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专题 06 图形平移的三种考法全攻略
题型一、几何图形中的平移问题
例.原来是重叠的两个直角三角形,将其中的一个三角形沿着BC方向平移4个单位长度,就得到如图所
示的图形,下列结论:①AC∥DF ②HE=5 ③CF=4 ④阴影部分面积为 ,正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:①对应线段平行可得AC∥DF,正确;
②对应线段相等可得AB=DE=8,则HE=DE-DH=8-3=5,正确;③平移的距离CF=BE=4,正确;
④S HDFC=S ABEH 错误故选:C
四边形 梯形
【变式训练1】如图,将 沿 边上的中线 平移到 的位置.已知 的面积为9,阴影
部分三角形的 为4.若 ,则 等于_______.【答案】2
【详解】如图,设BC与 交于点E,与 交于点F,
∵ , ,且AD为BC边上的中线,∴ , ,
∵将△ABC沿BC边上的中线AD平移到 ,
∴ ,∴△ ∽△DAB,∴ ,
解得 或 (舍),
故答案为:2.
【变式训练2】如图,两个全等的直角三角形重叠在一起,将其中的一个三角形沿着点B到C的方向平移
到 DEF的位置,AB=10,DO=4,平移距离为6,则阴影部分面积为( )
A.42 B.48 C.84 D.96
【答案】B
【详解】解:∵平移距离为6,
∴BE=6,
∵平移,
∴AB=DE,阴影部分的面积等于直角梯形OEBA的面积
∵AB=10,DO=4,
∴OE=10-4=6,
∴直角梯形OEBA的面积为:(6+10)×6÷2=48.故选B.
【变式训练3】平移是一种常见的图形变换,如图1, 经过平移后得到 ,连接 ,若
△
平分 , 平分 ,则称这样的平移为“平分平移”.
(1)如图1, 经过“平分平移”后得到 ,请问 有怎么样的位置关系: .
(2)如图2,在 中, 经过“平分平移”后得到 ,求 的度数.
△
(3)如图3,在(2)的条件下, , 平分 ,求 的度数.
(4)如图4, ABC经过“平分平移”后得到 , , 平分 ,若
△ △
.(用含 的式子表示)
【答案】(1)平行;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【详解】(1)解:∵ 经过“平分平移”后得到
∴ .
故答案为:平行.
(2)解:∵ , 平分 ,
∴ ,
∵ 经过“平分平移”后得到∴
∵ 平分
∴ ,
∵ 经过“平分平移”后得到
∴ ,
∴
∵ ,
∴ .
(3)解:如图:连接 ,与延长DO至E,
∵ 平分 , 平分 ,
∴
∵
∴
即
∵ ,
∴ .
(4)解: ,∵ , ∴ ,
∵ , ∴
∴
∵ 平分 , 平分 ,
∴
∴ .
故答案为: .
【变式训练4】已知:如图①,在矩形 中, ,垂足是E点F是点E关于
的对称点,连接 .
(1)求 和 的长;
(2)若将 沿着射线 方向平移,设平移的距离为m(平移距离指点B沿 方向所经过的线段长
度)当点F分别平移到线段 上时,求出相应的m的值;
(3)如图②,将 绕点B顺时针旋转一个角 ,记旋转中的 为 ,在旋转
过程中,设 所在的直线与边 交于点P与直线 交于点Q是否存在这样的P、Q两点,使
为等腰三角形?若存在,直接写出此时 的长:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)AE=4,BE=3;(2)3或 ;(3) 或 或 或
【详解】解:(1)在 中, , ,
由勾股定理得: ., .
在 中, , ,由勾股定理得: .
(2)设平移中的三角形为△ ,如答图2所示:
由对称点性质可知, .
由平移性质可知, , , .
①当点 落在 上时, , , , ,即 ;
②当点 落在 上时, , ,
, , ,又易知 , △ 为等腰三角形,
, ,即 .
(3)存在.理由如下:
在旋转过程中,等腰 依次有以下4种情形:
①如答图 所示,点 落在 延长线上,且 ,易知 ,
, , , , .
在 △ 中,由勾股定理得: . ;
②如答图 所示,点 落在 上,且 ,易知 ,, , ,则此时点 落在 边上.
, , , .
在 中,由勾股定理得: ,
即: ,解得: , ;
③如答图 所示,点 落在 上,且 ,易知 .
, , .
, . ,
, , , .
在 △ 中,由勾股定理得: , ;
④如答图 所示,点 落在 上,且 ,易知 ., , , ,
, .
综上所述,存在4组符合条件的点 、点 ,使 为等腰三角形;
的长度分别为 或 或 或 .
【变式训练5】如图,等腰三角形 中, ,D为 边上一点,E为射线 上一点,连接 .
(1)如图1,点F在线段 上,连接 、 .若 , 为等边三角形, , ,
求 的长;
(2)如图2,F为线段 的垂直平分线上一点,连接 、 、 ,M为 的中点,连接 、 .若
,求证: ;
(3)如图3, ,D为 中点,F为 中点, 与 交于点G,将 沿射线 方向平移得
,连接 、 .若 ,直接写出 的最小值.
【答案】(1)5
(2)见解析
(3)
【详解】(1)∵ , , 为等边三角形,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,∴ ,
∵ , ,
∴ .
(2)如图,延长 到点N,使得 ,连接 ,
∵M为 的中点,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵F为线段 的垂直平分线上一点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
(3)解:如图,过点C作 ,∵ , ,D为 中点,
∴ 为等边三角形,直线 是线段 的垂直平分线,
∴ ,∴ ;
∵点B平移到点 ,∴过点B作 ,交直线 于点 ,根据平移性质,得到四边形 是平行四边形,
∴ , ,根据平移性质,得到 ,∴ ,
∴四边形 是平行四边形,∴ ,
∴ ;作出点B关于直线 的对称点M,连接 交 于点Q,连接 交 于点N,当
点 与点N重合时, 取得最小值,
过点M作 ,交 的延长线于点P,
∵ , , , 为等边三角形,
∴ , ,
∵ , ,
∴四边形 是矩形, ,
∴ ,
∴ 的最小值为 .
题型二、函数图像中的平移问题
例1.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(0,3),△OAB沿x轴向右平移后得到△O′A′B′,点A
的对应点A′在直线y=x上,则点B与其对应点B′间的距离为( )A.9 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】解:如图,连接AA′、BB′.
∵点A的坐标为(0,3),
△OAB沿x轴向右平移后得到△O′A′B′,∴点A′的纵坐标是3.
又∵点A的对应点在直线y=x上一点,∴3=x,解得x=3,
∴点A′的坐标是(3,3),
∴AA′=3,
∴根据平移的性质知BB′=AA′=3.
故答案为B.
例2.如图,平面直角坐标系中, , , , , .(1)求 的面积;
(2)如图 ,点 以每秒 个单位的速度向下运动至 ,与此同时,点 从原点出发,以每秒 个单位的速
度沿 轴向右运动至 , 秒后, 、 、 在同一直线上,求 的值;
(3)如图 ,点 在线段 上,将点 向右平移 个单位长度至 点,若 的面积等于 ,求点 坐
标.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【详解】(1) , , ,
, , , , ,
, , , , , ;
(2)由题意知: , ,
, , .
(3)连接 , ,设 ,
, ,
点 向右平移 个单位长度得到 点, ,
,
, ,
,
【变式训练1】在平面直角坐标系中, , ,a,b满足 ,连接AB交
y轴于C.
(1)直接写出 ______, ______;
(2)如图1,点P是y轴上一点,且三角形ABP的面积为12,求点P的坐标;
(3)如图2,直线BD交x轴于 ,将直线BD平移经过点A,交y轴于E,点 在直线AE上,且
三角形ABQ的面积不超过三角形ABD面积的 ,求点Q横坐标x的取值范围.
【答案】(1)-3,4
(2)-3,4
(3)-4≤x≤-2且x≠-3
【详解】(1)解: ,又∵ , ,
,
解得: ,
故答案为:-3,4.
(2)过点 作 轴于 ,
设 ,
三角形 的面积 四边形 的面积 三角形 的面积,
,
即 ,
解得: ,
点 的坐标为 ,
过点 作 轴于 ,
三角形 的面积 三角形 的面积 三角形 的面积,
,
即 ,
,
点 的坐标为 或 .
(3)点 向左平移4个单位长度,向下平移4个单位长度到点A,∵点D向左平移4个单位长度后的对应点正好在y轴上,
∴点 平移后的对应点恰好是点 ,
连接 ,过点 作 轴,如图所示:
,
三角形 的面积 三角形 的面积,
当三角形 的面积 三角形 的面积时, ,
当点 在第三象限时,
,
解得: ,
当点 在第二象限时,
,
解得: ,
当三角形 的面积不超过三角形 面积的 时,
点 的横坐标 的取值范围是 ,且 .
【变式训练2】如图,在平面直角坐标系中,直线 与 轴, 轴分别交于 两点,点 坐标
为 ,连接 .(1)求点 的坐标及线段 的长度;
(2)将线段 沿 轴向下平移 个单位至 ,连接 .
当 为直角三角形时,求 的值;
当 周长最小时, 的值是 ;此时,最小周长等于 .
【答案】(1) ,
(2) 1或 ; ,
【详解】(1)解:令 ,则 ,
,
点 坐标为 ,
;
(2) 解:令 ,则 ,
,
线段 沿 轴向下平移 个单位至 ,
,
,
当 时, ,
解得 ,
当 时, ,
此时 不存在实数根,
当 时, ,
解得 ,综上所述: 的值为1或 ;
作 点关于直线 的对称点 ,连接 ,
,
,
当 三点共线时, 的值最小,此时 周长最小,
,
,
设直线 的解析式为 ,
,
解得 ,
,
将点 代入, ,
,
,
周长最小值为 ,
故答案为: , .【变式训练3】如图,在平面直角坐标系 中,已知点 其中 满足:
.
(1)
(2)在坐标平面内,将△ABC平移,点A的对应点为点D,点B的对应点为点E,点C的对应点为点F,
若平移后E、F两点都在坐标轴上,请直接写出点E的坐标;
(3)若在△ABC内部的 轴上存在一点P,在(2)的平移下,点P的对应点为点Q,使得△APQ的面积
为10,则点P的坐标为_________.
【答案】(1)b=-3,c=1;(2)E(-4,0)或E(0,5);(3)P的坐标为(0,3)或(0, ).
【详解】(1)由题意得: ,解得: ,∴b=-3,c=1.
(2)∵b=-3,c=1,∴B(-3,6),C(1,1).分两种情况讨论:
①若E在x轴上,F在y轴上,设B(-3,6)平移后为E(a,0),C(1,1)平移后为F(0,b),则平移方式为左1下6,∴E(-4,0);
②若E在y轴上,F在x轴上,设B(-3,6)平移后为E(0,a),C(1,1)平移后为F(b,0),则
平移方式为右3下1,∴E(0,5).
综上所述:E(-4,0)或E(0,5).
(3)设P(0,y),其中(1<y<7).分两种情况讨论:
①若平移方式为左1下6,则Q(-1,y-6),如图1.
∵ ,∴ =10,解得:y=3,
∴P(0,3);
②若平移方式为右3下1,则Q(3,y-1),如图2.
∵ ,阿∴ =10,解得:y= ,∴P
(0, ).
综上所述:P的坐标为(0,3)或(0, ).题型三、动点或最值问题
例1.如图,在△ABC中,AB=6,将△ABC平移4个单位长度得到△ABC ,M是AB的中点,则MA1的
1 1 1
最小值为________.
【答案】1
【详解】解:
如图:连接AA,∵将△ABC平移4个单位长度得到△ABC ,∴ =4,
1 1 1 1
∵M是AB的中点,∴AM= AB=3,∴4-3≤MA1≤4+3,即1≤MA1≤7,∴MA1的最小值为1,
故答案为:1.
例2.如图1,在平面直角坐标系中,点A(a,2),B(b,4),且a,b满足关系式(a+5)2+ =0
(1)直接写出A,B两点的坐标:A( , ),B( , );
(2)线段AB以每秒2个单位长度的速度向右水平移动,A,B的对应点分别为A,B;(友情提示:
1 1
S ABO表示三角形ABO的面积)
△
①如图2,若线段AB 交y轴于点C,当 时,求平移时间t的值;
1 1②若直线AB 交y轴于点C,当 时,试求出平移时间t的值,并直接写出点C的坐标.
1 1
【答案】(1) , ;(2)① ;② ,
【详解】解:(1) ,
, , , , , ,
故答案为: , ;
(2) 线段 以每秒2个单位长度的速度向右水平移动,
平移 秒后, , ,
①如图2,作 轴于 , 轴于 ,
, ,
即 ,
整理得: ,解得 ;
② ,即 ,解得 , 此时 , , , ,
,
即 , ,解得 ,
点的坐标为 .【变式训练1】如图,在平面直角坐标系 中,点 , , ,将线段 向右平移,则
在平移过程中, 的最小值是__.
【答案】
【详解】
如图:过点C作直线 ,作B点关于 的对称点E,连接AE,将直线AE向右平移至过C点得到直线
DF,连接 ,过点 做 轴交 轴于
∵平移后A点对应点为D点,B点对应点为G点,根据对称性:
∴ ,∴ 的最小值为DF的长度
∵点 , , ,根据对称性知
∴ ,∴ ,∴ 的最小值为 .【变式训练2】如图,已知点 满足 .将线段 先向上平移2个单位,
再向右平移1个单位后得到线段 ,并连接 .
(1)请求出点 和点 的坐标;
(2)点 从 点出发,以每秒1个单位的速度向上平移运动.设运动时间为 秒,问:是否存在这样的 ,
使得四边形 的面积等于8?若存在,请求出 的值:若不存在,请说明理由;
(3)在(2)的条件下,点 从 点出发的同时,点 从点 出发,以每秒2个单位的速度向左平移运动,
设射线 交 轴于点 .设运动时间为 秒,问: 的值是否会发生变化?若不变,请求出它
的值:若变化,请说明理由.
【答案】(1)(-1,0)、(3,0);(2)存在,t= ;(3)不变,理由见解析.
【详解】解:(1)∵ ,∴3a+b=0,b-3=0,即a=-1,b=3
∴点 和点 的坐标分别为(-1,0)和(3,0)
(2)存在;过D作DH⊥OB的延长线,垂足为H.
由题意得点C和点D的坐标分别为(0,2)和(4,2),∴CD=4,DH=2,OB=3
设D点坐标为(0,t),连接MD、OD,∴OM=t
∵S =S +S =8,∴ ,即 ,解得t= ;
四边形OMDB OBD OMD
△ △
(3)不变,理由如下:如图:当运动时间为 秒,OM=t,ON=3-2t,过D作DH⊥OB的延长线,垂足为H,连接OM,OD
∵ =S ,S = S +S
四边形OMDN 四边形OMDN OND OMD
△ △
∴ = S +S = = =3-2t+2t=3
OND OMD
△ △
∴ 的值不会变化