专题14 几何变换问题
【考点1】平移变换问题
【例1】(2019·山东中考真题)在平面直角坐标系中,将点A(1,﹣2)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,得到点A′,则点A′的坐标是( ) A.(﹣1,1) B.(﹣1,﹣2) C.(﹣1,2) D.(1,2) 【答案】A 【解析】
试题分析:已知将点A(1,﹣2)向上平移3个单位长度,再向左平移2个单位长度,得到点A′,根据向左平移横坐标减,向上平移纵坐标加可得点A′的横坐标为1﹣2=﹣1,纵坐标为﹣2+3=1,即A′的坐标为(﹣1,1).故选A.
考点:坐标与图形变化-平移.
【变式1-1】(2019·甘肃中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,将四边形ABCD向下平移,再向右平移得到四边形A1B1C1D1,已知A(3,5),B(4,3),A1(3,3),则点B1坐标为( )
A.(1,2) 【答案】B 【解析】 【分析】
B.(2,1) C.(1,4) D.(4,1)
根据A和A1的坐标得出四边形ABCD先向下平移2个单位,再向右平移6个单位得到四边形A1B1C1D1,则B的平移方法与A点相同,即可得到答案. 【详解】
图形向下平移,纵坐标发生变化,图形向右平移,横坐标发生变化. A(-3,5)到A1(3,3)得向右平移3-(-3)=6个单位,向下平移5-3=2个单位.所以B(-4,3)平移后B1(2,1). 故选B. 【点睛】
此题考查图形的平移.,掌握平移的性质是解题关键
【变式1-2】(2019·广西中考真题)如图,在平面直角坐标系中,已知ABC的三个顶点坐标分别是
A(2,1),B(1,2),C(3,3)
(1)将ABC向上平移4个单位长度得到A1B1C1,请画出A1B1C1; (2)请画出与ABC关于y轴对称的A2B2C2; (3)请写出A1、A2的坐标.
【答案】(1)如图所示:A1B1C1,即为所求;见解析;(2)如图所示:A2B2C2,即为所求;见解析;(3)
A1(2,3),A2(2,1).
【解析】 【分析】
(1)直接利用平移的性质得出对应点位置进而得出答案; (2)直接利用轴对称的性质得出对应点位置进而得出答案; (3)利用所画图象得出对应点坐标. 【详解】
(1)如图所示:A1B1C1,即为所求; (2)如图所示:A2B2C2,即为所求;
(3)A1(2,3),A2(2,1). 【点睛】
此题主要考查了轴对称变换以及平移变换,正确得出对应点位置是解题关键.
【考点2】轴对称变换问题(含折叠变换)
4,点E,F分别在边AD,BC上,将四5AE边形AEFB沿EF翻折,使AB的对应线段MN经过顶点C,当MNBC时,的值是_____.
AD【例2】(2019·四川中考真题)如图,在菱形ABCD中,sinB
【答案】
2. 9【解析】 【分析】
延长CM交AD于点G,进而利用翻折变换的性质得出AEME,AEMC,BFFN,
BN,ABMN,再利用菱形的性质得出ABBCCDAD,BD,AB180,
设CF4x,FN5x,利用勾股定理得出BC9xABCDAD,再根据三角函数进行计算即可解答 【详解】
延长CM交AD于点G,
∵将四边形AEFB沿EF翻折,
∴AEME,AEMC,BFFN,BN,ABMN ∵四边形ABCD是菱形
∴ABBCCDAD,BD,AB180 ∵sinB4CFsinN, 5FN∴设CF4x,FN5x,
∴CNFN2CF23x,
∴BC9xABCDAD,
4GCsinD 5CD36x∴GC
5∵sinB∴GMGCMNCN36x66xx 55∵AB180,EMCEMG180 ∴BEMG
4EG 5EM3GM∴cosEMG
5EM∴sinBsinEMG∴EM=2x, ∴AE2x,
AE2x2 AD9x92故答案为:.
9∴【点睛】
此题考查翻折变换,菱形的性质,三角函数,解题关键在于利用折叠的性质进行解答
【变式2-1】(2019·江苏中考真题)如图,将平行四边形纸片ABCD沿一条直线折叠,使点A与点C重合,点D落在点G处,折痕为EF.求证: (1)ECBFCG; (2)EBCFGC.
【答案】(1)见解析;(2)见解析. 【解析】
【分析】
(1)依据平行四边形的性质,即可得到ABCD,由折叠可得,AECG,即可得到
ECBFCG;
(2)依据平行四边形的性质,即可得出DB,ADBC,由折叠可得,DG,ADCG,即可得到BG,BCCG,进而得出EBCFGC. 【详解】
(1)Q四边形ABCD是平行四边形,
ABCD,
由折叠可得, AECG,
BCDECG,
BCDECFECGECF, ECBFCG;
(2)Q四边形ABCD是平行四边形,
DB,ADBC,
由折叠可得,DG,ADCG,
BG,BCCG,
又QECBFCG,
EBCFGC(ASA).
【点睛】
本题考查了平行四边形的性质,折叠的性质,全等三角形的判定,熟练掌握平行四边形的性质以及折叠的性质是解题的关键.
【变式2-2】(2019·江苏中考真题)如图,已知等边△ABC的边长为8,点P是AB边上的一个动点(与点A、B不重合),直线l是经过点P的一条直线,把△ABC沿直线l折叠,点B的对应点是点B’. (1)如图1,当PB=4时,若点B’恰好在AC边上,则AB’的长度为_____; (2)如图2,当PB=5时,若直线l//AC,则BB’的长度为 ;
(3)如图3,点P在AB边上运动过程中,若直线l始终垂直于AC,△ACB’的面积是否变化?若变化,说明理由;若不变化,求出面积;
(4)当PB=6时,在直线l变化过程中,求△ACB’面积的最大值.
【答案】(1)4;(2)53;(3)面积不变,S△ACB’=163;(4)24+43 【解析】 【分析】
(1)证明△APB′是等边三角形即可解决问题;
(2)如图2中,设直线l交BC于点E,连接B B′交PE于O,证明△PEB是等边三角形,求出OB即可解决问题;
(3)如图3中,结论:面积不变,证明B B′//AC即可;
(4)如图4中,当PB′⊥AC时,△ACB′的面积最大,设直线PB′交AC于点E,求出B′E即可解决问题. 【详解】
(1) 如图1,∵△ABC为等边三角形,
∴∠A=60°,AB=BC=CA=8, ∵PB=4, ∴PB′=PB=PA=4, ∵∠A=60°,
∴△APB′是等边三角形, ∴AB′=AP=4, 故答案为4;
(2)如图2,设直线l交BC于点E,连接B B′交PE于O,
∵PE∥AC,
∴∠BPE=∠A=60°,∠BEP=∠C=60°, ∴△PEB是等边三角形, ∵PB=5,B、B′关于PE对称, ∴BB′⊥PE,BB′=2OB, ∴OB=PB·sin60°=∴BB′=53, 故答案为53;
(3)如图3,结论:面积不变.
53, 2
过点B作BE⊥AC于E, 则有BE=AB·sin60°=8343, 2∴S△ABC=
11ACgBE843=163, 22∵B、B′关于直线l对称, ∴BB′⊥直线l, ∵直线l⊥AC, ∴AC//BB′,
∴S△ACB’=S△ABC=163;
(4)如图4,当B′P⊥AC时,△ACB′的面积最大,
设直线PB′交AC于E,
在Rt△APE中,PA=2,∠PAE=60°, ∴PE=PA·sin60°=3, ∴B′E=B′P+PE=6+3, ∴S△ACB最大值=【点睛】
本题是几何变换综合题,考查了等边三角形的判定与性质,轴对称变换,解直角三角形,平行线的判定与性质等知识,理解题意,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键. 【考点3】旋转变换问题
【例3】(2019·山东中考真题)(1)问题发现
如图1,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=90°,B,C,D在一条直线上. 填空:线段AD,BE之间的关系为 . (2)拓展探究
如图2,△ACB和△DCE均为等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90°,请判断AD,BE的关系,并说明理由. (3)解决问题
如图3,线段PA=3,点B是线段PA外一点,PB=5,连接AB,将AB绕点A逆时针旋转90°得到线段AC,随着点B的位置的变化,直接写出PC的范围.
1×(6+3)×8=24+43. 2
【答案】(1) AD=BE,AD⊥BE.(2) AD=BE,AD⊥BE.(3) 5-32≤PC≤5+32. 【解析】 【分析】
(1)根据等腰三角形性质证△ACD≌△BCE(SAS),得AD=BE,∠EBC=∠CAD,延长BE交AD于点F,由垂直定义得AD⊥BE.
(2)根据等腰三角形性质证△ACD≌△BCE(SAS),AD=BE,∠CAD=∠CBE,由垂直定义得∠OHB=90°,AD⊥BE; (3)作AE⊥AP,使得AE=PA,则易证△APE≌△ACP,PC=BE,当P、E、B共线时,BE最小,最小值=PB-PE;当P、E、B共线时,BE最大,最大值=PB+PE,故5-32≤BE≤5+32. 【详解】
(1)结论:AD=BE,AD⊥BE. 理由:如图1中,
∵△ACB与△DCE均为等腰直角三角形, ∴AC=BC,CE=CD, ∠ACB=∠ACD=90°, 在Rt△ACD和Rt△BCE中
AC=BCACD=BCE CD=CE∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴AD=BE,∠EBC=∠CAD 延长BE交AD于点F,
∵BC⊥AD,
∴∠EBC+∠CEB=90°, ∵∠CEB=AEF, ∴∠EAD+∠AEF=90°, ∴∠AFE=90°,即AD⊥BE. ∴AD=BE,AD⊥BE. 故答案为AD=BE,AD⊥BE. (2)结论:AD=BE,AD⊥BE.
理由:如图2中,设AD交BE于H,AD交BC于O.
∵△ACB与△DCE均为等腰直角三角形, ∴AC=BC,CE=CD,∠ACB=∠ECD=90°, ∴ACD=∠BCE,
在Rt△ACD和Rt△BCE中
AC=BCACD=BCE, CD=CE∴△ACD≌△BCE(SAS), ∴AD=BE,∠CAD=∠CBE,
∵∠CAO+∠AOC=90°,∠AOC=∠BOH, ∴∠BOH+∠OBH=90°, ∴∠OHB=90°,
∴AD⊥BE, ∴AD=BE,AD⊥BE.
(3)如图3中,作AE⊥AP,使得AE=PA,则易证△APE≌△ACP, ∴PC=BE,
图3-1中,当P、E、B共线时,BE最小,最小值=PB-PE=5-32, 图3-2中,当P、E、B共线时,BE最大,最大值=PB+PE=5+32, ∴5-32≤BE≤5+32, 即5-32≤PC≤5+32.
【点睛】
本题是几何变换综合题,考查了旋转的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是正确寻找三角形全等的条件,学会添加辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
【变式3-1】(2019·辽宁中考真题)如图,△ABC在平面直角坐标系中,顶点的坐标分别为A(-4,4),B(-1,1),C(-1,4).
(1)画出与△ABC关于y轴对称的△A1B1C1.
(2)将△ABC绕点B逆时针旋转90°,得到△A2BC2,画两出△A2BC2. (3)求线段AB在旋转过程中扫过的图形面积.(结果保留π)
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析;(3)【解析】 【分析】
9π. 2(1)根据关于y轴对称的点的坐标特征写出A1、B1、C1的坐标,然后描点即可;
(2)利用网格特点和旋转的性质画出A、C的对应点A2、C2即可;
(3)线段AB在旋转过程中扫过的图形为扇形,然后根据扇形面积公式计算即可. 【详解】
解:(1)如图,△AlB1C1为所作. (2)如图,△A2BC2为所作;
(3)AB=3232=32,
90π(32)29所以线段AB在旋转过程中扫过的图形面积==π.
2360【点睛】
本题考查了作图-旋转变换:根据旋转的性质可知,对应角都相等都等于旋转角,对应线段也相等,由此可以通过作相等的角,在角的边上截取相等的线段的方法,找到对应点,顺次连接得出旋转后的图形.也考查了扇形面积公式.
【变式3-2】(2019·江苏中考真题)如图①,在ABC中,ABAC3,BAC100,D是BC的中点.
小明对图①进行了如下探究:在线段AD上任取一点P,连接PB.将线段PB绕点P按逆时针方向旋转80,点B的对应点是点E,连接BE,得到BPE.小明发现,随着点P在线段AD上位置的变化,点E的位置也在变化,点E可能在直线AD的左侧,也可能在直线AD上,还可能在直线AD的右侧.请你帮助小明继续探
究,并解答下列问题:
(1)当点E在直线AD上时,如图②所示.
①BEP ;②连接CE,直线CE与直线AB的位置关系是 .
(2)请在图③中画出BPE,使点E在直线AD的右侧,连接CE.试判断直线CE与直线AB的位置关系,并说明理由.
(3)当点P在线段AD上运动时,求AE的最小值.
【答案】(1)①50;②EC∥AB;(2)AB∥EC;(3)AE的最小值3. 【解析】 【分析】
(1)①利用等腰三角形的性质即可解决问题.②证明ABC40,ECB40,推出ABCECB即可.
(2)如图③中,以P为圆心,PB为半径作⊙P.利用圆周角定理证明BCE题.
(3)因为点E在射线CE上运动,点P在线段AD上运动,所以当点P运动到与点A重合时,AE的值最小,此时AE的最小值AB3. 【详解】
(1)①如图②中,
1BPE40即可解决问2
∵BPE80,PBPE, ∴PEBPBE50, ②结论:AB∥EC.
理由:∵ABAC,BDDC, ∴ADBC,
∴BDE90,
∴EBD905040, ∵AE垂直平分线段BC, ∴EBEC,
∴ECBEBC40, ∵ABAC,BAC100, ∴ABCACB40, ∴ABCECB, ∴AB∥EC.
故答案为50,AB∥EC.
(2)如图③中,以P为圆心,PB为半径作⊙P.
∵AD垂直平分线段BC, ∴PBPC, ∴BCE1BPE40, 2∵ABC40, ∴ AB∥EC.
(3)如图④中,作AH⊥CE于H,
∵点E在射线CE上运动,点P在线段AD上运动,
∴当点P运动到与点A重合时,AE的值最小,此时AE的最小值AB3. 【点睛】
本题属于几何变换综合题,考查了等腰三角形的性质,平行线的判定,圆周角定理等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,灵活运用所学知识解决问题,学会利用辅助圆解决问题,属于中考压轴题. 【考点4】位似变换问题
【例4】(2019·广西中考真题)如图,ABC与A'B'C'是以坐标原点O为位似中心的位似图形,若点
A2,2,B3,4,C6,1,B'6,8则A'B'C'的面积为__.
【答案】18. 【解析】 【分析】
根据B3,4,B'6,8的坐标得到位似比,继而得到A、C对应点的坐标,再用A'B'C'所在的矩形的面积减去顶点处的三角形面积即可求得答案.
【详解】
∵ABC与A'B'C'是以坐标原点O为位似中心的位似图形, 若点B3,4,B'6,8, ∴位似比为:
31=, 62∵A2,2,C6,1, ∴A'4,4,C'12,2, ∴A'B'C'的面积为:68故答案为:18. 【点睛】
本题考查了位似变换以及三角形面积求法,正确得出对应点位置是解题关键.
【变式4-1】(2019·山东中考真题)在平面直角坐标系中,VABO三个顶点的坐标分别为
11124662818, 2221A2,4,B4,0,O0,0.以原点O为位似中心,把这个三角形缩小为原来的,得到V则点ACDO,
2的对应点C的坐标是__________. 【答案】1,2或1,2 【解析】 【分析】
根据位似图形的中心和位似比例即可得到点A的对应点C. 【详解】
解:以原点O为位似中心,把这个三角形缩小为原来的
1,点A的坐标为2,4, 2∴点C的坐标为(2,4)或(2,4),即1,2或1,2, 故答案为:1,2或1,2. 【点睛】
本题主要考查位似图形的对应点,关键在于原点的位似图形,要注意方向. 【变式4-2】(2018·四川中考真题)如图,ABC在方格纸中.
12121212
(1)请在方格纸上建立平面直角坐标系,使A(2,3),C(6,2),并求出B点坐标;
(2)以原点O为位似中心,相似比为2,在第一象限内将ABC放大,画出放大后的图形A'B'C'; (3)计算A'B'C'的面积S.
【答案】(1)作图见解析;B(2,1).(2)作图见解析;(3)16. 【解析】
分析:(1)直接利用A,C点坐标得出原点位置进而得出答案; (2)利用位似图形的性质即可得出△A'B'C'; (3)直接利用(2)中图形求出三角形面积即可. 详解:(1)如图所示,即为所求的直角坐标系;B(2,1);
(2)如图:△A'B'C'即为所求; (3)S△A'B'C'=
1×4×8=16. 2点睛:此题主要考查了位似变换以及三角形面积求法,正确得出对应点位置是解题的关键.画位似图形的一般步骤为:①确定位似中心;②分别连接并延长位似中心和关键点;③根据位似比,确定位似图形的关键点;④顺次连接上述各点,得到放大或缩小的图形.
一、单选题
1.(2019·浙江中考真题)在平面直角坐标系中,点Am,2与点b(3,n)关于y轴对称,则( ) A.m3,n2 【答案】B 【解析】 【分析】
根据点关于y轴对称,其横坐标互为相反数,纵坐标相同即可得到答案. 【详解】
A,B关于y轴对称,则横坐标互为相反数,纵坐标相同,故选B 【点睛】
本题考查点坐标的轴对称,解题的关键熟练掌握点坐标的轴对称.
2.(2019·辽宁中考真题)如图,点P(8,6)在△ABC的边AC上,以原点O为位似中心,在第一象限内将△ABC缩小到原来的
B.m3,n2 C.m2,n3
D.m2,n3
1,得到△A′B′C′,点P在A′C′上的对应点P′的的坐标为( ) 2
A.(4,3) 【答案】A 【解析】 【分析】
B.(3,4) C.(5,3) D.(4,4)
直接利用在平面直角坐标系中,如果位似变换是以原点为位似中心,相似比为k,那么位似图形对应点的坐标的比等于k或−k,进而结合已知得出答案. 【详解】
∵点P(8,6)在△ABC的边AC上,以原点O为位似中心,在第一象限内将△ABC缩小到原来的△A′B′C′,
∴点P在A′C′上的对应点P′的的坐标为:(4,3). 故选:A. 【点睛】
1,得到2
此题主要考查了位似变换,正确得出位似比是解题关键.
3.(2019·湖南中考真题)如图,将OAB绕点O逆时针旋转70°到OCD的位置,若AOB40o,则AOD( )
A.45° 【答案】D 【解析】 【分析】
B.40° C.35° D.30°
首先根据旋转角定义可以知道BOD70o,而AOB40o,然后根据图形即可求出AOD. 【详解】
解:∵OAB绕点O逆时针旋转70°到OCD的位置, ∴BOD70, 而AOB40,
∴AOD70o40o30o 故选:D. 【点睛】
此题主要考查了旋转的定义及性质,其中解题主要利用了旋转前后图形全等,对应角相等等知识. 4.(2019·广东中考真题)下列四个银行标志中,既是中心对称图形,又是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C 【解析】 【分析】
根据轴对称图形和中心对称图形的概念逐一进行判断即可得.
【详解】
A、是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合题意; B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合题意; C、是轴对称图形,也是中心对称图形,故符合题意; D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故不符合题意, 故选C. 【点睛】
本题主要考查轴对称图形和中心对称图形,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.
5.(2019·浙江中考真题)如图,在直角坐标系中,已知菱形OABC的顶点A(1,2),B(3,3).作菱形OABC关于y轴的对称图形OA′B′C′,再作图形OA′B′C′关于点O的中心对称图形OA″B″C″,则点C的对应点C″的坐标是( )
A.(2,-1) 【答案】A 【解析】 【分析】
B.(1,-2) C. (-2,1) D. (-2,-1)
先找出对应点,再用线段顺次连接作出图形,根据图形解答即可. 【详解】 如图,
C''2,1.
故选A. 【点睛】
本题考查了轴对称作图及中心对称作图,熟练掌握轴对称作图及中心对称的性质是解答本题的关键,中心对称的性质:①关于中心对称的两个图形能够完全重合;②关于中心对称的两个图形,对应点的连线都经过对称中心,并且被对称中心平分.
6.(2019·四川中考真题)在平面直角坐标系中,将点2,3向右平移4个单位长度后得到的点的坐标为( ) A.2,3 【答案】A 【解析】 【分析】
根据直角坐标系的坐标平移即可求解. 【详解】
一个点向右平移之后的点的坐标,纵坐标不变,横坐标加4,故选A 【点睛】
此题主要考查坐标的平移,解题的关键是熟知直角坐标系的特点. 7.(2019·湖南中考真题)点(1,2)关于原点的对称点坐标是( ) A.(-1,-2) 【答案】B 【解析】 【分析】
B.(1,2)
C.(1,2)
D.(2,1)
B.6,3
C.2,7
D.2,1
坐标系中任意一点Px,y,关于原点的对称点是x,y,即关于原点的对称点,横纵坐标都变成相反数. 【详解】
根据中心对称的性质,得点1,2关于原点的对称点的坐标为1,2. 故选B. 【点睛】
本题考查了关于原点对称的点的坐标,关于原点的对称点,横纵坐标都变成相反数.
8.(2019·湖南中考真题)如图,以点O为位似中心,把VABC放大为原图形的2倍得到VA'B'C',以下说法中错误的是( )
A.VABC∽VA'B'C' C.AO:AA'1:2 【答案】C 【解析】 【分析】
B.点C、点O、点C′三点在同一直线上 D.ABPA'B'
直接利用位似图形的性质进而分别分析得出答案. 【详解】
∵以点O为位似中心,把VABC放大为原图形的2倍得到VA'B'C', ∴VABC∽VA'B'C',点C、点O、点C′三点在同一直线上,ABPA'B',
AO:AA'1:3,
∴C选项错误,符合题意. 故选C. 【点睛】
此题主要考查了位似变换,正确把握位似图形的性质是解题关键.
9.(2018·湖南中考真题)如图所示,在平面直角坐标系中,已知点A(2,4),过点A作AB⊥x轴于点B.将
△AOB以坐标原点O为位似中心缩小为原图形的
1,得到△COD,则CD的长度是( ) 2
A.2 【答案】A 【解析】
B.1 C.4
D.25 【分析】直接利用位似图形的性质结合A点坐标可直接得出点C的坐标,即可得出答案.
【详解】∵点A(2,4),过点A作AB⊥x轴于点B,将△AOB以坐标原点O为位似中心缩小为原图形的
1,得到△COD, 2∴C(1,2),则CD的长度是2, 故选A.
【点睛】本题主要考查了位似变换以及坐标与图形的性质,正确把握位似图形的性质是解题关键.
10.(2019·山东中考真题)如图,点A的坐标是(-2,0),点B的坐标是(0,6),C为OB的中点,将△ABC绕点B逆时针旋转90°后得到ABC.若反比例函数y( )
k的图象恰好经过AB的中点D,则k的值是x
A.9 【答案】C 【解析】 【分析】
B.12 C.15 D.18
作A'Hy轴于H.证明VAOB≌VBHA'AAS,推出OABH,OBA'H,求出点A'坐标,再利用中点坐标公式求出点D坐标即可解决问题.
【详解】
解:作AHy轴于H.
∵AOBAHBABA90,
∴ABOABH90,ABOBAO90, ∴BAOABH, ∵BABA,
∴VAOB≌VBHAAAS, ∴OABH,OBAH,
∵点A的坐标是2,0,点B的坐标是0,6, ∴OA2,OB6,
∴BHOA2,AHOB6, ∴OH4, ∴A6,4, ∵BDAD, ∴D3,5, ∵反比例函数y∴k15. 故选:C. 【点睛】
本题考查反比例函数图形上的点的坐标特征,坐标与图形的变化-旋转等知识,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.
11.(2019·浙江中考真题)在数学拓展课上,小明发现:若一条直线经过平行四边形对角线的交点,则这
k
的图象经过点D, x
条直线平分该平行四边形的面积. 如图是由5个边长为1的小正方形拼成的图形,P是其中4个小正方形的公共顶点,小强在小明的启发下,将该图形沿着过点P的某条直线剪一刀,把它剪成了面积相等的两部分,则剪痕的长度是( )
A.22 【答案】D 【解析】 【分析】
B.5 C.35 2D.10
根据中心对称的性质即可作出剪痕,根据三角形全等的性质即可证得EM=DN,利用勾股定理即可求得. 【详解】
如图,EF为剪痕,过点F作FGEM于G.
∵EF将该图形分成了面积相等的两部分, ∴EF经过正方形ABCD对角线的交点, ∴AFCN,BFDN. 易证PME≌PDN, ∴EMDN, 而AFMG,
∴EGEMMGDNAFDNCNDC1. 在RtFGE中, EF故选:D. 【点睛】
本题考查了图形的剪拼,中心对称的性质,勾股定理的应用,熟练掌握中心对称的性质是解题的关键.
FG2EG2321210.
12.(2019·湖北中考真题)如图,矩形ABCD中,AC与BD相交于点E,AD:AB3:1,将△ABD沿BD折叠,点A的对应点为F,连接AF交BC于点G,且BG2,在AD边上有一点H,使得BHEH的值最小,此时
BH( ) CF
A.
3 2B.23 3C.
6 2D.
3 2【答案】B 【解析】 【分析】
设BD与AF交于点M.设AB=a,AD=3a,根据矩形的性质可得△ABE、△CDE都是等边三角形,利用折叠的性质得到BM垂直平分AF,BF=AB=a,DF=DA=3a.解直角△BGM,求出BM,再表示DM,由△ADM∽△GBM,求出a=23,再证明CF=CD=23.作B点关于AD的对称点B′,连接B′E,设B′E与AD交于点H,则此时BH+EH=B′E,值最小.建立平面直角坐标系,得出B(3,23),B′(3,-23),E(0,3),利用待定系数法求出直线B′E的解析式,得到H(1,0),然后利用两点间的距离公式求出BH=4,进而求出
BH423=. CF233【详解】
如图,设BD与AF交于点M.设AB=a,AD=3a,
∵四边形ABCD是矩形, ∴∠DAB=90°,tan∠ABD=
AD3, AB1∴BD=AC=AB2AD2=2a,∠ABD=60°,
∴△ABE、△CDE都是等边三角形, ∴BE=DE=AE=CE=AB=CD=a,
∵将△ABD沿BD折叠,点A的对应点为F, ∴BM垂直平分AF,BF=AB=a,DF=DA=3a, 在△BGM中,∵∠BMG=90°,∠GBM=30°,BG=2, ∴GM=
1BG=1,BM=3GM=3, 2∴DM=BD-BM=2a-3, ∵矩形ABCD中,BC∥AD, ∴△ADM∽△GBM, ∴
ADDM3a2a3,即, BGBM23∴a=23,
∴BE=DE=AE=CE=AB=CD=23,AD=BC=6,BD=AC=43, 易证∠BAF=∠FAC=∠CAD=∠ADB=∠BDF=∠CDF=30°, ∴△ADF是等边三角形, ∵AC平分∠DAF,
∴AC垂直平分DF, ∴CF=CD=23,
作B点关于AD的对称点B′,连接B′E,设B′E与AD交于点H,则此时BH+EH=B′E,值最小. 如图,建立平面直角坐标系,
则A(3,0),B(3,23),B′(3,-23),E(0,3), 易求直线B′E的解析式为y=-3x+3, ∴H(1,0),
∴BH=(31)2(230)2=4,
BH423∴=. CF233故选:B. 【点睛】
本题考查了折叠的性质:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.也考查了矩形的性质,解直角三角形,等边三角形、垂直平分线、相似三角形的判定与性质,待定系数法求直线的解析式,轴对称-最短路线问题,两点间的距离公式等知识.综合性较强,有一定难度.分别求出BH、CF的长是解题的关键.
13.(2019·湖南中考真题)如图,在平面直角坐标系中,将边长为1的正方形OABC绕点O顺时针旋转45后得到正方形OA1B1C1,依此方式,绕点O连续旋转2019次得到正方形OA2019B2019C2019,那么点A2019的坐标是( )
22A.2,2
【答案】A 【解析】 【分析】
B.(1,0)
22C.2,2 D.(0,1)
根据旋转的性质分别求出点A1、A2、A3、…的坐标,继而发现8次为一个循环,用2019除以8,看余数即可求得答案. 【详解】
Q四边形OABC是正方形,且OA1,
A0,1,
Q将正方形OABC绕点O逆时针旋转45后得到正方形OA1B1C1,
∴点A1的横坐标为1sin4522,点A1的纵坐标为1cos45, 2222A12,2,
继续旋转则A21,0,A3222222,,,A(0,-1),A,A(-1,0),A574262,2,A8(0,222221),A92,2,……,
发现是8次一循环,所以20198252…余3,
22点A2019的坐标为2,2, 故选A.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,规律题——点的坐标的变化规律,通过分析正确得出坐标的变化规律是解题的关键.
14.(2019·江苏中考真题)如图,△ABC中,AB=AC=2,∠B=30°,△ABC绕点A逆时针旋转α(0<α<120°)得到ABC,B'C'与BC,AC分别交于点D,E.设CDDEx,AEC的面积为y,则y与x的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【答案】B 【解析】 【分析】
连接B′C,作AH⊥B′C′,垂足为H,由已知以及旋转的性质可得AB′=AB=AC=AC′=2,
∠AB′C′=∠C′=30°,继而可求出AH长,B′C′的长,由等腰三角形的性质可得∠AB′C=∠ACB′,再根据∠AB′D=∠ACD=30°,可得∠DB′C=∠DCB′,从而可得B′D=CD,进而可得 B′E=x,由此可得C′E=23-x,再根据三角形面积公式即可求得y与x的关系式,由此即可得到答案. 【详解】
连接B′C,作AH⊥B′C′,垂足为H,
∵AB=AC,∠B=30°, ∴∠C=∠B=30°,
∵△ABC绕点A逆时针旋转α(0<α<120°)得到ABC, ∴AB′=AB=AC=AC′=2,∠AB′C′=∠C′=30°, ∴AH=
1AC′=1, 2∴C′H=AC2AH23,
∴B′C′=2C′H=23, ∵AB′=AC, ∴∠AB′C=∠ACB′, ∵∠AB′D=∠ACD=30°,
∴∠AB′C-∠AB′D=∠ACB′-∠ACD, 即∠DB′C=∠DCB′, ∴B′D=CD, ∵CD+DE=x,
∴B′D+DE=x,即B′E=x, ∴C′E=B′C′-B′E=23-x, ∴y=
111CEgAH=×(23-x)×1=x3, 222观察只有B选项的图象符合题意, 故选B.
【点睛】
本题考查的是几何综合题,涉及了旋转的性质,等腰三角形的判定与性质,勾股定理,一次函数的应用等知识,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.
15.(2019·辽宁中考真题)如图,在平面直角坐标系中,将△ABO沿x轴向右滚动到△AB1C1的位置,再到
△A1B1C2的位置……依次进行下去,若已知点A(4,0),B(0,3),则点C100的坐标为( )
A.1200,12 5B.600,0
C.600,12 5D.1200,0
【答案】B 【解析】 【分析】
根据三角形的滚动,可得出:每滚动3次为一个周期,点C1,C3,C5,…在第一象限,点C2,C4,C6,…在x轴上,由点A,B的坐标利用勾股定理可求出AB的长,进而可得出点C2的横坐标,同理可得出点C4,C6的横坐标,根据点的横坐标的变化可找出变化规律“点C2n的横坐标为2n×6(n为正整数)”,再代入2n=100即可求出结论. 【详解】
解:根据题意,可知:每滚动3次为一个周期,点C1,C3,C5,…在第一象限,点C2,C4,C6,…在x轴上. ∵A(4,0),B(0,3), ∴OA=4,OB=3, ∴AB=OA2OB2=5,
∴点C2的横坐标为4+5+3=12=2×6,
同理,可得出:点C4的横坐标为4×6,点C6的横坐标为6×6,…, ∴点C2n的横坐标为2n×6(n为正整数), ∴点C100的横坐标为100×6=600, ∴点C100的坐标为(600,0). 故选:B. 【点睛】
本题考查了规律型:点的坐标,根据点的坐标的变化找出变化规律是解题的关键. 二、填空题
16.(2019·湖南中考真题)在如图所示的方格纸(1格长为1个单位长度)中,△ABC的顶点都在格点上,将△ABC绕点O按顺时针方向旋转得到△A'B'C',使各顶点仍在格点上,则其旋转角的度数是
____________..
【答案】90° 【解析】 【分析】
根据旋转角的概念找到∠BOB′是旋转角,从图形中可求出其度数即可. 【详解】
根据旋转角的概念:对应点与旋转中心连线的夹角,可知∠BOB′是旋转角,且∠BOB′=90°, 故答案为:90°. 【点睛】
本题主要考查了旋转角的概念,解题的关键是根据旋转角的概念找到旋转角.
17.(2019·山东中考真题)如图,在正方形网格中,格点ABC绕某点顺时针旋转角0180得到格点A1B1C1,点A与点A1,点B与点B1,点C与点C1是对应点,则_____度.
【答案】90 【解析】 【分析】
先连接CC1,AA1,作CC1,AA1的垂直平分线交于点E,连接AE,A1E,再由题意得到旋转中心,由旋转的性质即可得到答案. 【详解】
如图,连接CC1,AA1,作CC1,AA1的垂直平分线交于点E,连接AE,A1E,
∵CC1,AA1的垂直平分线交于点E, ∴点E是旋转中心, ∵AEA190, ∴旋转角90. 故答案为:90. 【点睛】
本题考查旋转,解题的关键是掌握旋转的性质.
18.(2019·海南中考真题)如图,将RtABC的斜边AB绕点A顺时针旋转090边AC绕点A逆时针旋转090得到AE,直角
得到AF,连结EF.若AB=3,AC=2,且B,则
EF=_____.
【答案】13 【解析】 【分析】
由旋转的性质可得AEAB3,ACAF2,由勾股定理可求EF的长. 【详解】
解:由旋转的性质可得AEAB3,ACAF2,
QBBAC90,且B, BAC90
EAF90
EFAE2AF213 故答案为:13 【点睛】
本题考查了旋转的性质,勾股定理,灵活运用旋转的性质是本题的关键.
19.(2019·山东中考真题)在平面直角坐标系中,点P4,2关于直线x1的对称点的坐标是_____. 【答案】2,2 【解析】 【分析】
先求出点P到直线x1的距离,再根据对称性求出对称点P'到直线x1的距离,从而得到点P'的横坐标,即可得解. 【详解】 ∵点P4,2,
∴点P到直线x1的距离为413,∴点P关于直线x1的对称点P'到直线x1的距离为3, ∴点P'的横坐标为132, ∴对称点P'的坐标为2,2. 故答案为:2,2.
【点睛】
本题考查了坐标与图形变化﹣对称,根据轴对称性求出对称点到直线x1的距离,从而得到横坐标是解题的关键,作出图形更形象直观.
20.(2019·山东中考真题)如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,建立平面直角坐标系,VABO与它们的顶点均在格点(网格线的交点)上,则点P的坐标为_____ VABO是以点P为位似中心的位似图形,
【答案】(3,2) 【解析】 【分析】
根据位似图形的性质“位似图形对应点连线的交点是位似中心”,连接BB并延长,AA并延长,BB与
AA的交点即为位似中心P点,根据相似三角形性质求解.
【详解】
根据位似图形的性质“位似图形对应点连线的交点是位似中心”,
连接BB并延长,AA并延长,BB与AA的交点即为位似中心P点,由图可知B、B、P在一条直线上,则P点横坐标为-3,
由图可得VABO和VABO的位似比为所以
OB31,BB2, OB62PBPB1, PBPBBB2解得PB=2,
所以P点纵坐标为, 即P点坐标为(3,2).
故答案为:(3,2) 【点睛】
本题主要考查图形的位似变换.找出相似比是关键.
21.(2019·四川中考真题)如图,在RtABC中,∠B90o,AB5,BC12,将ABC绕点A逆
时针旋转得到ADE,使得点D落在AC上,则tanECD的值为_______.
【答案】
3 2【解析】 【分析】
在RtABC中,由勾股定理可得AC13.根据旋转性质可得AE13,AD5,DE12,利用线段的和差关系可得CD8.在RtCED中根据tanECD【详解】
∵在RtABC中,AB=5,BC=12, ∴ACAB2BC213.
∵ABC绕点A逆时针旋转得到ADE,
∴AEAC13,ADAB5,DEBC12, ∴CD=AC-AD=8.
在RtCED中,tanECD故答案为:【点睛】
本题主要考查了旋转的性质以及解直角三角形,难度较小,求出所求三角函数值的直角三角形的对应边长度,根据线段比就可解决问题.
22.(2019·吉林中考真题)如图,在四边形ABCD中,AB10,BDAD.若将BCD沿BD折叠,点C与边AB的中点E恰好重合,则四边形BCDE的周长为________.
DE计算即可. DCDE123. DC823 2
【答案】20
【解析】 【分析】
根据直角三角形斜边上中线的性质,即可得到DE=BE=的周长为5×4=20. 【详解】
解:∵BD⊥AD,点E是AB的中点, ∴DE=BE=
1AB=5,再根据折叠的性质,即可得到四边形BCDE21AB=5, 2由折叠可得,CB=BE,CD=ED, ∴四边形BCDE的周长为5×4=20, 故答案为:20. 【点睛】
本题主要考查了直角三角形的性质及折叠问题,折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
23.(2019·湖南中考真题)如图,已知ABC是等腰三角形,ABAC,BAC45,点D在AC边上,将ABD绕点A逆时针旋转45°得到ACD',且点D′、D、B三点在同一条直线上,则ABD的度数是_____.
【答案】22.5° 【解析】 【分析】
由旋转的性质可得BACCAD'45,ADAD',由等腰三角形的性质可得AD'D67.5,
D'AB90,即可求ABD的度数.
【详解】
∵将ABD绕点A逆时针旋转45°得到ACD',
∴BACCAD'45,ADAD' ∴AD'D67.5,D'AB90 ∴ABD=22.5 故答案为:22.5° 【点睛】
本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,熟练运用旋转的性质是本题的关键.
24.(2019·辽宁中考真题)在平面直角坐标系中,点A,B的坐标分别是A4,2,B5,0,以点O为位似中心,相们比为
1,把VABO缩小,得到VA1B1O,则点A的对应点A1的坐标为_____. 2【答案】2,1或2,1 【解析】 【分析】
利用位似图形的性质可得对应点坐标乘以【详解】
解:以点O为位似中心,相似比为则点A的对应点A1的坐标为4故答案为:2,1或2,1. 【点睛】
本题考查的是位似图形,熟练掌握位似变换是解题的关键.
11和-即可求解. 221,把VABO缩小,点A的坐标是A4,2 21111,2或4,2,即2,1或2,1, 22224,点E,F分别在边AD,BC上,将四边5AE形AEFB沿EF翻折,使AB的对应线段MN经过顶点C,当MNBC时,的值是_____.
AD25.(2019·四川中考真题)如图,在菱形ABCD中,sinB
【答案】
2. 9【解析】 【分析】
延长CM交AD于点G,进而利用翻折变换的性质得出AEME,AEMC,BFFN,
BN,ABMN,再利用菱形的性质得出ABBCCDAD,BD,AB180,
设CF4x,FN5x,利用勾股定理得出BC9xABCDAD,再根据三角函数进行计算即可解答 【详解】
延长CM交AD于点G,
∵将四边形AEFB沿EF翻折,
∴AEME,AEMC,BFFN,BN,ABMN ∵四边形ABCD是菱形
∴ABBCCDAD,BD,AB180 ∵sinB4CFsinN, 5FN∴设CF4x,FN5x, ∴CNFN2CF23x,
∴BC9xABCDAD, ∵sinB4GCsinD 5CD
∴GC36x 536x66xx 55∴GMGCMNCN∵AB180,EMCEMG180 ∴BEMG
4EG 5EM3GM∴cosEMG
5EM∴sinBsinEMG∴EM=2x, ∴AE2x,
AE2x2 AD9x92故答案为:.
9∴【点睛】
此题考查翻折变换,菱形的性质,三角函数,解题关键在于利用折叠的性质进行解答
26.(2019·四川中考真题)如图,ABC中,ABC90,BABC2,将ABC绕点C逆时针旋转60得到DEC,连接BD,则BD2的值是___.
【答案】843 【解析】 【分析】
连接AD,由旋转的性质可得CA=CD,∠ACD=60°,得到△ACD为等边三角形,由AB=BC,CD=AD,得出BD垂直平分AC,于是求出BO=【详解】
如图,连接AD,设AC与BD交于点O,
1AC=2,OD=CD•sin60°=6,可得BD=BO+OD,即可求解. 2
由题意得:CACD,ACD60 ∴ACD为等边三角形,
∴ADCD,DACDCAADC60; ∵ABC90,ABBC2, ∴ACCD22, ∵ABBC,CDAD, ∴BD垂直平分AC, ∴BO∴BD1AC2,ODCDsin606, 226 ∴BD2(26)2843, 故答案为:843 【点睛】
本题考查了图形的变换-旋转,等腰直角三角形的性质,等边三角形的判定和性质,线段的垂直平分线的性质,准确把握旋转的性质是解题的关键.
27.(2019·黑龙江中考真题)如图将△ABC绕点C逆时针旋转得到△ABC,其中点A与A是对应点,点B′与B是对应点,点B′落在边AC上,连接AB,若ACB45,AC3,BC2,则AB的长为__________.
【答案】13
【解析】 【分析】
由旋转的性质可知ACAC3,ACBACA45,故ACB90,根据勾股定理即可求解. 【详解】
解:∵将△ABC绕点C逆时针旋转得到△ABC, ∴ACAC3,ACBACA45 ∴ACB90 ∴ABBC2AC213 故答案为13 【点睛】
本题主要考查了旋转的性质,对应角相等,对应线段相等,旋转角相等,以及勾股定理,灵活运用旋转的性质是解题的关键.
28.(2019·湖北中考真题)如图,在平面直角坐标系中,RtABC的直角顶点C的坐标为 (1,0),点A在x轴正半轴上,且AC2.将ABC先绕点C逆时针旋转90o,再向左平移3个单位,则变换后点A的对应点的坐标为______.
【答案】(2,2) 【解析】 【分析】
先求出点A的坐标,然后根据旋转的性质求出旋转后点A的对应点的坐标,继而根据平移的性质即可求得答案. 【详解】
∵点C的坐标为(1,0),AC2, ∴点A的坐标为(3,0),
如图所示,将RtABC先绕点C逆时针旋转90°, 则点A'的坐标为(1,2),
再向左平移3个单位长度,则变换后点A'的对应点坐标为(2,2), 故答案为:(2,2).
【点睛】本题考查了平移变换、旋转变换,熟练掌握平移的性质以及旋转的性质是解题的关键.
29.(2019·四川中考真题)如图,ABC、BDE都是等腰直角三角形,BABC,BDBE,AC4,
DE22.将BDE绕点B逆时针方向旋转后得BD'E',当点E'恰好落在线段AD'上时,则
CE'______.
【答案】26 【解析】 【分析】
如图,连接CE',易求得ABBC22,BDCE2,根据旋转的性质得到D'BBE'BD,由全等三角形的性质得到D'CE'B45o,过B作BHCE'D'BE'90o,D'BDABE',于H,解直角三角形即可得到结论. 【详解】
解:如图,连接CE',
∵ABC、BDE都是等腰直角三角形,BABC,BDBE,AC4,DE22, ∴ABBC22,BDBE2,
∵将BDE绕点B逆时针方向旋转后得BD'E',
∴D'BBE'BD2,D'BE'90o,D'BDABE', ∴ABD'CBE', ∴ABD'CBE'SAS, ∴D'CE'B45o, 过B作BHCE'于H, 在RtBHE'中,BHE'H在RtBCH中,CH∴CE'2BE'2, 2BC2BH26,
26,
故答案为:26.
【点睛】
本题考查了旋转的性质、全等三角形的判定和性质、等腰直角三角形的性质和解直角三角形等知识,熟练掌握旋转的性质、正确的作出辅助线是解题的关键.
30.(2019·辽宁中考真题)如图,在△ABC中,AC=BC,将△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE.若AB=2,∠ACB=30°,则线段CD的长度为______.
【答案】2 【解析】 【分析】
连接CE,如图,利用旋转的性质得到AD=AB=2,AE=AC,∠CAE=60°,∠AED=∠ACB=30°,则可判断△ACE
为等边三角形,从而得到∠AEC=60°,再判断DE平分∠AEC,根据等腰三角形的性质得到DE垂直平分AC,于是根据线段垂直平分线的性质得DC=DA=2. 【详解】
解:连接CE,如图,
∵△ABC绕点A逆时针旋转60°,得到△ADE, ∴AD=AB=2,AE=AC,∠CAE=60°,∠AED=∠ACB=30°, ∴△ACE为等边三角形, ∴∠AEC=60°, ∴DE平分∠AEC, ∴DE垂直平分AC, ∴DC=DA=2.
故答案为2. 【点睛】
本题考查了旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.也考查了等边三角形的判定与性质.
31.(2019·辽宁中考真题)如图,△ABC是等边三角形,点D为BC边上一点,BD1DC2,以点D2为顶点作正方形DEFG,且DEBC,连接AE,AG.若将正方形DEFG绕点D旋转一周,当AE取最小值时,
AG的长为________.
【答案】8 【解析】 【分析】
过点A作AMBC于M,由已知得出DC4,得出BCBDDC6,由等边三角形的性质得出
ABACBC6,BM理得出AM11BC63,得出DMBMBD1,在RtVABM中,由勾股定22AB2BM233,当正方形DEFG绕点D旋转到点E、A、D在同一条直线上时,
ADAEDE,即此时AE取最小值,在RtVADM中,由勾股定理得出ADDM2AM227,在RtVADG中,由勾股定理即可得出AG【详解】
过点A作AMBC于M, ∵BDAD2DG28.
1DC2, 2∴DC4,
∴BCBDDC246, ∵△ABC是等边三角形, ∴ABACBC6, ∵AMBC, ∴BM11BC63, 22∴DMBMBD321, 在RtVABM中,AMAB2BM2623233,
当正方形DEFG绕点D旋转到点E、A、D在同一条直线上时,ADAEDE, 即此时AE取最小值, 在RtVADM中,AD∴在RtVADG中,AG故答案为:8.
DM2AM212(33)227, AD2DG2(27)2628;
【点睛】
本题考查了旋转的性质、正方形的性质、等边三角形的性质、勾股定理以及最小值问题;熟练掌握正方形
的性质和等边三角形的性质是解题的关键.
32.(2019·湖北中考真题)问题背景:如图,将ABC绕点A逆时针旋转60°得到ADE,DE与BC交于点P,可推出结论:PAPCPE
问题解决:如图,在MNG中,MN6,M75,MG42.点O是MNG内一点,则点O到
MNG三个顶点的距离和的最小值是___________
【答案】229 【解析】 【分析】
如图,将△MOG绕点M逆时针旋转60°,得到△MPQ,易知△MOP为等边三角形,继而得到点O到三顶点的距离为:ON+OM+OG=ON+OP+PQ,由此可以发现当点N、O、P、Q在同一条直线上时,有ON+OM+OG最小,此时,∠NMQ=75°+60°=135°,过Q作QA⊥NM交NM的延长线于A,利用勾股定理进行求解即可得. 【详解】
如图,将△MOG绕点M逆时针旋转60°,得到△MPQ, 显然△MOP为等边三角形, ∴,OM+OG=OP+PQ,
∴点O到三顶点的距离为:ON+OM+OG=ON+OP+PQ, ∴当点N、O、P、Q在同一条直线上时,有ON+OM+OG最小, 此时,∠NMQ=75°+60°=135°,
过Q作QA⊥NM交NM的延长线于A,则∠MAQ=90°, ∴∠AMQ=180°-∠NMQ=45°, ∵MQ=MG=42, ∴AQ=AM=MQ•cos45°=4,
∴NQ=AN2AQ2(46)242229,
故答案为:229.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,最短路径问题,勾股定理,解直角三角形等知识,综合性较强,有一定的难度,正确添加辅助线是解题的关键.
33.(2019·江苏中考真题)如图,过点C(3,4)的直线y2xb交x轴于点A,∠ABC=90°,AB=CB,曲线y(x0)过点B,将点A沿y轴正方向平移a个单位长度恰好落在该曲线上,则a的值为________.
kx
【答案】4 【解析】 【分析】
分别过点B、点C作y轴和x轴的平行线,两条平行线相交于点M,与x轴的交点为N.将C(3,4)代入
y2xb可得b=-2,然后求得A点坐标为(1,0),证明△ABN≌△BCM,可得AN=BM=3,CM=BN=1,可求出
B(4,1),即可求出k=4,由A点向上平移后落在y【详解】
分别过点B、点C作y轴和x轴的平行线,两条平行线相交于点M,与x轴的交点为N,则∠M=∠ANB=90°, 把C(3,4)代入y2xb,得4=6+b,解得:b=-2, 所以y=2x-2,
令y=0,则0=2x-2,解得:x=1,
4
上,即可求得a的值. x
所以A(1,0), ∵∠ABC=90°, ∴∠CBM+∠ABN=90°, ∵∠ANB=90°, ∴∠BAN+∠ABN=90°, ∴∠CBM=∠BAN,
又∵∠M=∠ANB=90°,AB=BC, ∴△ABN≌△BCM, ∴AN=BM,BN=CM,
∵C(3,4),∴设AN=m,CM=n,
mn4m3则有,解得,
m1n3n1
∴ON=3+1=4,BN=1, ∴B(4,1),
∵曲线y(x0)过点B, ∴k=4,
kx4, x
∵将点A沿y轴正方向平移a个单位长度恰好落在该曲线上,此时点A移动后对应点的坐标为(1,a),
∴y∴a=4, 故答案为:4.
【点睛】
本题考查了反比例函数与几何图形的综合,涉及了待定系数法,全等三角形的判定与性质,点的平移等知识,正确添加辅助线,利用数形结合思想灵活运用相关知识是解题的关键. 三、解答题
34.(2019·宁夏中考真题)已知:在平面直角坐标系中,ABC的三个顶点的坐标分别为A(5,4),B(0,3),
C(2,1).
(1)画出ABC关于原点成中心对称的A1B1C1,并写出点C1的坐标; (2)画出将A1B1C1绕点C1按顺时针旋转90o所得的A2B2C1.
【答案】(1)如图所示,A1B1G1即为所求,见解析,点C1的坐标为(2,1);(2)如图所示,A2B2C1即为所求.见解析. 【解析】 【分析】
1分别作出三顶点关于原点的对称点,再顺次连接即可得;
2分别作出点A1、B1绕点C1按顺时针旋转90o所得的对应点,再顺次连接即可得.
【详解】
解:(1)如图所示,A1B1G1即为所求,其中点C1的坐标为(2,1).
(2)如图所示,A2B2C1即为所求. 【点睛】
此题主要考查了图形的旋转变换,正确得出对应点位置是解题关键.
35.(2019·湖北中考真题)请仅用无刻度的直尺完成下列画图,不写画法,保留画图痕迹. (1)如图①,四边形ABCD中,AB=AD,B=D,画出四边形ABCD的对称轴m; (2)如图②,四边形ABCD中,AD∥BC,A=D,画出边BC的垂直平分线n.
【答案】(1)见解析;(2)见解析; 【解析】 【分析】
(1)连接AC,AC所在直线即为对称轴m.
(2)延长BA,CD交于一点,连接AC,BC交于一点,连接两点获得垂直平分线n. 【详解】
解:(1)如图①,直线m即为所求 (2)如图②,直线n即为所求
【点睛】
本题考查了轴对称作图,根据全等关系可以确定点与点的对称关系,从而确定对称轴所在,即可画出直线. 36.(2019·贵州中考真题)将在同一平面内如图放置的两块三角板绕公共顶点A旋转,连接BC,DE.探究S△ABC与S△ADC的比是否为定值.
(1)两块三角板是完全相同的等腰直角三角板时,S△ABC:S△ADE是否为定值?如果是,求出此定值,如果不是,说明理由.(图①)
(2)一块是等腰直角三角板,另一块是含有30°角的直角三角板时,S△ABC:S△ADE是否为定值?如果是,求出此定值,如果不是,说明理由.(图②)
(3)两块三角板中,∠BAE+∠CAD=180°,AB=a,AE=b,AC=m,AD=n(a,b,m,n为常数),S△ABC:S△ADE是否为定值?如果是,用含a,b,m,n的式子表示此定值(直接写出结论,不写推理过程),如果不是,说明理由.(图③)
【答案】(1)结论:S△ABC:S△ADE=1,为定值.理由见解析;(2)S△ABC:S△ADE=
3,为定值,理由见解析;3(3)S△ABC:S△ADE=【解析】 【分析】
ma,为定值.理由见解析. nb(1)结论:S△ABC:S△ADE=定值.如图1中,作DH⊥AE于H,CG⊥BA交BA的延长线于G.首先证明∠DAE=∠CAG,利用三角形的面积公式计算即可.
(2)结论:S△ABC:S△ADE=定值.如图1中,作DH⊥AE于H,CG⊥BA交BA的延长线于G.首先证明∠DAE=∠CAG,利用三角形的面积公式计算即可.
(3)结论:S△ABC:S△ADE=定值.如图1中,作DH⊥AE于H,CG⊥BA交BA的延长线于G.首先证明∠DAE=∠CAG,利用三角形的面积公式计算即可. 【详解】
(1)结论:S△ABC:S△ADE=定值.
理由:如图1中,作DH⊥AE于H,CG⊥BA交BA的延长线于G.
∵∠BAE=∠CAD=90°,
∴∠BAC+∠EAD=180°,∠BAC+∠CAG=180°, ∴∠DAE=∠CAG, ∵AB=AE=AD=AC,
∴
SVABCSVAED1ABACsinCAG21. 1AEADsinDAE2(2)如图2中,S△ABC:S△ADE=定值.
理由:如图1中,作DH⊥AE于H,CG⊥BA交BA的延长线于G.
不妨设∠ADC=30°,则AD3AC,AE=AB, ∵∠BAE=∠CAD=90°,
∴∠BAC+∠EAD=180°,∠BAC+∠CAG=180°, ∴∠DAE=∠CAG,
∴
SVABCSVAED1ABACsinCAG32.
13AEADsinDAE2(3)如图3中,如图2中,S△ABC:S△ADE=定值.
理由:如图1中,作DH⊥AE于H,CG⊥BA交BA的延长线于G.
∵∠BAE=∠CAD=90°,
∴∠BAC+∠EAD=180°,∠BAC+∠CAG=180°, ∴∠DAE=∠CAG,
∵AB=a,AE=b,AC=m,AD=n
SVABC∴
SVAED1ABACsinCAGma2. 1nbAEADsinDAE2【点睛】
本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的性质,30度的直角三角形的性质,三角形的面积等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,属于中考常考题型.
37.(2019·黑龙江中考真题)如图,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,OAB的三个顶点O(0,0)、A(4,1)、B(4,4)均在格点上. (1)画出OAB关于y轴对称的OA1B1,并写出点A1的坐标;
(2)画出OAB绕原点O顺时针旋转90o后得到的OA2B2,并写出点A2的坐标; (3)在(2)的条件下,求线段OA在旋转过程中扫过的面积(结果保留).
【答案】(1)(4,1)(2)(1,4)(3)【解析】 【分析】
17 4(1)根据题意,可以画出相应的图形,并写出点A1的坐标; (2)根据题意,可以画出相应的图形,并写出点A2的坐标;
(3)根据题意可以求得OA的长,从而可以求得线段OA在旋转过程中扫过的面积 【详解】
(1)如右图所示, 点A1的坐标是(4,1); (2)如右图所示, 点A2的坐标是(1,4); (3)Q点A(4,1),
OA124217,
290(17)17线段OA在旋转过程中扫过的面积是:. 3604
【点睛】
此题考查作图-轴对称变换,作图-旋转变换,扇形面积的计算,解题关键在于掌握作图法则
38.(2019·湖北中考真题)如图1,ABC中,CACB,ACB,D为ABC内一点,将CAD绕点C按逆时针方向旋转角得到CBE,点A,D的对应点分别为点B,E,且A,D,E三点在同一直线上. (1)填空:CDE (用含的代数式表示);
(2)如图2,若60o,请补全图形,再过点C作CFAE于点F,然后探究线段CF,AE,BE之间的数量关系,并证明你的结论;
(3)若90,AC52,且点G满足AGB90,BG6,直接写出点C到AG的距离.
【答案】(1)【解析】 【分析】
18023;(2)AEBE(3)1或7 CF,理由见解析;23(1)由旋转的性质可得CDCE,(2)由旋转的性质可得ADBE,DCEa,即可求解;
CDCE,DCE60,可证CDE是等边三角形,由等边三角形
的性质可得DFEF3CF,即可求解; 3(3)分点G在AB的上方和AB的下方两种情况讨论,利用勾股定理可求解.
【详解】
(1)Q将CAD绕点C按逆时针方向旋转角得到CBE
ACDBCE,DCEa CDCE
180 2180故答案为:
2CDE(2)AEBE23CF 3理由如下:如图,
Q将CAD绕点C按逆时针方向旋转角60o得到CBE
ACDBCE
ADBE,CDCE,DCE60
CDE是等边三角形,且CFDE DFEF3CF 3QAEADDFEF AEBE23CF 3(3)如图,当点G在AB上方时,过点C作CEAG于点E,
QACB90,ACBC52
CABABC45,AB10 QACB90AGB
点C,点G,点B,点A四点共圆
AGCABC45,且CEAG AGCECG45
CEGE
QAB10,GB6,AGB90
AGAB2GB28
QAC2AE2CE2,
(52)2(8CE)2CE2
,CE1 CE7(不合题意舍去)
若点G在AB的下方,过点C作CFAG, 同理可得:CF7
Q点C到AG的距离为1或7.
【点睛】
本题是几何变换综合题,考查了全等三角形的性质,旋转的性质,等边三角形的性质,勾股定理,利用勾股定理列出方程是本题的关键.
39.(2019·山东中考真题)如图,ABC和ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,
BACDAE90.
(1)如图1,连接BE,CD,BE的廷长线交AC于点F,交CD于点P,求证:BPCD; (2)如图2,把ADE绕点A顺时针旋转,当点D落在AB上时,连接BE,CD,CD的延长线交BE于点P,若BC62,AD3,求PDE的面积. 【答案】(1)见解析;(2)PDE的面积9. 10
【解析】 【分析】
(1)根据等腰直角三角形的性质得到ADAE,ABAC,BAEDAC,根据全等三角形的性质得到ABEACD,根据余角的性质即可得到结论;
(2)根据全等三角形的性质得到ABEACD,BECD,求得EPD90,得到DE32,AB6,求得BD633,CD35,根据相似三角形的性质得到PD形的面积公式即可得到结论. 【详解】
655,PB根据三角55(1)∵ABC和ADE是有公共顶点的等腰直角三角形,BACDAE90, ∴ADAE,ABAC,BACEAFEADEAF, 即BAEDAC,
ABAC在ABE与ADC中,BAECAD,
AEAD∴ABEADCSAS, ∴ABEACD,
∵ABEAFBABECFP90, ∴CPF90, ∴BPCD;
AEAD(2)在ABE与ACD中,EABCAB90,
ABAC∴ABEACDSAS, ∴ABEACD,BECD, ∵PDBADC, ∴BPDCAB90, ∴EPD90,
∵BC62,AD3, ∴DE32,AB6, ∴BD633,CD∵BDP:CDA, ∴
AD2AC235,
BDPDPB, CDADAC335PDPB, 36655,PB,
55∴∴PD∴PE356595, 5519559. 25510∴PDE的面积【点睛】
本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质.熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
40.(2019·辽宁中考真题)思维启迪:(1)如图1,A,B两点分别位于一个池塘的两端,小亮想用绳子测量A,B间的距离,但绳子不够长,聪明的小亮想出一个办法:先在地上取一个可以直接到达B点的点C,连接BC,取BC的中点P(点P可以直接到达A点),利用工具过点C作CD∥AB交AP的延长线于点D,此时测得CD=200米,那么A,B间的距离是 米.
思维探索:(2)在△ABC和△ADE中,AC=BC,AE=DE,且AE<AC,∠ACB=∠AED=90°,将△ADE绕点A顺时针方向旋转,把点E在AC边上时△ADE的位置作为起始位置(此时点B和点D位于AC的两侧),设旋
转角为α,连接BD,点P是线段BD的中点,连接PC,PE.
①如图2,当△ADE在起始位置时,猜想:PC与PE的数量关系和位置关系分别是 ;
②如图3,当α=90°时,点D落在AB边上,请判断PC与PE的数量关系和位置关系,并证明你的结论; ③当α=150°时,若BC=3,DE=l,请直接写出PC2的值.
【答案】(1)200;(2)①PC=PE,PC⊥PE;②PC与PE的数量关系和位置关系分别是PC=PE,PC⊥PE,见解析;③PC2=【解析】 【分析】
(1)由CD∥AB,可得∠C=∠B,根据∠APB=∠DPC即可证明△ABP≌△DCP,即可得AB=CD,即可解题. (2)①延长EP交BC于F,易证△FBP≌△EDP(SAS)可得△EFC是等腰直角三角形,即可证明PC=PE,PC⊥PE. ②作BF∥DE,交EP延长线于点F,连接CE、CF,易证△FBP≌△EDP(SAS),结合已知得BF=DE=AE,再证明△FBC≌△EAC(SAS),可得△EFC是等腰直角三角形,即可证明PC=PE,PC⊥PE.
③作BF∥DE,交EP延长线于点F,连接CE、CF,过E点作EH⊥AC交CA延长线于H点,由旋转旋转可知,∠CAE=150°,DE与BC所成夹角的锐角为30°,得∠FBC=∠EAC,同②可证可得PC=PE,PC⊥PE,再由已知解三角形得∴EC=CH+HE=1033,即可求出PC22
2
2
1033. 211033 EC222【详解】
(1)解:∵CD∥AB,∴∠C=∠B, 在△ABP和△DCP中,
BPCPAPBDPC, BC∴△ABP≌△DCP(SAS), ∴DC=AB. ∵AB=200米. ∴CD=200米, 故答案为:200.
(2)①PC与PE的数量关系和位置关系分别是PC=PE,PC⊥PE.
理由如下:如解图1,延长EP交BC于F, 同(1)理,可知∴△FBP≌△EDP(SAS), ∴PF=PE,BF=DE, 又∵AC=BC,AE=DE, ∴FC=EC, 又∵∠ACB=90°,
∴△EFC是等腰直角三角形, ∵EP=FP, ∴PC=PE,PC⊥PE.
②PC与PE的数量关系和位置关系分别是PC=PE,PC⊥PE.
理由如下:如解图2,作BF∥DE,交EP延长线于点F,连接CE、CF, 同①理,可知△FBP≌△EDP(SAS), ∴BF=DE,PE=PF=∵DE=AE, ∴BF=AE,
∵当α=90°时,∠EAC=90°, ∴ED∥AC,EA∥BC ∵FB∥AC,∠FBC=90, ∴∠CBF=∠CAE, 在△FBC和△EAC中,
1EF, 2BFAECBECAE, BCAC∴△FBC≌△EAC(SAS), ∴CF=CE,∠FCB=∠ECA, ∵∠ACB=90°, ∴∠FCE=90°,
∴△FCE是等腰直角三角形, ∵EP=FP,
∴CP⊥EP,CP=EP=
1EF. 2③如解图3,作BF∥DE,交EP延长线于点F,连接CE、CF,过E点作EH⊥AC交CA延长线于H点, 当α=150°时,由旋转旋转可知,∠CAE=150°,DE与BC所成夹角的锐角为30°, ∴∠FBC=∠EAC=α=150° 同②可得△FBP≌△EDP(SAS),
同②△FCE是等腰直角三角形,CP⊥EP,CP=EP=在Rt△AHE中,∠EAH=30°,AE=DE=1, ∴HE=
2CE, 213,AH=, 22又∵AC=AB=3, ∴CH=3+
3, 22
2
∴EC=CH+HE=1033 2
∴PC=
2
11033 EC222
【点睛】
本题考查几何变换综合题,考查了旋转的性质、全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形性质、勾股定理和30°直角三角形性质等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于压轴题.
41.(2019·辽宁中考真题)如图,四边形ABCD是正方形,连接AC,将△ABC绕点A逆时针旋转α得VAEF,连接CF,O为CF的中点,连接OE,OD.
(1)如图1,当45时,请直接写出OE与OD的关系(不用证明). (2)如图2,当4590时,(1)中的结论是否成立?请说明理由. (3)当360时,若AB42,请直接写出点O经过的路径长.
【答案】(1)OE=OD,OEOD,理由见解析;(2)当4590时,(1)中的结论成立,理由见解析;(3)点O经过的路径长为8. 【解析】 【分析】
(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边一半的性质可得OD与OE的数量关系;根据旋转的性质和正方形的性质可得AC=AF以及△ACF各内角的度数,进一步即可求出∠COE与∠DOF的度数,进而可得OD与OE的位置关系;
(2)延长EO到点M,使OMEO,连接DM、CM、DE,如图2所示,先根据SAS证明VCOM≌VFOE,得MCFEFC,CMEF,再根据正方形的性质和旋转的性质推得FCDCFEMCF,进一步在△ACF中根据三角形内角和定理和正方形的性质得出DAEDCM,再一次运用SAS推出
VADE≌VCDM,于是DEDM,进一步即可得出OE、OD的位置关系,然后再运用SAS推出
VCOM≌△COD,即可得OD与OE的数量关系;
(3)连接AO,如图3所示,先根据等腰三角形三线合一的性质得出AOC90,即可判断点O的运动路径,由360可得点O经过的路径长,进一步即可求得结果. 【详解】
解:(1)OE=OD,OEOD;理由如下: 由旋转的性质得:AFAC,?AFE?ACB,
∵四边形ABCD是正方形,∴ACBACDFAC45,
∴ACFAFC11804567.5, 2∴DCFEFC22.5,
∵FEC90,O为CF的中点,∴OE同理:OD1CFOCOF, 21CF,∴OEODOCOF, 2∴EOC2EFO45,DOF2DCO45, ∴DOE180454590,∴OEOD; (2)当4590时,(1)中的结论成立,理由如下: 延长EO到点M,使OMEO,连接DM、CM、DE,如图2所示:
∵O为CF的中点,∴OCOF,
OMOE在VCOM和VFOE中,COMFOE,
OCOF∴VCOM≌VFOE(SAS),∴MCFEFC,CMEF. ∵四边形ABCD是正方形,∴ABBCCD,BACBCA45, ∵ABC绕点A逆时针旋转α得AEF, ∴ABAEEFCD,ACAF, ∴CDCM,ACFAFC,
∵ACFACDFCD,AFCAFECFE,ACDAFE45, ∴FCDCFEMCF,
∵EACDAE45,FADDAE45,∴EACFAD,
在VACF中,∵ACFAFCCAF180, ∴DAE2FADDCM90180,
∵FADDAE45,∴FADDCM45,∴DAEDCM,
AECM在VADE和VCDM中,DAEDCM,
ADCD∴VADE≌VCDM(SAS),∴DEDM, ∵OEOM,∴OEOD,
CMCD在VCOM和△COD中,MCFFCD,
OCOC∴VCOM≌△COD(SAS),∴OMOD. ∴OE=OD,∴OE=OD,OEOD; (3)连接AO,如图3所示:
∵ACAF,COOF,∴AOCF,∴AOC90, ∴点O在以AC为直径的圆上运动,
∵360,∴点O经过的路径长等于以AC为直径的圆的周长, ∵AC2AB2428,∴点O经过的路径长为:d8.
【点睛】
本题是正方形的综合题,综合考查了正方形的性质、旋转的性质、全等三角形的判定与性质、等腰三角形的性质和判断动点运动路径等知识,考查的知识点多、综合性强,倍长中线构造全等三角形、熟知正方形的性质、灵活应用旋转的性质和全等三角形的判定与性质是解(2)题的关键.
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