文档内容
第 5 章生活中的轴对称(单元提升卷)
(满分100分,完卷时间90分钟)
考生注意:
1.本试卷含三个大题,共25题.答题时,考生务必按答题要求在答题纸规定的位置上作答,
在草稿纸、本试卷上答题一律无效.
2.除第一、二大题外,其余各题如无特别说明,都必须在答题纸的相应位置上写出解题的
主要步骤.
一、仔细选一选(本题共10题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个是
正确的,请选出正确的选项。注意可以用多种不同的方法来选取正确的答案)
1.如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,点E是BC的中点,连接AE,将△ABE沿AE折
叠,点B落在点F处,连接FC,则sin∠ECF=( )
A. B. C. D.
【分析】过E作EH⊥CF于H,由折叠的性质得BE=EF,∠BEA=∠FEA,由点E是BC的
中点,得到CE=BE,得到△EFC是等腰三角形,根据等腰三角形的性质得到∠FEH=∠CEH,
推出△ABE∽△EHC,求得EH= ,结果可求sin∠ECF= = .
【解答】解:过E作EH⊥CF于H,
由折叠的性质得:BE=EF,∠BEA=∠FEA,
∵点E是BC的中点,
∴CE=BE,
∴EF=CE,
∴∠FEH=∠CEH,
∴∠AEB+∠CEH=90°,
在矩形ABCD中,
∵∠B=90°,
∴∠BAE+∠BEA=90°,
∴∠BAE=∠CEH,∠B=∠EHC,
∴△ABE∽△EHC,
∴ ,∵AE= =10,
∴EH= ,
∴sin∠ECF=sin∠ECH= = ,
(方法二,可以证明∠AEB=∠ECF,求出AE=10,sin∠ECF=sin∠AEB= )
故选:D.
【点评】本题考查了折叠问题:折叠前后两图形全等,即对应线段相等;对应角相等.也考
查了矩形的性质以及勾股定理.
2.如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,将纸片沿EF折叠,使点C与点A重合,则下列
结论错误的是( )
A.AF=AE B.△ABE≌△AGF C.EF=2 D.AF=EF
【分析】设BE=x,表示出CE=8﹣x,根据翻折的性质可得AE=CE,然后在Rt△ABE中,
利用勾股定理列出方程求出x,再根据翻折的性质可得∠AEF=∠CEF,根据两直线平行,内
错角相等可得∠AFE=∠CEF,然后求出∠AEF=∠AFE,根据等角对等边可得AE=AF,过
点E作EH⊥AD于H,可得四边形ABEH是矩形,根据矩形的性质求出EH、AH,然后求出
FH,再利用勾股定理列式计算即可得解.
【解答】解:设BE=x,则CE=BC﹣BE=8﹣x,
∵沿EF翻折后点C与点A重合,
∴AE=CE=8﹣x,
在Rt△ABE中,AB2+BE2=AE2,
即42+x2=(8﹣x)2
解得x=3,
∴AE=8﹣3=5,
由翻折的性质得,∠AEF=∠CEF,∵矩形ABCD的对边AD∥BC,
∴∠AFE=∠CEF,
∴∠AEF=∠AFE,
∴AE=AF=5,
∴A正确;
在Rt△ABE和Rt△AGF中,
,
∴△ABE≌△AGF(HL),
∴B正确;
过点E作EH⊥AD于H,则四边形ABEH是矩形,
∴EH=AB=4,
AH=BE=3,
∴FH=AF﹣AH=5﹣3=2,
在Rt△EFH中,EF=2 ,
∴C正确;
由AF=5,EF=2 ,可得EF≠AF,
故D错误;
故选:D.
【点评】本题考查了翻折变换的性质,矩形的判定与性质,勾股定理,熟记各性质并作利用
勾股定理列方程求出BE的长度是解题的关键,也是本题的突破口.
3.数学兴趣小组开展以下折纸活动:
(1)对折矩形ABCD,使AD和BC重合,得到折痕EF,把纸片展平;
(2)再一次折叠纸片,使点A落在EF上,并使折痕经过点B,得到折痕BM,同时得到线段
BN.
观察,探究可以得到∠ABM的度数是( )
A.25° B.30° C.36° D.45°
【分析】连接AN,根据折叠的性质得到△ABN为等边三角形,可得∠ABN=60°,于是得到∠ABM=∠NBM=30°.
【解答】解:连接AN,
∵EF垂直平分AB,
∴AN=BN,
由折叠知AB=BN,
∴AN=AB=BN,
∴△ABN为等边三角形,
∴∠ABN=60°,
∴∠ABM=∠NBM=30°.
故选:B.
【点评】本题考查了翻折变换,等边三角形的性质,翻折前后对应角相等;对应边相等;注
意特殊角及三角函数的应用.
4.如果将长为6cm,宽为5cm的长方形纸片折叠一次,那么这条折痕的长不可能是( )
A.8cm B.5 cm C.5.5cm D.1cm
【分析】根据勾股定理计算出最长折痕即可作出判断.
【解答】解:易知最长折痕为矩形对角线的长,根据勾股定理对角线长为: =
≈7.8,故折痕长不可能为8cm.
故选:A.
【点评】考查了折叠问题,勾股定理,根据勾股定理计算后即可做出选择,难度不大.
5.如图,在矩形OABC中,OA=8,OC=4,沿对角线OB折叠后,点A与点D重合,OD与
BC交于点E,则点D的坐标是( )
A.(4,8) B.(5,8) C.( , ) D.( , )
【分析】由四边形ABCD为矩形,利用矩形的性质得到两对边相等,再利用折叠的性质得到
OA=OD,两对角相等,利用HL得到直角三角形BOC与直角三角形BOD全等,利用全等三
角形对应角相等及等角对等边得到OE=EB,在直角三角形OCE中,设CE=x,表示出OE,
利用勾股定理求出x的值,确定出CE与OE的长,进而由三角形COE与三角形DEF相似,
求出DF与EF的长,即可确定出D坐标.【解答】解:∵矩形ABCO中,OA=8,OC=4,
∴BC=OA=8,AB=OC=4,
由折叠得到OD=OA=BC,∠AOB=∠DOB,∠ODB=∠BAO=90°,
在Rt△CBO和Rt△DOB中,
,
∴Rt△CBO≌Rt△DOB(HL),
∴∠CBO=∠DOB,
∴OE=EB,
设CE=x,则EB=OE=8﹣x,
在Rt△COE中,根据勾股定理得:(8﹣x)2=x2+42,
解得:x=3,
∴CE=3,OE=5,DE=3,
过D作DF⊥BC,可得△COE∽△FDE,
∴ = = ,即 = = ,
解得:DF= ,EF= ,
∴DF+OC= +4= ,CF=3+ = ,
则D( , ),
故选:C.
【点评】此题考查了翻折变换(折叠问题),坐标与图形性质,全等三角形的判定与性质,
勾股定理,熟练掌握折叠的性质是解本题的关键.
6.如图,在矩形ABCD中,AB=3,将△ABD沿对角线BD对折,得到△EBD,DE与BC交于
点F,∠ADB=30°,则EF=( )A. B.2 C.3 D.3
【分析】利用翻折变换的性质得出:∠1=∠2=30°,进而结合锐角三角函数关系求出FE的
长.
【解答】解:如图所示:由题意可得:∠1=∠2=30°,则∠3=30°,
可得∠4=∠5=60°,
∵AB=DC=BE=3,
∴tan60°= = = ,
解得:EF= .
故选:A.
【点评】此题主要考查了翻折变换的性质以及锐角三角函数关系,得出∠4=∠5=60°是解题
关键.
7.如图,Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,将边AC沿CE翻折,使点A落在AB上
的点D处;再将边BC沿CF翻折,使点B落在CD的延长线上的点B′处,两条折痕与斜边
AB分别交于点E、F,则线段B′F的长为( )
A. B. C. D.
【分析】根据折叠的性质可知AC=CD,∠A=∠CDE,CE⊥AB,Rt△ABC中根据勾股定理
求得AB=5,再根据三角形的面积可求得B′F的长.
【解答】解:∵Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,BC=4,
∴AB=5,
根据折叠的性质可知AC=CD,∠A=∠CDE,CE⊥AB,
∴B′D=BC﹣CD=4﹣3=1,∠DCE+∠B′CF=∠ACE+∠BCF,
∵∠ACB=90°,
∴∠ECF=45°,
∴△ECF是等腰直角三角形,∴EF=CE,∠EFC=45°,
∴∠BFC=∠B′FC=135°,
∴∠B′FD=90°,
∵S△ABC = AC•BC= AB•CE,
∴AC•BC=AB•CE,
∴CE= ,
∴EF= ,ED=AE= = ,
∴DF=EF﹣ED=
∴B′F= = .
故选:B.
【点评】此题主要考查了翻折变换,勾股定理的应用等,根据折叠的性质求得相等的角是本
题的关键.
8.如图,在△ABC中,AB=10,AC=8,BC=12,AD⊥BC于D,点E、F分别在AB、AC边上,
把△ABC沿EF折叠,使点A与点D恰好重合,则△DEF的周长是( )
A.14 B.15 C.16 D.17
【分析】由题意得EF为△ABC的中位线,△AEF≌△DEF,分别求出EF、DE、DF的长度,
即可求得周长.
【解答】解:由题意,△AEF≌△DEF,EF为△ABC的中位线,
∵AB=10,AC=8,BC=12,
∴AE=ED=5,AF=FC=4,EF=6,
∴△DEF的周长=5+4+6=15.
故选:B.
【点评】本题考查了翻折变换,解答本题的关键是掌握折叠的性质: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.
9.如图,ABCD是矩形纸片,翻折∠B,∠D,使AD,BC边与对角线AC重叠,且顶点B,D恰
好落在同一点O上,折痕分别是CE,AF,则 等于( )A. B.2 C.1.5 D.
【分析】根据矩形的性质和折叠的性质,得到AO=AD,CO=BC,∠AOE=∠COF=90°,
从而AO=CO,AC=AO+CO=AD+BC=2BC,得到∠CAB=30°,∠ACB=60°,进一步得到
∠BCE= ,所以BE= ,再证明△AOE≌△COF,得到OE=OF,所以四
边形AECF为菱形,所以AE=CE,得到BE= ,即可解答.
【解答】解:∵ABCD是矩形,
∴AD=BC,∠B=90°,
∵翻折∠B,∠D,使AD,BC边与对角线AC重叠,且顶点B,D恰好落在同一点O上,
∴AO=AD,CO=BC,∠AOE=∠COF=90°,
∴AO=CO,AC=AO+CO=AD+BC=2BC,
∴∠CAB=30°,
∴∠ACB=60°,
∴∠BCE= ,
∴BE=
∵AB∥CD,
∴∠OAE=∠FCO,
在△AOE和△COF中,
∴△AOE≌△COF,
∴OE=OF,
∴EF与AC互相垂直平分,
∴四边形AECF为菱形,
∴AE=CE,
∴BE= ,
∴ =2,故选:B.
【点评】本题考查了折叠的性质,解决本题的关键是由折叠得到相等的边,利用直角三角形
的性质得到∠CAB=30°,进而得到BE= ,在利用菱形的判定定理与性质定理解决问题.
10.如图,已知正方形ABCD的边长为12,BE=EC,将正方形边CD沿DE折叠到DF,延长EF
交AB于G,连接DG,现在有如下4个结论:①△ADG≌△FDG;②GB=2AG;
③△GDE∽△BEF;④S△BEF = .在以上4个结论中,正确的有( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据正方形的性质和折叠的性质可得AD=DF,∠A=∠GFD=90°,于是根据
“HL”判定△ADG≌△FDG,再由GF+GB=GA+GB=12,EB=EF,△BGE为直角三角形,
可通过勾股定理列方程求出AG=4,BG=8,进而求出△BEF的面积,再抓住△BEF是等腰
三角形,而△GED显然不是等腰三角形,判断③是错误的.
【解答】解:由折叠可知,DF=DC=DA,∠DFE=∠C=90°,
∴∠DFG=∠A=90°,
∴△ADG≌△FDG,①正确;
∵正方形边长是12,
∴BE=EC=EF=6,
设AG=FG=x,则EG=x+6,BG=12﹣x,
由勾股定理得:EG2=BE2+BG2,
即:(x+6)2=62+(12﹣x)2,
解得:x=4
∴AG=GF=4,BG=8,BG=2AG,②正确;
BE=EF=6,△BEF是等腰三角形,易知△GED不是等腰三角形,③错误;
S△GBE = ×6×8=24,S△BEF = •S△GBE = = ,④正确.
故选:C.【点评】本题综合性较强,考查了翻折变换的性质和正方形的性质,全等三角形的判定与性
质,勾股定理,平行线的判定,三角形的面积计算,有一定的难度.
二、认真填一填(本题有8个小题,每小题3分,共24分。注意认真看清题目的条件和要填写
的内容,尽量完整地填写答案)
11.如图,在四边形ABCD中,AD∥BC,∠C=90°,E为CD上一点,分别以EA,EB为折痕将
两个角(∠D,∠C)向内折叠,点C,D恰好落在AB边的点F处.若AD=2,BC=3,则
EF的长为 .
【分析】先根据折叠的性质得DE=EF,CE=EF,AF=AD=2,BF=CB=3,则DC=2EF,
AB=5,再作AH⊥BC于H,由于AD∥BC,∠B=90°,则可判断四边形ADCH为矩形,所以
AH=DC=2EF,HB=BC﹣CH=BC﹣AD=1,然后在Rt△ABH中,利用勾股定理计算出AH
=2 ,所以EF= .
【解答】解∵分别以AE,BE为折痕将两个角(∠D,∠C)向内折叠,点C,D恰好落在AB
边的点F处,
∴DE=EF,CE=EF,AF=AD=2,BF=CB=3,
∴DC=2EF,AB=5,
作AH⊥BC于H,
∵AD∥BC,∠C=90°,
∴四边形ADCH为矩形,
∴AH=DC=2EF,HB=BC﹣CH=BC﹣AD=1,
在Rt△ABH中,AH= =2 ,
∴EF= .
故答案为: .【点评】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.也考查了勾股定理.
12.如图,正方形ABCD的边长是2,∠DAC的平分线交DC于点E,若点P、Q分别是AD和
AE上的动点,则DQ+PQ的最小值为 .
【分析】过D作AE的垂线交AE于F,交AC于D′,再过D′作D′P′⊥AD,由角平分线
的性质可得出D′是D关于AE的对称点,进而可知D′P′即为DQ+PQ的最小值.
【解答】解:作D关于AE的对称点D′,再过D′作D′P′⊥AD于P′,
∵DD′⊥AE,
∴∠AFD=∠AFD′,
∵AF=AF,∠DAE=∠CAE,
∴△DAF≌△D′AF,
∴D′是D关于AE的对称点,AD′=AD=2,
∴D′P′即为DQ+PQ的最小值,
∵四边形ABCD是正方形,
∴∠DAD′=45°,
∴AP′=P′D′,
∴在Rt△AP′D′中,
P′D′2+AP′2=AD′2,AD′2=4,
∵AP′=P′D',
2P′D′2=AD′2,即2P′D′2=4,
∴P′D′= ,即DQ+PQ的最小值为 .
故答案为: .【点评】本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,根据题意作出辅助线是解答此题的关键.
13.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=60°,点D是BC边上的点,CD=1,将△ABC沿直
线AD翻折,使点C落在AB边上的点E处,若点P是直线AD上的动点,则△PEB的周长的
最小值是 1+ .
【分析】根据折叠和等腰三角形性质得出当P和D重合时,PE+BP的值最小,即可此时
△BPE的周长最小,最小值是BE+PE+PB=BE+CD+DB=BC+BE,先求出BC和BE长,代入
求出即可.
【解答】解:∵沿AD折叠C和E重合,
∴∠ACD=∠AED=90°,AC=AE,∠CAD=∠EAD,
∴AD垂直平分CE,即C和E关于AD对称,CD=DE=1,
∴当P和D重合时,PE+BP的值最小,即此时△BPE的周长最小,最小值是BE+PE+PB=
BE+CD+DB=BC+BE,
∵∠DEA=90°,
∴∠DEB=90°,
∵∠B=60°,DE=1,
∴BE= ,BD= ,
即BC=1+ ,
∴△PEB的周长的最小值是BC+BE=1+ + =1+ ,
故答案为:1+ .
【点评】本题考查了折叠性质,等腰三角形性质,轴对称﹣最短路线问题,勾股定理,含30
度角的直角三角形性质的应用,关键是求出P点的位置,题目比较好,难度适中.
14.如图,正方形ABCD的边长是2,以正方形ABCD的边AB为边,在正方形内作等边三角形ABE,P为对角线AC上的一点,则PD+PE的最小值为 2 .
【分析】由于点B与D关于AC对称,所以连接BD,与AC的交点即为P点.此时PD+PE=
BE最小,而BE是等边△ABE的边,BE=AB,从而得出结果.
【解答】解:连接BD,与AC交于点F,则BE与AC交点为P,连接PD,
∵点B与D关于AC对称,
∴PD=PB,
∴PD+PE=PB+PE=BE最小.
又∵△ABE是等边三角形,
∴BE=AB=2.
即所求最小值为2.
故答案是:2.
【点评】此题主要考查了轴对称﹣﹣最短路线问题,难点主要是确定点P的位置.注意充分
运用正方形的性质:正方形的对角线互相垂直平分.再根据对称性确定点P的位置即可.要
灵活运用对称性解决此类问题.
15.如图,菱形ABCD中,对角线AC=6,BD=8,M、N分别是BC、CD的中点,P是线段BD
上的一个动点,则PM+PN的最小值是 5 .
【分析】作M关于BD的对称点Q,连接NQ,交BD于P,连接MP,此时MP+NP的值最小,
连接AC,求出CP、PB,根据勾股定理求出BC长,证出MP+NP=QN=BC,即可得出答案.
【解答】解:作M关于BD的对称点Q,连接NQ,交BD于P,连接MP,此时MP+NP的值
最小,连接AC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,∠QBP=∠MBP,
即Q在AB上,∵MQ⊥BD,
∴AC∥MQ,
∵M为BC中点,
∴Q为AB中点,
∵N为CD中点,四边形ABCD是菱形,
∴BQ∥CD,BQ=CN,
∴四边形BQNC是平行四边形,
∴NQ=BC,
∵AQ=CN,∠QAP=∠PCN,∠APQ=∠CPN,
∴△APQ≌△CPN(AAS),
∴AP=PC,
∵四边形ABCD是菱形,
∴CP= AC=3,BP= BD=4,
在Rt△BPC中,由勾股定理得:BC=5,
即NQ=5,
∴MP+NP=QP+NP=QN=5,
故答案为:5.
【点评】本题考查了轴对称﹣最短路线问题,平行四边形的性质和判定,菱形的性质,勾股
定理的应用,解此题的关键是能根据轴对称找出P的位置.
16.如图,在矩形ABCD中,AB的长度为a,BC的长度为b,其中 b<a<b.将此矩形纸片按
下列顺序折叠,则C′D′的长度为 3 a ﹣ 2 b (用含a、b的代数式表示).
【分析】由轴对称可以得出A′B=AB=a,就有A′C=b﹣a,从而就有A′C′=b﹣a,就
可以得出C′D′=a﹣2(b﹣a),化简就可以得出结论.
【解答】解:由轴对称可以得出A′B=AB=a,
∵BC=b,
∴A′C=b﹣a.由轴对称可以得出A′C′=b﹣a,
∴C′D′=a﹣2(b﹣a),
∴C′D′=3a﹣2b.
故答案为:3a﹣2b.
【点评】本题考查了轴对称的运用,代数式的运用,折叠问题在实际问题中的运用,解答本
题时利用折叠问题抓住在折叠变化中不变的线段是解答本题的关键.
17.菱形ABCD的边长为2,∠ABC=60°,E是AD边中点,点P是对角线BD上的动点,当
AP+PE的值最小时,PC的长是 .
【分析】作点E关于直线BD的对称点E′,连接AE′,则线段AE′的长即为AP+PE的最小
值,再由轴对称的性质可知DE=DE′=1,故可得出△AE′D是直角三角形,由菱形的性质
可知∠PDE′= ∠ADC=30°,根据锐角三角函数的定义求出PE的长,进而可得出PC的长.
【解答】解:如图所示,
作点E关于直线BD的对称点E′,连接AE′,则线段AE′的长即为AP+PE的最小值,
∵菱形ABCD的边长为2,E是AD边中点,
∴DE=DE′= AD=1,
∴△AE′D是直角三角形,
∵∠ABC=60°,
∴∠PDE′= ∠ADC=30°,
∴PE′=DE′•tan30°= ,
∴PC= = = .
故答案为: .【点评】本题考查的是轴对称﹣最短路线问题,熟知菱形的性质及锐角三角函数的定义是解
答此题的关键.
18.如图1,正方形纸片ABCD的边长为2,翻折∠B、∠D,使两个直角的顶点重合于对角线
BD上一点P,EF、GH分别是折痕(如图2).设AE=x(0<x<2),给出下列判断:
①当x=1时,点P是正方形ABCD的中心;
②当x= 时,EF+GH>AC;
③当0<x<2时,六边形AEFCHG面积的最大值是 ;
④当0<x<2时,六边形AEFCHG周长的值不变.
其中正确的是 ①④ (写出所有正确判断的序号).
【分析】(1)由正方形纸片ABCD,翻折∠B、∠D,使两个直角的顶点重合于对角线BD上
一点P,得出△BEF和△三DGH是等腰直角三角形,所以当AE=1时,重合点P是BD的中
点,即点P是正方形ABCD的中心;
(2)由△BEF∽△BAC,得出EF= AC,同理得出GH= AC,从而得出结论.
(3)由六边形AEFCHG面积=正方形ABCD的面积﹣△EBF的面积﹣△GDH的面积.得出
函数关系式,进而求出最大值.
(4)六边形AEFCHG周长=AE+EF+FC+CH+HG+AG=(AE+CH)+(FC+AG)+
(EF+GH)求解.
【解答】解:(1)正方形纸片ABCD,翻折∠B、∠D,使两个直角的顶点重合于对角线BD
上一点P,
∴△BEF和△DGH是等腰直角三角形,
∴当AE=1时,重合点P是BD的中点,
∴点P是正方形ABCD的中心;
故①结论正确,
(2)正方形纸片ABCD,翻折∠B、∠D,使两个直角的顶点重合于对角线BD上一点P,
∴△BEF∽△BAC,
∵x= ,∴BE=2﹣ = ,
∴ = ,即 = ,
∴EF= AC,
同理,GH= AC,
∴EF+GH=AC,
故②结论错误,
(3)六边形AEFCHG面积=正方形ABCD的面积﹣△EBF的面积﹣△GDH的面积.
∵AE=x,
∴六边形AEFCHG面积=22﹣ BE•BF﹣ GD•HD=4﹣ ×(2﹣x)•(2﹣x)﹣ x•x=﹣
x2+2x+2=﹣(x﹣1)2+3,
∴六边形AEFCHG面积的最大值是3,
故③结论错误,
(4)当0<x<2时,
∵EF+GH=AC,
六边形AEFCHG周长=AE+EF+FC+CH+HG+AG=(AE+CH)+(FC+AG)+(EF+GH)=
2+2+2 =4+2
故六边形AEFCHG周长的值不变,
故④结论正确.
故答案为:①④.
【点评】考查了翻折变换(折叠问题),菱形的性质,本题关键是得到EF+GH=AC,综合性
较强,有一定的难度.
三、全面答一答(本题有7个小题,共66分。解答应写出文字说明,证明过程或推演步骤。如
果觉得有的题目有点难,那么把自己能写出的解答写出一部分也可以)
19.如图,△ABC与△DEF关于直线l对称,请仅用无刻度的直尺,在下面两个图中分别作出直
线l.
【分析】根据轴对称的性质,对应边所在直线的交点一定在对称轴上,图1过点A和BC与EF的交点作直线即为对称轴直线l;图2,延长两组对应边得到两个交点,然后过这两点作直
线即为对称轴直线l.
【解答】解:如图所示.
【点评】本题考查了利用轴对称变换作图,熟记对应边所在直线的交点一定在对称轴上是解
题的关键.
20.(1)在△ABC中,AD平分∠BAC,BD⊥AD,垂足为D,过D作DE∥AC,交AB于E,若
AB=5,求线段DE的长.
(2)已知x2﹣4x+1=0,求 ﹣ 的值.
【分析】(1)求出∠CAD=∠BAD=∠EDA,推出AE=DE,求出∠ABD=∠EDB,推出BE
=DE,求出AE=BE,根据直角三角形斜边上中线性质求出即可.
(2)化简以后,用整体思想代入即可得到答案.
【解答】解:(1)∵AD平分∠BAC,
∴∠BAD=∠CAD,
∵DE∥AC,
∴∠CAD=∠ADE,
∴∠BAD=∠ADE,
∴AE=DE,
∵AD⊥DB,
∴∠ADB=90°,
∴∠EAD+∠ABD=90°,∠ADE+∠BDE=∠ADB=90°,
∴∠ABD=∠BDE,
∴DE=BE,
∵AB=5,∴DE=BE=AE= =2.5.
(2)原式=
=
∵x2﹣4x+1=0,∴x2﹣4x=﹣1,
原式=
【点评】本题考查了平行线的性质,等腰三角形的性质和判定,直角三角形斜边上中线性质
的应用,关键是求出DE=BE=AE.学会用整体思想解答有关问题是我们学习的关键.
21.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,分别以A、C为圆心,大于 AC长为半径画弧,两弧相
交于点M、N,连接MN,与AC、BC分别交于点D、E,连接AE,则:
(1)∠ADE= 9 0 °;
(2)AE = EC;(填“=”“>”或“<”)
(3)当AB=3,AC=5时,△ABE的周长= 7 .
【分析】(1)由作图可知,MN是线段AC的垂直平分线,故可得出结论;
(2)根据线段垂直平分线的性质即可得出结论;
(3)先根据勾股定理求出BC的长,进而可得出结论.
【解答】解:(1)∵由作图可知,MN是线段AC的垂直平分线,
∴∠ADE=90°.
故答案为:90°;
(2)∵MN是线段AC的垂直平分线,
∴AE=EC.
故答案为:=;
(3)∵在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,AC=5,
∴BC= =4,∵AE=CE,
∴△ABE的周长=AB+BC=3+4=7.
故答案为:7.
【点评】本题考查的是线段垂直平分线的性质以及勾股定理的应用,熟知线段垂直平分线的
性质是解答此题的关键.
22.在图示的方格纸中
(1)作出△ABC关于MN对称的图形△A B C ;
1 1 1
(2)说明△A B C 是由△A B C 经过怎样的平移得到的?
2 2 2 1 1 1
【分析】(1)根据网格结构找出点A、B、C关于MN的对称点A 、B 、C 的位置,然后顺
1 1 1
次连接即可;
(2)根据平移的性质结合图形解答.
【解答】解:(1)△A B C 如图所示;
1 1 1
(2)向右平移6个单位,再向下平移2个单位(或向下平移2个单位,再向右平移6个单
位).
【点评】本题考查了利用轴对称变换作图,利用平移变换作图,熟练掌握网格结构准确找出
对应点的位置以及变化情况是解题的关键.23.如图,△ABC中,AB=BC,AC=8,tanA=k,P为AC边上一动点,设PC=x,作PE∥AB
交BC于E,PF∥BC交AB于F.
(1)证明:△PCE是等腰三角形;
(2)EM、FN、BH分别是△PEC、△AFP、△ABC的高,用含x和k的代数式表示EM、FN,
并探究EM、FN、BH之间的数量关系;
(3)当k=4时,求四边形PEBF的面积S与x的函数关系式.x为何值时,S有最大值?并求
出S的最大值.
【分析】(1)根据等边对等角可得∠A=∠C,然后根据两直线平行,同位角相等求出∠CPE
=∠A,从而得到∠CPE=∠C,即可得证;
(2)根据等腰三角形三线合一的性质求出CM= CP,然后求出EM,同理求出FN、BH的
长,再根据结果整理可得EM+FN=BH;
(3)分别求出EM、FN、BH,然后根据S△PCE ,S△APF ,S△ABC ,再根据S=S△ABC ﹣S△PCE ﹣
S△APF ,整理即可得到S与x的关系式,然后利用二次函数的最值问题解答.
【解答】(1)证明:∵AB=BC,
∴∠A=∠C,
∵PE∥AB,
∴∠CPE=∠A,
∴∠CPE=∠C,
∴△PCE是等腰三角形;
(2)解:∵△PCE是等腰三角形,EM⊥CP,
∴CM= CP= ,tanC=tanA=k,
∴EM=CM•tanC= •k= ,
同理:FN=AN•tanA= •k=4k﹣ ,
由于BH=AH•tanA= ×8•k=4k,而EM+FN= +4k﹣ =4k,
∴EM+FN=BH;
(3)解:当k=4时,EM=2x,FN=16﹣2x,BH=16,
所以,S△PCE = x•2x=x2,S△APF = (8﹣x)•(16﹣2x)=(8﹣x)2,S△ABC = ×8×16=
64,
S=S△ABC ﹣S△PCE ﹣S△APF ,
=64﹣x2﹣(8﹣x)2,
=﹣2x2+16x,
配方得,S=﹣2(x﹣4)2+32,
所以,当x=4时,S有最大值32.
【点评】本题考查了等腰三角形的判定与性质,平行线的性质,锐角三角函数,二次函数的
最值问题,表示出各三角形的高线是解题的关键,也是本题的难点.
24.如图①,在矩形纸片ABCD中,AB= +1,AD= .
(1)如图②,将矩形纸片向上方翻折,使点D恰好落在AB边上的D′处,压平折痕交CD
于点E,则折痕AE的长为 ;
(2)如图③,再将四边形BCED′沿D′E向左翻折,压平后得四边形B′C′ED′,
B′C′交AE于点F,则四边形B′FED′的面积为 ﹣ ;
(3)如图④,将图②中的△AED′绕点E顺时针旋转 角,得△A′ED″,使得EA′恰好
经过顶点B,求弧D′D″的长.(结果保留 )
α
π
【分析】(1)先根据图形反折变换的性质得出AD′,D′E的长,再根据勾股定理求出AE
的长即可;
(2)由(1)知,AD′= ,故可得出BD′的长,根据图形翻折变换的性质可得出
B′D′的长,再由等腰直角三角形的性质得出B′F的长,根据梯形的面积公式即可得出结
论;
(3)先根据直角三角形的性质求出∠BEC的度数,由翻折变换的性质可得出∠DEA的度数,
故可得出∠AEA′=75°=∠D′ED″,由弧长公式即可得出结论.
【解答】解:(1)∵△ADE反折后与△AD′E重合,∴AD′=AD=D′E=DE= ,
∴AE= = = ;
(2)∵由(1)知AD′= ,
∴BD′=1,
∵将四边形BCED′沿D′E向左翻折,压平后得四边形B′C′ED′,
∴B′D′=BD′=1,
∵由(1)知AD′=AD=D′E=DE= ,
∴四边形ADED′是正方形,
∴B′F=AB′= ﹣1,
∴S梯形B′FED′ = (B′F+D′E)•B′D′= ( ﹣1+ )×1= ﹣ ;
故答案为:(1) ;(2) ﹣ ;
(3)∵∠C=90°,BC= ,EC=1,
∴tan∠BEC= = ,
∴∠BEC=60°,
由翻折可知:∠DEA=45°,
∴∠AEA′=75°=∠D′ED″,
∴ = = .
【点评】本题考查的是图形的翻折变换,熟知图形翻折不变性的性质是解答此题的关键.
25.在折纸这种传统手工艺术中,蕴含许多数学思想,我们可以通过折纸得到一些特殊图形.把
一张正方形纸片按照图①~④的过程折叠后展开.
(1)猜想四边形ABCD是什么四边形;
(2)请证明你所得到的数学猜想.
【分析】(1)猜想四边形ABCD是菱形;(2)根据折叠的性质得到∠MAD=∠DAC= ∠MAC,∠CAB=∠NAB= ∠CAN,∠DCA
=∠MCD= ∠ACM,∠ACB=∠NCB= ∠ACN,再根据正方形的性质得∠MAC=
∠∠MCA=∠NAC=∠NCA,所以∠DAC=∠BAC=∠BCA=∠DCA,于是可判断四边形
ABCD为平行四边形,且DA=DC,然后根据菱形的判定方法得到四边形ABCD为菱形.
【解答】解:(1)四边形ABCD是菱形;
(2)∵△AMG沿AG折叠,使AM落在AC上,
∴∠MAD=∠DAC= ∠MAC,
同理可得∠CAB=∠NAB= ∠CAN,∠DCA=∠MCD= ∠ACM,∠ACB=∠NCB=
∠ACN,
∵四边形AMCN是正方形,
∴∠MAC=∠MCA=∠NAC=∠NCA,
∴∠DAC=∠BAC=∠BCA=∠DCA
∴AD∥BC,AB∥DC,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∵∠DAC=∠DCA,
∴AD=CD,
∴四边形ABCD为菱形.
【点评】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.也考查了菱形的判定方法以及正方形的性
质.