稱圖形的是( ).
【解析】把一個(gè)圖形沿著某一條直線折疊,如果直線兩旁的部分能互相重合,那么這個(gè)圖形是軸對稱圖形; 把一個(gè)平面圖形繞某一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)180°,如果旋轉(zhuǎn)后的圖形能和原圖形互相重合,那么這個(gè)圖形叫做中心對
3、稱圖形.對照定義,可知A是軸對稱圖形,且有1條對稱軸,但不是中心對稱圖形;B是中心對稱圖形,不是軸對稱圖形;C是軸對稱圖形,有1條對稱軸,但不是中心對稱圖形;D既是中心對稱圖形又是軸對稱圖形,有4條對稱軸.
【答案】B
例3、如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,正三角形OAB的頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2,0),
點(diǎn)A在第一象限內(nèi),將△OAB沿直線OA的方向平移至△O′A′B′的位置,
此時(shí)點(diǎn)A′的橫坐標(biāo)為3,則點(diǎn)B′的坐標(biāo)為 .
【解析】作AM⊥x軸于點(diǎn)M.根據(jù)等邊三角形的性質(zhì)得OA=OB=2,∠AOB=60°,
在Rt△OAM中,利用含30°角的直角三角形的性質(zhì)求出OM=1,AM
4、=,從而求得
點(diǎn)A的坐標(biāo)為(1,),直線OA的解析式為y=x,當(dāng)x=3時(shí),y=3,所以
點(diǎn)A′的坐標(biāo)為(3,3),所以點(diǎn)A′是由點(diǎn)A向右平移2個(gè)單位,向上平移
23個(gè)單位后得到的,于是得點(diǎn)B′的坐標(biāo)為(4,2).
【答案】(4,23)
例4、在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=30°,線段AD是BC邊上的中線,如圖1,將△ADC沿直線BC平移,使點(diǎn)D與點(diǎn)C重合,得到△FCE,如圖2,再將△FCE繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn),設(shè)旋轉(zhuǎn)角為α(0°<α≤90°),連接AF,DE.
(1)在旋轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)∠ACE=150°時(shí),求旋轉(zhuǎn)角α的度數(shù);
(2)探究旋轉(zhuǎn)過程中四邊形ADEF能形成
5、哪些特殊四邊形?請說明理由.
【解析】(1)由題意分析可知此問需分兩種情況討論:①點(diǎn)E和點(diǎn)D在直線AC兩側(cè);②點(diǎn)E和點(diǎn)D在直線AC同側(cè);(2)在旋轉(zhuǎn)過程中,總是存在AC=CE,DC=CE.由圖形的對稱性可知,將會(huì)出現(xiàn)兩種對角線相等的特殊四邊形:等腰梯形和矩形.抓住平移和旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),較易證明.
【答案】:(1)在圖1中,∵∠BAC=90°,∠B=30°,
∴∠ACE=∠BAC+∠B=120°.
如圖2,當(dāng)點(diǎn)E和點(diǎn)D在直線AC兩側(cè)時(shí),由于∠ACE=150°,
∴α=150°-120°=30°.當(dāng)點(diǎn)E和點(diǎn)D在直線AC同側(cè)時(shí),
由于∠ACB=180°-∠BAC-∠B=60°,∴∠DCE=∠
6、ACE-∠ACB=150°-60°=90°.
∴α=180°-∠DCE=90°.∴旋轉(zhuǎn)角α為30°或90°;
(2)四邊形ADEF能形成等腰梯形和矩形.
∵∠BAC=90°,∠B=30°,∴AC=BC.
又∵AD是BC邊上的中線,∴AD=DC=BC=AC.∴△ADC為正三角形.
①當(dāng)α=60°時(shí),如圖3,∠ACE=120°+60°=180°.
∵CA=CE=CD=CF,
∴四邊形ADEF為矩形.
②當(dāng)α≠60°時(shí),∠ACF≠120°,∠DCE=360°-60°-60°-∠ACF≠120°.
顯然DE≠AF.∵AC=CF,CD=CE,
∴2∠FAC+∠ACF=2∠CDE+∠D
7、CE=180°.
∵∠ACF+∠DCE=360°-60°-60°=240°,
∴∠FAC+∠CDE=60°.∴∠DAF+∠ADE=120°+60°=180°.∴AF∥DE.
又∵DE≠AF,AD=EF,∴四邊形ADEF為等腰梯形.
例5、如圖,矩形紙片ABCD,將△AMP和△BPQ分別沿PM和PQ折疊(AP>AM),點(diǎn)A和點(diǎn)B都與點(diǎn)E重合;再將△CQD沿DQ折疊,點(diǎn)C落在線段EQ上的點(diǎn)F處.
(1)判斷△AMP,△BPQ,△CQD和△FDM中有哪幾對相似三角形?
(2)如果AM=1,sin∠DMF=,求AB的長.
【解析】(1)由矩形的性質(zhì)得∠A=∠B=∠C=90°,由折疊的性質(zhì)
8、和等角的余角相等,可得∠BPQ=∠AMP=∠DQC,所以△AMP∽△BPQ∽△CQD;(2)先證明MD=MQ,然后根據(jù)sin∠DMF=DFMD=35,設(shè)DF=3x,MD=5x,再分別表示出AP,BP,BQ,根據(jù)△AMP∽△BPQ,列出比例式解方程求解即可.
解:(1)△AMP∽△BPQ∽△CQD.
∵四邊形ABCD是矩形,∴∠A=∠B=∠C=90°.
由折疊的性質(zhì)可知∠APM=∠EPM,∠EPQ=∠BPQ.
∴∠APM+∠BPQ=∠EPM+∠EPQ=90°.
∵∠APM+∠AMP=90°,∴∠BPQ=∠AMP.
∴△AMP∽△BPQ.
同理:△BPQ∽△CQD.
根據(jù)相似的傳遞
9、性可得△AMP∽△CQD;
(2)∵AD∥BC,∴∠DQC=∠MDQ.
由折疊的性質(zhì)可知∠DQC=∠DQM.
∴∠MDQ=∠DQM.∴MD=MQ.
∵AM=ME,BQ=EQ,
∴BQ=MQ-ME=MD-AM.
∵sin∠DMF=,則設(shè)DF=3x,MD=5x,則BP=PA=PE=,BQ=5x-1.
∵△AMP∽△BPQ,∴,即,解得x=(舍去)或x=2,∴AB=6.
例6、如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,正三角形OAB的頂點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2, 0),點(diǎn)A在第一象限內(nèi),將△OAB沿直線OA的方向平移至△O′B′A′的位置,此時(shí)點(diǎn)A′的橫坐標(biāo)為3,則點(diǎn)B′的坐標(biāo)為( ).
A.(4,
10、) B.(3,) C.(4,) D.(3,)
【答案】A
【解析】如圖,當(dāng)點(diǎn)B的坐標(biāo)為(2, 0),點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為1.
當(dāng)點(diǎn)A'的橫坐標(biāo)為3時(shí),等邊三角形A′OC的邊長為6.
在Rt△B′CD中,B′C=4,所以DC=2,B′D=.此時(shí)B′.
例7、 圖形的折疊:如圖,在矩形ABCD中,AD=15,點(diǎn)E在邊DC上,聯(lián)結(jié)AE,△ADE沿直線AE翻折后點(diǎn)D落到點(diǎn)F,過點(diǎn)F作FG⊥AD,垂足為G.如果AD=3GD,那么DE=_____.
【答案】
【
11、解析】思路如下:
如圖,過點(diǎn)F作AD的平行線交AB于M,交DC于N.
因?yàn)锳D=15,當(dāng)AD=3GD時(shí),MF=AG=10,F(xiàn)N=GD=5.
在Rt△AMF中,AF=AD=15,MF=10,所以AM=.
設(shè)DE=m,那么NE=.
由△AMF∽△FNE,得,即.解得m=.
例8、圖形的旋轉(zhuǎn):如圖,已知Rt△ABC中,∠ABC=90°,AC=6,BC=4,將△ABC繞直角頂點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°得到△DEC,若點(diǎn)F是DE的中點(diǎn),連接AF,則AF= .
【答案】 5.
【解析】思路如下:
如圖,作FH⊥AC于H.
由于F是ED的中點(diǎn),所以HF是△E
12、CD的中位線,所以HF=3.
由于AE=AC-EC=6-4=2,EH=2,所以AH=4.所以AF=5.
例9、三角形: 如圖,△ABC≌△DEF(點(diǎn)A、B分別與點(diǎn)D、E對應(yīng)),AB=AC=5,BC=6.△ABC固定不動(dòng),△DEF運(yùn)動(dòng),并滿足點(diǎn)E在BC邊從B向C移動(dòng)(點(diǎn)E不與B、C重合),DE始終經(jīng)過點(diǎn)A,EF與AC邊交于點(diǎn)M,當(dāng)△AEM是等腰三角形時(shí),BE=_________.
【答案】 或1
【解析】思路如下:
設(shè)BE=x.
由△ABE∽△ECM,得,即.
等腰三角形AEM分三種情況討論:
13、
①如圖2,如果AE=AM,那么△AEM∽△ABC.
所以.解得x=0,此時(shí)E、B重合,舍去.
②如圖3,當(dāng)EA=EM時(shí),.解得x=1.
③如圖4,當(dāng)MA=ME時(shí),△MEA∽△ABC.所以.解得x=.
圖2 圖3 圖4
例10、四邊形:如圖,矩形ABCD中,AB=8,BC=4.點(diǎn)E在邊AB上,點(diǎn)F在邊CD上,點(diǎn)G、H在對角線AC上.若四邊形EGFH是菱形,則AE的長是( ).
A. B. C.5 D.6
【
14、答案】C.
【解析】思路如下:
拖動(dòng)點(diǎn)E在AB上運(yùn)動(dòng),可以體驗(yàn)到,當(dāng)EF與AC垂直時(shí),四邊形EGFH是菱形(如圖2).
如圖3,在Rt△ABC中,AB=8,BC=4,所以AC=.
由cos∠BAC=,得.所以AE=5.
圖2 圖3
例11、圓:如圖,⊙O的半徑為2,AB,CD是互相垂直的兩條直徑,點(diǎn)P是⊙O上任意一點(diǎn)(P與A,B,C,D不重合),過點(diǎn)P作PM⊥AB于點(diǎn)M,PN⊥CD于點(diǎn)N,點(diǎn)Q是MN的中點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)P沿著圓周轉(zhuǎn)過45°時(shí),點(diǎn)Q走過的路徑長為__________.
A. B. C.
15、 D.
【答案】 A.
【解析】思路如下:
拖動(dòng)點(diǎn)P在圓周上運(yùn)動(dòng)一周,可以體驗(yàn)到,當(dāng)點(diǎn)P沿著圓周轉(zhuǎn)過45°時(shí),點(diǎn)Q走過的路徑是圓心角為45°半徑為1的一段?。?
如圖2,四邊形PMON是矩形,對角線MN與OP互相平分且相等,因此點(diǎn)Q是OP的中點(diǎn).
如圖3,當(dāng)∠DOP=45°時(shí),的長為.
圖2 圖3
例12、函數(shù)圖象:如圖,直線l與半徑為4的⊙O相切于點(diǎn)A,P是⊙O上一個(gè)動(dòng)點(diǎn)(不與點(diǎn)A重合),過點(diǎn)P作PB⊥l,垂足為B,聯(lián)結(jié)PA.設(shè)PA=x,PB=y(tǒng),則(x-y)的最大值是_____.
【答案】 2.
【解析
16、】思路如下:
拖動(dòng)點(diǎn)P在圓上運(yùn)動(dòng)一周,可以體驗(yàn)到,AF的長可以表示x-y,點(diǎn)F的軌跡象兩葉新樹丫,當(dāng)AF最大時(shí),OF與AF垂直(如圖2).
如圖3,AC為⊙O的直徑,聯(lián)結(jié)PC.
由△ACP∽△PAB,得,即.所以.
因此.
所以當(dāng)x=4時(shí),x-y最大,最大值為2.
圖2 圖3
例13、.如圖所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC=60°,AB=8.半徑為的⊙M與射線BA相切,切點(diǎn)為N,且AN=3.將Rt△ABC順時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°后得到Rt△ADE,點(diǎn)B,C的對應(yīng)點(diǎn)分別是點(diǎn)D,E.
(1)畫出旋轉(zhuǎn)后的Rt△AD
17、E;
(2)求出Rt△ADE 的直角邊DE被⊙M截得的弦PQ的長度;
(3)判斷Rt△ADE的斜邊AD所在的直線與⊙M的位置關(guān)系,并說明理由.
【分析】(1)點(diǎn)A不動(dòng),由于∠BAC=60°,因此旋轉(zhuǎn)120°后AE與AB在同一條直線上;(2)過點(diǎn)M作MF⊥DE,垂足為F.連接MP,構(gòu)造出Rt△MPF,再通過勾股定理解直角三角形并結(jié)合垂徑定理即可求解;(3)易猜想AD與⊙M相切.欲證AD與⊙M相切,只需HM=NM即可,而HM=NM可由△MHA≌△MNA得到.
【答案】證明:(1)如圖1,Rt△ADE就是旋轉(zhuǎn)后的圖形;
(2)如圖2,過點(diǎn)M作MF⊥DE,垂足為
18、F,連接MP.在Rt△MPF中,MP=,MF=4-3=1,由勾股定理易得PF=2,再由垂徑定理知PQ=2PF=2;
(3)AD與⊙M相切.
證法一:如圖2,過點(diǎn)M作MH⊥AD于H,連接MN, MA,則MN⊥AE且MN=.在Rt△AMN中,tan∠,∴∠MAN=30°.
∵∠DAE=∠BAC=60°,∴∠MAD=30°.
∴∠MAN=∠MAD=30°.∴MH=MN(由△MHA≌△MNA或解Rt△AMH求得MH=3,從而得MH=MN 亦可).
∴AD與⊙M相切;
證法二:如圖2,連接MA,ME,MD,則S△ADE=S△AMD+S△AME+S△DME,過M作MH⊥AD于H, MF⊥DE于F, 連接MN, 則MN⊥AE且MN=,MF=1,
∴AC·BC=AD·MH+AE·MN+DE·MF,由此可以計(jì)算出MH=.∴MH=MN.
∴AD與⊙M相切.
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