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第七章图形的变化章节测试
(时间:90分钟 满分:120分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只
有一个选项是符合题目要求的)
1.在以下绿色食品、回收、节能、节水四个标志中,是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
根据轴对称图形的概念求解.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.
【详解】
A、不是轴对称图形,故A不符合题意;
B、不是轴对称图形,故B不符合题意;
C、不是轴对称图形,故C不符合题意;
D、是轴对称图形,故D符合题意.
故选D.
【点睛】
本题主要考查轴对称图形的知识点.确定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.
2.在平面直角坐标系中,点 关于 轴对称的点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
利用关于x轴对称的点坐标特征:横坐标不变,纵坐标互为相反数解答即可.
【详解】
点 关于 轴对称的点的坐标为(3,-2),
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故选:D.
【点睛】
本题主要考查了关于坐标轴对称的点的坐标特征,熟练掌握关于坐标轴对称的点的坐标特
征是解答的关键.
3.如图,将 绕点 逆时针旋转 得到 ,若 且 于点 ,
则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由旋转的性质可得∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,由直角三角形的性质可得∠DAC=20°,
即可求解.
【详解】
解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转55°得△ADE,
∴∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,
∵AD⊥BC,
∴∠DAC=20°,
∴∠BAC=∠BAD+∠DAC=75°.
故选C.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是本题的关键.
4.如图,在3×3的正方形网格中,有三个小正方形已经涂成灰色,若再任意涂灰1个白色
的小正方形(每个白色的小正方形被涂成灰色的可能性相同),使新构成灰色部分的图形
是轴对称图形的概率是
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A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图,当1,2两个分别涂成灰色,新构成灰色部分的图形是轴对称图形,
故新构成灰色部分的图形是轴对称图形的概率是: = .故选D.
【名师点睛】此题主要考查了利用轴对称设计图案,正确掌握轴对称图形的性质是解题关
键.
5.在平面直角坐标系中,将线段AB平移后得到线段 ,点 的对应点 的坐标
为 ,则点 的对应点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
根据点A到A′确定出平移规律,再根据平移规律列式计算即可得到点B′的坐标.
【详解】
解:∵ , ,
∴平移规律为横坐标减4,纵坐标减4,
∵ ,
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∴点B′的坐标为 ,
故选:C.
【点睛】
本题考查了坐标与图形变化-平移,平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐
标上移加,下移减,先确定出平移规律是解题的关键.
6.如图,在 中, , .将 绕点 逆时针方向旋转 ,
得到 ,连接 .则线段 的长为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据旋转性质可知 , ,再由勾股定理即可求出线段 的长.
【详解】
解:∵旋转性质可知 , ,
∴ ,
故选:B.
【点睛】
此题主要考查旋转的性质和勾股定理求出直角三角形边长,解题关键是根据旋转性质得出
是等腰直角三角形.
7.在平面直角坐标系中,点G的坐标是 ,连接 ,将线段 绕原点O旋转 ,
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得到对应线段 ,则点 的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意可得两个点关于原点对称,即可得到结果.
【详解】
根据题意可得, 与G关于原点对称,
∵点G的坐标是 ,
∴点 的坐标为 .
故选A.
【点睛】
本题主要考察了平行直角坐标系中点的对称变换,准确理解公式是解题的关键.
8.如图,在 ABCD中,将△ADC沿AC折叠后,点D恰好落在DC的延长线上的点E处.若
∠B=60°,AB=3,则△ADE的周长为
A.12 B.15 C.18 D.21
【答案】C
【解析】由折叠可得,∠ACD=∠ACE=90°,∴∠BAC=90°,
又∵∠B=60°,∴∠ACB=30°,∴BC=2AB=6,∴AD=6,
由折叠可得,∠E=∠D=∠B=60°,∴∠DAE=60°,
∴△ADE是等边三角形,∴△ADE的周长为6×3=18,故选C.
【名师点睛】本题考查了平行四边形的性质、轴对称图形性质以及等边三角形的判定.解
题时注意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.
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9.如图,将 绕点 逆时针旋转 得到 ,若 且 于点 ,
则 的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由旋转的性质可得∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,由直角三角形的性质可得∠DAC=20°,
即可求解.
【详解】
解:∵将△ABC绕点A逆时针旋转55°得△ADE,
∴∠BAD=55°,∠E=∠ACB=70°,
∵AD⊥BC,
∴∠DAC=20°,
∴∠BAC=∠BAD+∠DAC=75°.
故选C.
【点睛】
本题考查了旋转的性质,掌握旋转的性质是本题的关键.
10.如图,在直角坐标系中,点A,B的坐标为A(0,2),B(﹣1,0),将△ABO绕点O
按顺时针旋转得到△ABO,若AB⊥OB,则点A 的坐标为( )
1 1 1 1
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A.( ) B.( ) C.( ) D.( )
【答案】A
【分析】
先求出AB,OA,再作辅助线构造相似三角形,如图所示,得到对应边成比例,求出OC和
1
AC,即可求解.
1
【详解】
解:如图所示,∵点A,B的坐标分别为A(0,2),B(﹣1,0),
∴OB=1,OA=2,
∴ ,
∵∠AOB=90°,
∴∠AOB=90°,
1 1
∴O A⊥OB,
1 1
又∵AB⊥OB,
1
∴O A∥AB,
1
∴∠1=∠2,
过A 点作AC⊥x轴,
1 1
∴∠ACO=∠AOB,
1
∴ ,
∴ ,
∵O A=OA=2,
1
∴ ,
∴ , ,
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∴ ,
故选:A.
【点睛】
本题综合考查了勾股定理、旋转的性质、相似三角形的判定和性质等内容,解决本题的关
键是理解并掌握相关概念,能通过作辅助线构造相似三角形等,本题蕴含了数形结合的思
想方法等.
二、填空题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
11.如图, 与 的边 相切,切点为 .将 绕点 按顺时针方向旋转得
到 ,使点 落在 上,边 交线段 于点 .若 ,则
______度.
【答案】85
【分析】
连结OO′,先证△BOO′为等边三角形,求出∠AOB=∠OBO′=60°,由 与 的边
相切,可求∠CBO==30°,利用三角形内角和公式即可求解.
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【详解】
解:连结OO′,
∵将 绕点 按顺时针方向旋转得到 ,
∴BO′=BO=OO′,
∴△BOO′为等边三角形,
∴∠OBO′=60°,
∵ 与 的边 相切,
∴∠OBA=∠O′BA′=90°,
∴∠CBO=90°-∠OBO′=90°-60°=30°,
∵∠A′=25°
∴∠A′O′B=90°-∠A′=90°-25°=65°
∴∠AOB=∠A′O′B=65°,
∴∠OCB=180°-∠COB-∠OBC=180°-65°-30°=85°.
故答案为85.
【点睛】
本题考查图形旋转性质,切线性质,等边三角形判定与性质,直角三角形性质,掌握图形
旋转性质,切线性质,等边三角形判定与性质,直角三角形性质是解题关键.
12.在平面直角坐标系中, 的对称中心是坐标原点,顶点 、 的坐标分别是
、 ,将 沿 轴向右平移3个单位长度,则顶点 的对应点 的坐标
是___.
【答案】(4,-1)
【分析】
根据平行四边形的性质得到点C坐标,再根据平移的性质得到C 坐标.
1
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【详解】
解:在平行四边形ABCD中,
∵对称中心是坐标原点,A(-1,1),B(2,1),
∴C(1,-1),
将平行四边形ABCD沿x轴向右平移3个单位长度,
∴C(4,-1),
1
故答案为:(4,-1).
【点睛】
本题考查了坐标与图形变化-平移,平移中点的变化规律是:横坐标右移加,左移减;纵坐
标上移加,下移减.
13.如图,在平面直角坐标系中,点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,将点
绕点 顺时针旋转 得到点 ,则点 的坐标为_____________.
【答案】
【分析】
根据题意画出图形,易证明 ,求出OE、BE的长即可求出B的坐标.
【详解】
解:如图所示,点 绕点 顺时针旋转 得到点 ,
过点A作x轴垂线,垂足为D,过点B作x轴垂线,垂足为E,
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∵点 的坐标为 ,点 的坐标为 ,
∴CD=2,AD=3,
根据旋转的性质,AC=BC,
∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴AD=CE=3,CD=BE=2,
∴OE=2,BE=2,
故答案为: .
【点睛】
本题主要考查旋转变换和三角形全等的判定与性质,证明 是解题关键.
14.一张菱形纸片 的边长为 ,高 等于边长的一半,将菱形纸片沿直线
折叠,使点 与点 重合,直线 交直线 于点 ,则 的长为____________ .
【答案】 或
【解析】
【分析】
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先根据题目中描述画出两种可能的图形,再结合勾股定理即可得解.
【详解】
解:由题干描述可作出两种可能的图形.
①MN交DC的延长线于点F,如下图所示
∵高AE等于边长的一半
∴
在Rt△ADE中,
又∵沿MN折叠后,A与B重合
∴
∴
②MN交DC的延长线于点F,如下图所示
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同理可得 , ,
此时,
故答案为: 或 .
【点睛】
本题主要考查菱形的性质、折叠的性质、勾股定理等相关知识点,根据题意作出两种图形
是解题关键.
15.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC=10cm,点D为△ABC内一点,∠BAD=15°,
AD=6cm,连接BD,将△ABD绕点A按逆时针方向旋转,使AB与AC重合,点D的对应点为点
E,连接DE,DE交AC于点F,则CF的长为__________cm.
【答案】10–2
【解析】如图,过点 A 作 AG⊥DE 于点 G,由旋转知:AD=AE,∠DAE=90°,
∠CAE=∠BAD=15°,∴∠AED=∠ADG=45°,
在△AEF中,∠AFD=∠AED+∠CAE=60°,在Rt△ADG中,AG=DG= =3 ,
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在Rt△AFG中,GF= = ,AF=2FG=2 ,∴CF=AC–AF=10–2 ,
故答案为:10–2 .
【名师点睛】本题考查了旋转的性质,等腰直角三角形的性质,解直角三角形等,解题的
关键是能够通过作适当的辅助线构造特殊的直角三角形,通过解直角三角形来解决问题.
16.定义:在平面内,一个点到图形的距离是这个点到这个图上所有点的最短距离,在平面
内有一个正方形,边长为2,中心为O,在正方形外有一点 ,当正方形绕着点O
旋转时,则点P到正方形的最短距离d的取值范围为__________.
【答案】
【分析】
先确定正方形的中心O与各边的所有点的连线中的最大值与最小值,然后结合旋转的条件
即可求解.
【详解】
解:如图1,设 的中点为E,连接OA,OE,则AE=OE=1,∠AEO=90°, .
∴点O与正方形 边上的所有点的连线中,
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最小,等于1, 最大,等于 .
∵ ,
∴点P与正方形 边上的所有点的连线中,
如图2所示,当点E落在 上时,最大值PE=PO-EO=2-1=1;
如图3所示,当点A落在 上时,最小值 .
∴当正方形ABCD绕中心O旋转时,点P到正方形的距离d的取值范围是 .
故答案为:
【点睛】
本题考查了新定义、正方形的性质、勾股定理等知识点,准确理解新定义的含义和熟知正
方形的性质是解题的关键.
17.如图,在边长为 的正方形 中将 沿射线 平移,得到 ,连接
、 .求 的最小值为______.
【答案】
【解析】
【分析】
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将△ABC沿射线CA平移到△AB′C′的位置,连接C′E、AE、DE,证出四边形ABGE和四边
形EGCD均为平行四边形,根据平行四边形的性质和平移图形的性质,可得C′E=CE,
CG=DE,可得EC+GC=C′E+ED,当点C′、E、D在同一直线时,C′E+ED最小,由勾股定理
求出C′D的值即为EC+GC的最小值.
【详解】
如图,将△ABC沿射线CA平移到△AB′C′的位置,连接C′E、AE、DE,
∵AB∥GE∥DC且AB=GE=DC,
∴四边形ABGE和四边形EGCD均为平行四边形,
∴AE∥BG,CG=DE,
∴AE⊥CC′,
由作图易得,点C与点C′关于AE对称,C′E=CE,
又∵CG=DE,
∴EC+GC=C′E+ED,
当点C′、E、D在同一直线时,C′E+ED最小,
此时,在Rt△C′D′E中,
C′B′=4,B′D=4+4=8, C′D= ,
即EC+GC的最小值为 ,
故答案为: .
【点睛】
本题考查正方形的性质、图形的对称性、线段最短和平行四边形的性质与判定,解题的关
键是将两条线段的和转化为同一条线段求解.
18.如图,在△ABC中,AB=AC=4,将△ABC绕点A顺时针旋转30°,得到△ACD,延长AD交
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BC的延长线于点E,则DE的长为__________.
【答案】2 –2
【解析】根据旋转过程可知:∠CAD=30°=∠CAB,AC=AD=4.
∴∠BCA=∠ACD=∠ADC=75°.
∴∠ECD=180°–2×75°=30°.
∴∠E=75°–30°=45°.
过点C作CH⊥AE于H点,
在Rt△ACH中,CH= AC=2,AH=2 .
∴HD=AD–AH=4–2 .
在Rt△CHE中,∵∠E=45°,
∴EH=CH=2.
∴DE=EH–HD=2–(4–2 )=2 –2.
故答案为2 –2.
【名师点睛】本题主要考查了旋转的性质以及特殊直角三角形的性质,解题的关键是作垂
线构造直角三角形,利用线段的和差求解即可.
19.如图,在 中, , , ,将 绕点 逆
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时针旋转角 ( )得到 ,并使点 落在 边上,则点 所经过
的路径长为______.(结果保留 )
【答案】 .
【分析】
利用勾股定理求出AB=2,根据旋转的性质得到旋转角为∠ =60°,再由弧长计算公式,
计算出结果.
【详解】
解:∵ , , ,
∴AB=2AC,
设AC=x,则AB=2x,由勾股定理得:
,
解得:x=1,
则:AC=1,AB=2,
∵将 绕点 逆时针旋转角 ( )得到 ,且点 落在 边
上,
∴旋转角为60°,
∴∠ =60°,
∴点 所经过的路径长为: ,
故答案为: .
【点睛】
本题主要考查了勾股定理、旋转的性质和弧长的计算公式,解题关键在于找到旋转角,根
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据弧长公式进行计算.
20.如图, 与 的边 相切,切点为 .将 绕点 按顺时针方向旋转得
到 ,使点 落在 上,边 交线段 于点 .若 ,则
______度.
【答案】85
【分析】
连结OO′,先证△BOO′为等边三角形,求出∠AOB=∠OBO′=60°,由 与 的边
相切,可求∠CBO==30°,利用三角形内角和公式即可求解.
【详解】
解:连结OO′,
∵将 绕点 按顺时针方向旋转得到 ,
∴BO′=BO=OO′,
∴△BOO′为等边三角形,
∴∠OBO′=60°,
∵ 与 的边 相切,
∴∠OBA=∠O′BA′=90°,
∴∠CBO=90°-∠OBO′=90°-60°=30°,
∵∠A′=25°
∴∠A′O′B=90°-∠A′=90°-25°=65°
∴∠AOB=∠A′O′B=65°,
∴∠OCB=180°-∠COB-∠OBC=180°-65°-30°=85°.
故答案为85.
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【点睛】
本题考查图形旋转性质,切线性质,等边三角形判定与性质,直角三角形性质,掌握图形
旋转性质,切线性质,等边三角形判定与性质,直角三角形性质是解题关键.
三、解答题(本大题共6小题,共66分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
21.如图,在每个小正方形的边长为1个单位的网格中, 的顶点均在格点(网格线
的交点)上.
(1)将 向右平移5个单位得到 ,画出 ;
(2)将(1)中的 绕点C1逆时针旋转 得到 ,画出 .
【答案】(1)作图见解析;(2)作图见解析.
【分析】
(1)利用点平移的规律找出 、 、 ,然后描点即可;
(2)利用网格特点和旋转的性质画出点 , 即可.
【详解】
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解:(1)如下图所示, 为所求;
(2)如下图所示, 为所求;
【点睛】
本题考查了平移作图和旋转作图,熟悉相关性质是解题的关键.
22.如图①、图②、图③都是 的正方形网格,每个小正方形的顶点称为格点. , ,
均为格点.在给定的网格中,按下列要求画图:
(1)在图①中,画一条不与 重合的线段 ,使 与 关于某条直线对称,且
, 为格点.
(2)在图②中,画一条不与 重合的线段 ,使 与 关于某条直线对称,且 ,
为格点.
(3)在图③中,画一个 ,使 与 关于某条直线对称,且 , ,
为格点.
【答案】(1)图见解析;(2)图见解析;(3)图见解析.
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【解析】
【分析】
(1)先画出一条 的正方形网格的对称轴,根据对称性即可在图①中,描出点AB的对
称点MN,它们一定在格点上,再连接 即可.
(2)同(1)方法可解;
(3)同(1)方法可解;
【详解】
解:(1)如图①, 的正方形网格的对称轴l,描出点AB关于直线l的对称点MN,连
接 即为所求;
(2)如图②,同理(1)可得, 即为所求;
(3)如图③,同理(1)可得, 即为所求.
【点睛】
本题考查了作图 轴对称变换,解决本题的关键是找到图形对称轴的位置.
23.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,在平面直角坐标系内,
的三个顶点坐标分别为 .
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(1)画出 关于x轴对称的 ,并写出点 的坐标;
(2)画出 绕点O顺时针旋转 后得到的 ,并写出点 的坐标;
(3)在(2)的条件下,求点A旋转到点 所经过的路径长(结果保留 ).
【答案】(1)见解析, ;(2)见解析, ;(3)
【分析】
(1)分别作出点A、B关于x轴的对称点,然后依次连接即可,最后通过图象可得点 的
坐标;
(2)根据旋转的性质分别作出点A、B绕点O旋转90°的点,然后依次连接,最后根据图
象可得点 的坐标;
(3)由(2)可先根据勾股定理求出OA的长,然后根据弧长计算公式进行求解.
【详解】
解:(1)如图所示: 即为所求,
∴由图象可得 ;
(2)如图所示: 即为所求,
∴由图象可得 ;
(3)由(2)的图象可得:点A旋转到点 所经过的路径为圆弧,
∵ ,
∴点A旋转到点 所经过的路径长为 .
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【点睛】
本题主要考查旋转的性质、坐标与轴对称及弧长计算公式,熟练掌握旋转的性质、坐标与
轴对称及弧长计算公式是解题的关键.
24.在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=30°,将△ABC绕点A顺时针旋转一定的角度α得
到△DEC,点A、B的对应点分别是D、E.
(1)当点E恰好在AC上时,如图1,求∠ADE的大小;
(2)若α=60°时,点F是边AC中点,如图2,求证:四边形BEDF是平行四边形.
【解析】(1)如图1,∵△ABC绕点A顺时针旋转α得到△DEC,点E恰好在AC上,
∴CA=CD,∠ECD=∠BCA=30°,∠DEC=∠ABC=90°,
∵CA=CD,∴∠CAD=∠CDA= (180°–30°)=75°,
∴∠ADE=90°–75°=15°;
(2)如图2,
∵点F是边AC中点,∴BF= AC,
∵∠ACB=30°,∴AB= AC,∴BF=AB,
∵△ABC绕点A顺时针旋转60得到△DEC,
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∴∠BCE=∠ACD=60°,CB=CE,DE=AB,
∴DE=BF,△ACD和△BCE为等边三角形,
∴BE=CB,
∵点F为△ACD的边AC的中点,∴DF⊥AC,
易证得△CFD≌△ABC,
∴DF=BC,∴DF=BE,
而BF=DE,
∴四边形BEDF是平行四边形.
【名师点睛】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.也考查了平行四边形的判定.
25.已知 和 都是等腰直角三角形 ,
.
(1)如图1,连接 , ,求证: ;
(2)将 绕点O顺时针旋转.
①如图2,当点M恰好在 边上时,求证: ;
②当点A,M,N在同一条直线上时,若 , ,请直接写出线段 的长.
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;② 或
【分析】
(1)证明△AMO≌△BNO即可;
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(2)①连接BN,证明△AMO≌△BNO,得到∠A=∠OBN=45°,进而得到∠MBN=90°,且△OMN
为等腰直角三角形,再在△BNM中使用勾股定理即可证明;
②分两种情况分别画出图形即可求解.
【详解】
解:(1)∵ 和 都是等腰直角三角形,
∴ ,
又 ,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
(2)①连接BN,如下图所示:
∴ ,
,
且 ,
∴ ,
∴ , ,
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∴ ,
且 为等腰直角三角形,
∴ ,
在 中,由勾股定理可知:
,且
∴ ;
②分类讨论:
情况一:如下图2所示,设AO与NB交于点C,过O点作OH⊥AM于H点,
, 为等腰直角三角形,
∴ ,
在 中, ,
∴ ;
情况二:如下图3所示,过O点作OH⊥AM于H点,
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, 为等腰直角三角形,
∴ ,
在 中, ,
∴ ;
故 或 .
【点睛】
本题属于几何变换综合题,考查了全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾
股定理等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
26.综合与实践
数学实践活动,是一种非常有效的学习方式.通过活动可以激发我们的学习兴趣,提高动
手动脑能力,拓展思推空间,丰富数学体验.让我们一起动手来折一折、转一转、剪一剪,
体会活动带给我们的乐趣.
折一折:将正方形纸片ABCD折叠,使边AB、AD都落在对角线AC上,展开得折痕AE、AF,
连接EF,如图1.
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(1) _________ ,写出图中两个等腰三角形:_________(不需要添加字母);
转一转:将图1中的 绕点A旋转,使它的两边分别交边BC、CD于点P、Q,连接
PQ,如图2.
(2)线段BP、PQ、DQ之间的数量关系为_________;
(3)连接正方形对角线BD,若图2中的 的边AP、AQ分别交对角线BD于点M、点
N.如图3,则 ________;
剪一剪:将图3中的正方形纸片沿对角线BD剪开,如图4.
(4)求证: .
【答案】(1)45, , ;(2) ;(3) ;(4)见解析
【分析】
(1)由翻折的性质可知: ,
,根据正方形的性质: ,
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, 则 ,
为等腰三角形;
(2)如图:将 顺时针旋转 ,证明 全等,即可得出结论;
(3)证明 即可得出结论;
(4)根据半角模型,将 顺时针旋转 ,连接 ,可得 ,通过
得出 , 为直角三角形,结合勾股定理即可得出结论.
【详解】
(1)由翻折的性质可知:
为正方形
,
为等腰三角形
(2)如图:将 顺时针旋转 ,
由旋转的性质可得: ,
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由(1)中结论可得
为正方形,
在 和 中
(3) 为正方形 对角线
,
,
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(4)如图:将 顺时针旋转 ,连接 ,
由(2)中的结论可证
根据旋转的性质可得: ,
在 中有
【点睛】
本题是四边形的综合题,考查了正方形的性质,折叠的性质,旋转变换的性质,全等三角
形的判定和性质,以及相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,能够综合运用这些性
质是解题关键.
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