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专项训练4 平行线与图形变换
一.平移
1.如果存在一条线把一个图形分割成两个部分,使其中一个部分沿某个方向平移后能与另一个部分重合,
那么我们把这个图形叫做平移重合图形.下列图形中,平移重合图形是( )
A.平行四边形 B.等腰梯形 C.正六边形 D.圆
【分析】证明平行四边形是平移重合图形即可.
【解答】解:如图,平行四边形ABCD中,取BC,AD的中点E,F,连接EF.
∵四边形ABEF向右平移可以与四边形EFDC重合,
∴平行四边形ABCD是平移重合图形,
故选:A.
【点评】本题考查平移的性质,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
2.在《生活中的平移现象》的数学讨论课上,小明和小红先将一块三角板描边得到△ABC,后沿着直尺
BC方向平移3cm,再描边得到△DEF,连接AD.如图,经测量发现△ABC的周长为16cm,则四边形
ABFD的周长为( )
A.16cm B.22cm C.20cm D.24cm
【分析】先根据平移的性质得到CF=AD=2cm,AC=DF,而AB+BC+AC=16cm,则四边形ABFD的
周长=AB+BC+CF+DF+AD,然后利用整体代入的方法计算即可.
【解答】解:∵△ABC沿BC方向平移3cm得到△DEF,
∴CF=AD=3cm,AC=DF,
∵△ABC的周长为16cm,
∴AB+BC+AC=16cm,
∴四边形ABFD的周长=AB+BC+CF+DF+AD
=AB+BC+AC+CF+AD
=16+3+3
=22(cm).
故选:B.
【点评】本题考查了平移的性质:把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图形与原图形的形状和大小完全相同.新图形中的每一点,都是由原图形中的某一点移动后得到的,这
两个点是对应点.连接各组对应点的线段平行且相等.
3.某数学兴趣小组开展动手操作活动,设计了如图所示的三种图形,现计划用铁丝按照图形制作相应的造
型,则所用铁丝的长度关系是( )
A.甲种方案所用铁丝最长 B.乙种方案所用铁丝最长
C.丙种方案所用铁丝最长 D.三种方案所用铁丝一样长
【分析】分别利用平移的性质得出各图形中所用铁丝的长度,进而得出答案.
【解答】解:由图形可得出:甲所用铁丝的长度为:2a+2b,
乙所用铁丝的长度为:2a+2b,
丙所用铁丝的长度为:2a+2b,
故三种方案所用铁丝一样长.
故选:D.
【点评】此题主要考查了生活中的平移现象,得出各图形中铁丝的长是解题关键.
4.如图,将直角△ABC沿斜边AC的方向平移到△DEF的位置,DE交BC于点G,BG=4,EF=10,
△BEG的面积为4,下列结论:①∠A=∠BED;②△ABC平移的距离是4;③BE=CF;④四边形
GCFE的面积为16,正确的有( )
A.②③ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
【分析】由平移的性质得到BE∥AC,AB∥DE,BC=EF,BE=CF,故③正确;根据图形的平移得到
∠EDC=∠A,∠EDC=∠BED,故∠A=∠BED,故①正确;根据直角三角形斜边大于直角边得到
△ABC平移的距离>4,故②错误;根据三角形的面积公式得到GE=2,根据梯形的面积公式得到四1
边形GCFE的面积= (6+10)×2=16,故④正确.
2
【解答】解:∵△DEF的是直角三角形ABC沿着斜边AC的方向平移后得到的,且A、D、C、F四点
在同一条直线上,
∴BE∥AC,AB∥DE,BC=EF,BE=CF,故③正确;
由图形的平移知,ED∥AB,AC∥BE,
∴∠EDC=∠A,∠EDC=∠BED,
∴∠A=∠BED,故①正确;
∵BG=4,
∴AD=BE>BG,
∴△ABC平移的距离>4,故②错误;
∵EF=10,
∴CG=BC﹣BG=EF﹣BG=10﹣4=6,
∵△BEG的面积等于4,
1
∴ BG•GE=4,
2
∴GE=2,
1
∴四边形GCFE的面积= (6+10)×2=16,故④正确;
2
故选:C.
【点评】本题考查了平移的性质,面积的计算等,正确的识别图形是解题的关键.
5.如图所示,线段AB经过平移后得到线段A′B′,AB=3cm,AA′=4cm,那么线段AB沿 AA ′ 方
向平移了 4 cm.
【分析】根据平移的方向和距离确定平移的结果即可.
【解答】解:线段AB经过平移后得到线段A′B′,AB=3cm,AA′=4cm,那么线段AB沿着AA′
(或BB′)方向平移了4cm,
故答案为:AA′,4.
【点评】本题考查平移的性质,掌握平移的性质是正确解答的关键.
6.如图,∠3=40°,直线b平移后得到直线a,则∠1+∠2= 22 0 °.【分析】如图,利用平移的性质得a∥b,再根据平行公理的推论证明a∥b∥AD,再根据平行线的性
质转角,从而可计算出∠1+∠2的度数.
【解答】解:如图,记∠1、∠2、∠3的顶点分别是B、A、C.
∵直线b平移后得到直线a,
∴a∥b,
过点A作AD∥a,则a∥b∥AD,
∴∠1+∠BAD=180°,∠DAC=∠3=40°,
∴∠1+∠2=∠1+∠BAD+∠DAC=220°.
故答案为220.
【点评】本题考查了平移的性质:把一个图形整体沿某一直线方向移动,会得到一个新的图形,新图
形与原图形的形状和大小完全相同.
7.如图1,AB,BC被直线AC所截,点D是线段AC上的点,过点D作DE∥AB,连接AE,∠B=∠E=
70°.
(1)请说明AE∥BC的理由.
(2)将线段AE沿着直线AC平移得到线段PQ,连接DQ.
①如图2,当DE⊥DQ时,求∠Q的度数;
140°
②在整个运动中,当∠Q=2∠EDQ时,则∠Q= 或 140 ° .
3
【分析】(1)根据平行线的性质得到∠BAE+∠E=180°,等量代换得到∠BAE+∠B=180°,于是得到
结论;
(2)①如图2,过D作DF∥AE交AB于F,②如图3,过D作DF∥AE交AB于F,根据平行线的性
质即可得到结论.【解答】解:(1)∵DE∥AB,
∴∠BAE+∠E=180°,
∵∠B=∠E,
∴∠BAE+∠B=180°,
∴AE∥BC;
(2)①如图2,过D作DF∥AE交AB于F,
∵PQ∥AE,
∴DF∥PQ,
∵∠E=70°,
∴∠EDF=110°,
∵DE⊥DQ,
∴∠EDQ=90°,
∴∠FDQ=360°﹣110°﹣90°=160°,
∴∠DPQ+∠QDP=160°,
∴∠Q=180°﹣160°=20°;
②如图3,过D作DF∥AE交AB于F,
∵PQ∥AE,
∴DF∥PQ,
∴∠QDF=180°﹣∠Q,
∵∠Q=2∠EDQ,
1
∴∠EDQ= ∠Q,
2
∵∠E=70°,
∴∠EDF=110°,
1
∴180°﹣∠Q− ∠Q=110°,
2
140°
∴∠Q= .
3
如图4,过D作DF∥AE交AB于F,
∵PQ∥AE,
∴DF∥PQ,
∴∠QDF=180°﹣∠Q,∵∠Q=2∠EDQ,
1
∴∠EDQ= ∠Q,
2
∵∠E=70°,
∴∠EDF=110°,
1
∴180°﹣∠Q+ ∠Q=110°,
2
∴∠Q=140°,
140°
综上所述,∠Q= 或140°,
3
140°
故答案为: 或140°.
3
【点评】本题考查了平移的性质,平行线的判定和性质,正确的作出辅助线是解题的关键.
二.轴对称
8.如图,四种沿AB折叠的方法中,不一定能判定纸带两条边线a,b互相平行的是( )
A.如图1,展开后测得∠1=∠2 B.如图2,展开后测得∠1=∠2且∠3=∠4
C.如图3,测得∠1=∠2 D.如图4,展开后测得∠1+∠2=180°
【分析】根据平行线的判定定理,进行分析,即可解答.
【解答】解:A、当∠1=∠2时,a∥b,故此选项不符合题意;
B、由∠1=∠2且∠3=∠4可得∠1=∠2=∠3=∠4=90°,
∴a∥b,故此选项不符合题意;
C、∠1=∠2不能判定a,b互相平行,故此选项符合题意;
D、由∠1+∠2=180°可知a∥b,故此选项不符合题意;
故选:C.
【点评】本题主要考查平行线的判定,熟练掌握平行线的判定定理是关键.
9.如图,将△ADE沿直线DE折叠,使点A落在BC边上的点F处,DE∥BC,若∠C=70°,则∠FEC=
( )A.50° B.40° C.30° D.20°
【分析】根据平行线的性质可得∠AED=∠C=70°,根据折叠的性质求出∠DEF,进而可计算∠FEC
的度数.
【解答】解:∵DE∥BC,∠C=70°,
∴∠AED=∠C=70°,
由折叠得:∠DEF=∠AED=70°,
∴∠FEC=180°﹣∠AED﹣∠DEF=180°﹣70°﹣70°=40°,
故选:B.
【点评】本题考查了平行线的性质,折叠的性质,掌握平行线的性质是解题的关键.
10.如图,ABCD为一长条形纸带,AB∥CD,将ABCD沿EF折叠,A、D两点分别与A′、D′对应,
若∠1=2∠2,则∠AEF的度数为( )
A.60° B.65° C.72° D.75°
【分析】由题意∠1=2∠2,设∠2=x,易证∠AEF=∠1=∠FEA′=2x,构建方程即可解决问题.
【解答】解:由翻折的性质可知:∠AEF=∠FEA′,
∵AB∥CD,
∴∠AEF=∠1,
∵∠1=2∠2,设∠2=x,则∠AEF=∠1=∠FEA′=2x,
∴5x=180°,
∴x=36°,
∴∠AEF=2x=72°,
故选:C.【点评】本题考查平行线的性质,翻折变换等知识,解题的关键是学会利用参数解决问题,属于中考
常考题型.
11.如图,将一张长方形纸片按如图方式折叠,若∠1=70°,则∠2= 4 0 °.
【分析】由平行线的性质推出∠ACF=∠1=70°,由折叠的性质得到∠ACB=∠ACF=70°,由平角定
义即可求出∠2的度数.
【解答】解:∵AB∥CD,
∴∠ACF=∠1=70°,
由折叠的性质得到:∠ACB=∠ACF=70°,
∴∠2= 180°﹣70°﹣70°=40°.
故答案为:40.
【点评】本题考查平行线的性质,折叠的性质,关键是由平行线的性质推出∠ACF=∠1=70°,由折
叠的性质得到∠ACB=∠ACF.
12.如图,四边形 ABCD 中,点 M、N 分别在 AB、BC 上,将△BMN 沿 MN 翻折,得△FMN,若
MF∥AD,FN∥DC,则∠B= 9 5 °.
【分析】根据两直线平行,同位角相等求出∠BMF、∠BNF,再根据翻折的性质求出∠BMN 和
∠BNM,然后利用三角形的内角和是180°列式计算即可得解.
【解答】解:∵MF∥AD,FN∥DC,
∴∠BMF=∠A=100°,∠BNF=∠C=70°,
∵△BMN沿MN翻折得△FMN,
1 1
∴∠BMN= ∠BMF= ×100°=50°,
2 2
1 1
∠BNM= ∠BNF= ×70°=35°,
2 2在△BMN中,∠B=180°﹣(∠BMN+∠BNM)=180°﹣(50°+35°)=180°﹣85°=95°.
故答案为:95.
【点评】本题考查了两直线平行,同位角相等的性质,翻折变换的性质,熟记性质并准确识图是解题
的关键.
13.如图a,已知长方形纸带ABCD,将纸带沿EF折叠后,点C、D分别落在H、G的位置,再沿BC折
叠成图b,若∠DEF=72°,则∠GMN= 7 2 °.
【分析】先根据∠DEF=72°求出∠EFC的度数,进而可得出∠EFB和∠BFH的度数,根据∠H=90°
和三角形的内角和可得∠HMF的度数,再由折叠的性质可得∠GMN.
【解答】解:∵AD∥CB,
∴∠EFC+∠DEF=180°,∠EFB=∠DEF,
即∠EFC=180°﹣72°=108°,∠EFB=72°,
∴∠BFH=108°﹣72°=36°.
∵∠H=∠D=90°,
∴∠HMF=180°﹣90°﹣36°=54°.
由折叠可得:∠NMF=∠HMF=54°,
∴∠GMN=72°.
故答案为:72.
【点评】本题考查的是平行线的性质,由折叠的性质得到角相等是解题关键.
14.如图,长方形ABCD中,AD∥BC,E为边BC上一点,将长方形沿AE折叠(AE为折痕),使点B与
点F重合,EG平分∠CEF交CD于G,过点G作HG⊥EG交AD于点H.
(1)求证:HG∥AE.(2)若∠CEG=20°,求∠DHG的度数.
【分析】(1)由折叠的性质得出∠AEB=∠AEF,证出AE⊥EG,进而得出结论;(2)求出∠AEB=70°,由平行线的性质进而得出答案.
【解答】(1)证明:由折叠知∠AEB=∠AEF,
∵EG平分∠CEF,
∴∠FEG=∠CEG,
∵∠AEB+∠AEF+∠FEG+∠CEG=180°,
∴∠AEG=∠AEF+∠FEG=90°,
∴AE⊥EG,
∵HG⊥EG,
∴HG∥AE;
(2)解:∵∠CEG=20°,∠AEG=90°,
∴∠AEB=70°,
∵四边形ABCD是长方形,
∴AD∥BC,
∴∠AEB=∠DAE=70°,
∵HG∥AE,
∴∠DHG=∠DAE=70°.
【点评】本题考查了平行线的判定与性质、折叠的性质、长方形的性质等知识;熟练掌握平行线的判
定与性质和矩形的性质是解题的关键.
三.旋转
15.如图表示钉在一起的木条a,b,c.若测得∠1=50°,∠2=75°,要使木条a∥b,木条a至少要旋转
25 °.
【分析】根据同位角相等两直线平行,求出旋转后∠1的同位角的度数,然后用∠2减去∠1即可得到
木条a旋转的度数.
【解答】解:如图,
∵∠AOC=∠1=50°时,AB∥b,
∴要使木条a与b平行,木条a旋转的度数至少是75°﹣50°=25°.
故答案为:25.
【点评】本题考查了平行线的判定,根据同位角相等两直线平行求出旋转后∠2的同位角的度数是解
题的关键.
16.一副直角三角板如图放置,其中∠C=∠DFE=90°,∠A=45°,∠E=60°,点D在斜边AB上.现将
三角板DEF绕着点D顺时针旋转,当DF第一次与BC平行时,∠BDE的度数是 15 ° .
【分析】利用平行线的性质即可解决问题.
【解答】解:∵DF∥BC,
∴∠FDB=∠ABC=45°,
∴∠EDB=∠BDF﹣∠EDF=45°﹣30°=15°,
故答案为15°.
【点评】本题考查平行线的判定和性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题
型.
17.如图,直线EF上有两点A、C,分别引两条射线AB、CD,∠DCF=60°,∠EAB=70°,射线AB、
CD分别绕A点,C点以1度/秒和4度/秒的速度同时顺时针转动,在射线CD转动一周的时间内,使
10 190
得CD与AB平行所有满足条件的时间= 秒或 秒 .
3 3
【分析】分①AB与CD在EF的两侧,分别表示出∠ACD与∠BAC,然后根据内错角相等两直线平行,
列式计算即可得解;
②CD旋转到与AB都在EF的右侧,分别表示出∠DCF与∠BAC,然后根据同位角相等两直线平行,
列式计算即可得解.
【解答】解:∵∠EAB=70°,∠DCF=60°,∴∠BAC=110°,∠ACD=120°,
分二种情况:
如图①,AB与CD在EF的两侧时,
∠ACD=120°﹣(4t)°,∠BAC=110°﹣t°,
要使AB∥CD,则∠ACD=∠BAC,
即120°﹣(4t)°=110°﹣t°,
10
解得t= ;
3
②CD旋转到与AB都在EF的右侧时,
∠DCF=360°﹣(4t)°﹣60°=300°﹣(4t)°,∠BAC=110°﹣t°,
要使AB∥CD,则∠DCF=∠BAC,
即300°﹣(4t)°=110°﹣t°,
190
解得t= ;
3
10 190
综上所述,当时间t的值为 或 秒时,CD与AB平行.
3 3
10 190
故答案为: 秒或 秒.
3 3
【点评】本题考查了平行线的判定,读懂题意并熟练掌握平行线的判定方法是解题的关键,要注意分
情况讨论.
17.将一副三角板中的两根直角顶点C叠放在一起(如图①),其中∠A=30°,∠B=60°,∠D=∠E=
45°.
(1)若∠BCD=150°,求∠ACE的度数;
(2)试猜想∠BCD与∠ACE的数量关系,请说明理由;
(3)若按住三角板ABC不动,绕顶点C转动三角板DCE,试探究∠BCD等于多少度时,CD∥AB,
并简要说明理由.【分析】(1)由∠BCD=150°,∠ACB=90°,可得出∠DCA的度数,进而得出∠ACE的度数;
(2)根据(1)中的结论可提出猜想,再由∠BCD=∠ACB+∠ACD,∠ACE=∠DCE﹣∠ACD可得出
结论;
(3)根据平行线的判定定理,画出图形即可求解.
【解答】解:(1)∵∠BCA=∠ECD=90°,∠BCD=150°,
∴∠DCA=∠BCD﹣∠BCA=150°﹣90°=60°,
∴∠ACE=∠ECD﹣∠DCA=90°﹣60°=30°;
(2)∠BCD+∠ACE=180°,理由如下:
∵∠BCD=∠ACB+∠ACD=90°+∠ACD,
∠ACE=∠DCE﹣∠ACD=90°﹣∠ACD,
∴∠BCD+∠ACE=180°;
(3)当∠BCD=120°或60°时,CD∥AB.
如图②,根据同旁内角互补,两直线平行,
当∠B+∠BCD=180°时,CD∥AB,此时∠BCD=180°﹣∠B=180°﹣60°=120°;
如图③,根据内错角相等,两直线平行,
当∠B=∠BCD=60°时,CD∥AB.【点评】本题考查了平行线的判定:同位角相等,两直线平行;内错角相等,两直线平行;同旁内角
互补,两直线平行.熟练掌握定理并且能够准确识图是解题的关键.