2017-2021年江苏中考数学真题分类汇编之图形的变化
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2017-2021年江苏中考数学真题分类汇编之图形的变化
一.选择题(共14小题)
1.(2021•盐城)北京2022年冬奥会会徽如图所示,组成会徽的四个图案中是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(2020•扬州)“致中和,天地位焉,万物育焉.”对称美是我国古人和谐平衡思想的体现,常被运用于建筑、器物、绘画、标识等作品的设计上,使对称之美惊艳了千年的时光.在下列与扬州有关的标识或简图中,不是轴对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2021•镇江)如图所示,该几何体的俯视图是( )
A.正方形 B.长方形 C.三角形 D.圆
4.(2021•徐州)下列图形,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
5.(2021•无锡)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
6.(2021•连云港)如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠后,点D、C分别落在点D1、C1的位置,ED1的延长线交BC于点G,若∠EFG=64°,则∠EGB等于( )
A.128° B.130° C.132° D.136°
7.(2021•苏州)如图,在方格纸中,将Rt△AOB绕点B按顺时针方向旋转90°后得到Rt△A′O′B,则下列四个图形中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2020•南通)以原点为中心,将点P(4,5)按逆时针方向旋转90°,得到的点Q所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
9.(2020•苏州)如图,在△ABC中,∠BAC=108°,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△AB'C'.若点B'恰好落在BC边上,且AB'=CB',则∠C'的度数为( )
A.18° B.20° C.24° D.28°
10.(2021•南通)如图,根据三视图,这个立体图形的名称是( )
A.三棱柱 B.圆柱 C.三棱锥 D.圆锥
11.(2021•宿迁)如图,折叠矩形纸片ABCD,使点B落在点D处,折痕为MN,已知AB=8,AD=4,则MN的长是( )
A. B.2 C. D.4
12.(2020•无锡)如图,在四边形ABCD中(AB>CD),∠ABC=∠BCD=90°,AB=3,BC=,把Rt△ABC沿着AC翻折得到Rt△AEC,若tan∠AED=,则线段DE的长度( )
A. B. C. D.
13.(2020•无锡)▱ABCD中,若AB=4,AD=m,∠A=60°,将▱ABCD沿某直线翻折,使得点A与CD的中点重合,若折痕与直线AD交于点E,DE=1,则m的值为( )
A.+1或﹣1 B.﹣1或+1 C.﹣1或﹣1 D.+1或+1
14.(2020•无锡)如图,等边△ABC的边长为3,点D在边AC上,AD=,线段PQ在边BA上运动,PQ=,有下列结论:
①CP与QD可能相等;
②△AQD与△BCP可能相似;
③四边形PCDQ面积的最大值为;
④四边形PCDQ周长的最小值为3+.
其中,正确结论的序号为( )
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
二.填空题(共6小题)
15.(2020•南通)如图,测角仪CD竖直放在距建筑物AB底部5m的位置,在D处测得建筑物顶端A的仰角为50°.若测角仪的高度是1.5m,则建筑物AB的高度约为 m.(结果保留小数点后一位,参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)
16.(2021•镇江)如图,点A,B,C,O在网格中小正方形的顶点处,直线l经过点C,O,将△ABC沿l平移得到△MNO,M是A的对应点,再将这两个三角形沿l翻折,P,Q分别是A,M的对应点.已知网格中每个小正方形的边长都等于1,则PQ的长为 .
17.(2021•常州)如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,D、E分别在CA、CB上,点F在△ABC内.若四边形CDFE是边长为1的正方形,则sin∠FBA= .
18.(2021•无锡)一条上山直道的坡度为1:7,沿这条直道上山,每前进100米所上升的高度为 米.
19.(2020•盐城)如图,BC∥DE,且BC<DE,AD=BC=4,AB+DE=10.则的值为 .
20.(2021•南通)如图,一艘轮船位于灯塔P的南偏东60°方向,距离灯塔50海里的A处,它沿正北方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的北偏东45°方向上的B处,此时B处与灯塔P的距离为 海里(结果保留根号).
三.解答题(共3小题)
21.(2020•无锡)如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,请用直尺(不带刻度)和圆规,按下列要求作图(不要求写作法,但要保留作图痕迹).
(1)在图1中,作△ABC的外接圆,通过测量,计算得到外接圆的周长约为 (结果保留一位小数);
(2)在图2中,作出△ADE关于直线DE对称的△FDE;
(3)在(2)的条件下,若AD=2BD=4,EC=2AE,∠A=30°,则AF的长为 (如需画草图,请使用图3).
22.(2020•宿迁)【感知】如图①,在四边形ABCD中,∠C=∠D=90°,点E在边CD上,∠AEB=90°,求证:=.
【探究】如图②,在四边形ABCD中,∠C=∠ADC=90°,点E在边CD上,点F在边AD的延长线上,∠FEG=∠AEB=90°,且=,连接BG交CD于点H.
求证:BH=GH.
【拓展】如图③,点E在四边形ABCD内,∠AEB+∠DEC=180°,且=,过E作EF交AD于点F,若∠EFA=∠AEB,延长FE交BC于点G.求证:BG=CG.
23.(2020•南京)如图①,要在一条笔直的路边l上建一个燃气站,向l同侧的A、B两个城镇分别铺设管道输送燃气.试确定燃气站的位置,使铺设管道的路线最短.
(1)如图②,作出点A关于l的对称点A',线段A'B与直线l的交点C的位置即为所求,即在点C处建燃气站,所得路线ACB是最短的.
为了证明点C的位置即为所求,不妨在直线l上另外任取一点C',连接AC'、BC',证明AC+CB<AC′+C'B.请完成这个证明.
(2)如果在A、B两个城镇之间规划一个生态保护区,燃气管道不能穿过该区域.请分别给出下列两种情形的铺设管道的方案(不需说明理由).
①生态保护区是正方形区域,位置如图③所示;
②生态保护区是圆形区域,位置如图④所示.
2017-2021年江苏中考数学真题分类汇编之图形的变化
参考答案与试题解析
一.选择题(共14小题)
1.(2021•盐城)北京2022年冬奥会会徽如图所示,组成会徽的四个图案中是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【考点】轴对称图形.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【分析】根据轴对称图形的概念对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A.不是轴对称图形,故本选项不合题意;
B.不是轴对称图形,故本选项不合题意;
C.不是轴对称图形,故本选项不合题意;
D.是轴对称图形,故本选项符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了轴对称图形的概念,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.(2020•扬州)“致中和,天地位焉,万物育焉.”对称美是我国古人和谐平衡思想的体现,常被运用于建筑、器物、绘画、标识等作品的设计上,使对称之美惊艳了千年的时光.在下列与扬州有关的标识或简图中,不是轴对称图形的是( )
A.
B.
C.
D.
【考点】轴对称图形.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【分析】根据轴对称图形的概念对各选项分析判断利用排除法求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,故本选项不合题意;
B、是轴对称图形,故本选项不合题意;
C、不是轴对称图形,故本选项符合题意;
D、是轴对称图形,故本选项不合题意.
故选:C.
【点评】本题考查了轴对称图形的概念.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.
3.(2021•镇江)如图所示,该几何体的俯视图是( )
A.正方形 B.长方形 C.三角形 D.圆
【考点】简单几何体的三视图.版权所有
【专题】尺规作图;空间观念.
【分析】根据俯视图的定义,从上面看该几何体,所得到的图形进行判断即可.
【解答】解:从上面看该几何体,所看到的图形是三角形.
故选:C.
【点评】本题考查简单几何体的三视图,理解视图的意义,掌握俯视图的画法是正确判断的前提.
4.(2021•徐州)下列图形,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【考点】中心对称图形;轴对称图形.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A.不是轴对称图形,也不是中心对称图形,故此选项不符合题意;
B.是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项不符合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项符合题意.
故选:D.
【点评】此题主要考查了中心对称图形与轴对称图形,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,中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
5.(2021•无锡)下列图形中,既是中心对称图形又是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【考点】中心对称图形;轴对称图形.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的概念,对各选项分析判断即可得解.
【解答】解:A.既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
B.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意;
C.不是轴对称图形,是中心对称图形,故本选项不合题意;
D.是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不合题意.
故选:A.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念.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;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转180度后与原图重合.
6.(2021•连云港)如图,将矩形纸片ABCD沿EF折叠后,点D、C分别落在点D1、C1的位置,ED1的延长线交BC于点G,若∠EFG=64°,则∠EGB等于( )
A.128° B.130° C.132° D.136°
【考点】翻折变换(折叠问题);平行线的性质;矩形的性质.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;推理能力.
【分析】在矩形ABCD中,AD∥BC,则∠DEF=∠EFG=64°,∠EGB=∠DEG,又由折叠可知,∠GEF=∠DEF,可求出∠DEG的度数,进而得到∠EGB的度数.
【解答】解:如图,在矩形ABCD中,
AD∥BC,
∴∠DEF=∠EFG=64°,∠EGB=∠DEG,
由折叠可知∠GEF=∠DEF=64°,
∴∠DEG=128°,
∴∠EGB=∠DEG=128°,
故选:A.
【点评】本题主要考查平行线的性质,折叠的性质等,掌握折叠前后角度之间的关系是解题的基础.
7.(2021•苏州)如图,在方格纸中,将Rt△AOB绕点B按顺时针方向旋转90°后得到Rt△A′O′B,则下列四个图形中正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点】旋转的性质.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【分析】本题主要考查旋转的性质,旋转过程中图形形状和大小都不发生变化,根据旋转性质判断即可.
【解答】解:A选项是原图形的对称图形,故A不正确;
B选项是Rt△AOB绕点B按顺时针方向旋转90°后得到Rt△A′O′B,故B正确;
C选项旋转后的对应点错误,即形状发生了改变,故C不正确;
D选项是按逆时针方向旋转90°,故D不正确;
故选:B.
【点评】本题主要考查旋转的性质,熟练掌握并应用旋转的性质是解题的关键,重点注意旋转的方向和角度.
8.(2020•南通)以原点为中心,将点P(4,5)按逆时针方向旋转90°,得到的点Q所在的象限为( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考点】坐标与图形变化﹣旋转.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;几何直观.
【分析】根据旋转的性质,以原点为中心,将点P(4,5)按逆时针方向旋转90°,即可得到点Q所在的象限.
【解答】解:如图,∵点P(4,5)按逆时针方向旋转90°,
得点Q所在的象限为第二象限.
故选:B.
【点评】本题考查了坐标与图形变化﹣旋转,解决本题的关键是掌握旋转的性质.
9.(2020•苏州)如图,在△ABC中,∠BAC=108°,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△AB'C'.若点B'恰好落在BC边上,且AB'=CB',则∠C'的度数为( )
A.18° B.20° C.24° D.28°
【考点】旋转的性质.版权所有
【专题】等腰三角形与直角三角形;平移、旋转与对称;推理能力.
【分析】由旋转的性质可得∠C=∠C',AB=AB',由等腰三角形的性质可得∠C=∠CAB',∠B=∠AB'B,由三角形的外角性质和三角形内角和定理可求解.
【解答】解:∵AB'=CB',
∴∠C=∠CAB',
∴∠AB'B=∠C+∠CAB'=2∠C,
∵将△ABC绕点A按逆时针方向旋转得到△AB'C',
∴∠C=∠C',AB=AB',
∴∠B=∠AB'B=2∠C,
∵∠B+∠C+∠CAB=180°,
∴3∠C=180°﹣108°,
∴∠C=24°,
∴∠C'=∠C=24°,
故选:C.
【点评】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,灵活运用这些的性质解决问题是本题的关键.
10.(2021•南通)如图,根据三视图,这个立体图形的名称是( )
A.三棱柱 B.圆柱 C.三棱锥 D.圆锥
【考点】由三视图判断几何体.版权所有
【专题】投影与视图;空间观念.
【分析】从正视图以及左视图都为一个长方形,俯视图三角形来看,可以确定这个几何体为一个三棱柱.
【解答】解:根据三视图可以得出立体图形是三棱柱,
故选:A.
【点评】本题考查了由几何体的三种视图判断出几何体的形状,应从所给几何体入手分析得出是解题关键.
11.(2021•宿迁)如图,折叠矩形纸片ABCD,使点B落在点D处,折痕为MN,已知AB=8,AD=4,则MN的长是( )
A. B.2 C. D.4
【考点】翻折变换(折叠问题);矩形的性质.版权所有
【专题】矩形 菱形 正方形;平移、旋转与对称;推理能力.
【分析】由折叠的性质可得BM=MD,BN=DN,∠DMN=∠BMN,可证四边形BMDN是菱形,在Rt△ADM中,利用勾股定理可求BM的长,由菱形的面积公式可求解.
【解答】解:如图,连接BD,BN,
∵折叠矩形纸片ABCD,使点B落在点D处,
∴BM=MD,BN=DN,∠DMN=∠BMN,
∵AB∥CD,
∴∠BMN=∠DNM,
∴∠DMN=∠DNM,
∴DM=DN,
∴DN=DM=BM=BN,
∴四边形BMDN是菱形,
∵AD2+AM2=DM2,
∴16+AM2=(8﹣AM)2,
∴AM=3,
∴DM=BM=5,
∵AB=8,AD=4,
∴BD===4,
∵S菱形BMDN=×BD×MN=BM×AD,
∴4×MN=2×5×4,
∴MN=2,
故选:B.
【点评】本题考查了翻折变换,矩形的性质,菱形判定和性质,勾股定理,求出BM的长是解题的关键.
12.(2020•无锡)如图,在四边形ABCD中(AB>CD),∠ABC=∠BCD=90°,AB=3,BC=,把Rt△ABC沿着AC翻折得到Rt△AEC,若tan∠AED=,则线段DE的长度( )
A. B. C. D.
【考点】翻折变换(折叠问题);解直角三角形;勾股定理.版权所有
【专题】压轴题;平移、旋转与对称;运算能力;推理能力.
【分析】方法一,延长ED交AC于点M,过点M作MN⊥AE于点N,设MN=x,根据已知条件和翻折的性质可求m的值,再证明CD是∠ECM的角平分线,可得==,进而可得ED的长.方法二,过点D作DM⊥CE,首先得到∠ACB=60度,∠ECD=30度,再根据折叠可得到∠AED=∠EDM,设EM=m,由折叠性质可知,EC=CB,在直角三角形EDM中,根据勾股定理即可得DE的长.
【解答】解:方法一:如图,延长ED交AC于点M,过点M作MN⊥AE于点N,
设MN=x,
∵tan∠AED=,
∴=,
∴NE=2x,
∵∠ABC=90°,AB=3,BC=,
∴∠CAB=30°,
∴AC=2,
由翻折可知:
∠EAC=30°,
∴AM=2MN=2x,
∴AN=MN=3x,
∵AE=AB=3,
∴5x=3,
∴x=,
∴AN=,MN=,AM=,
∵AC=2,
∴CM=AC﹣AM=,
∵MN=,NE=2x=,
∴EM==,
∵∠ABC=∠BCD=90°,
∴CD∥AB,
∴∠DCA=30°,
由翻折可知:∠ECA=∠BCA=60°,
∴∠ECD=30°,
∴CD是∠ECM的角平分线,
∴==,
∴=,
解得,ED=.
方法二:
如图,过点D作DM⊥CE,
由折叠可知:∠AEC=∠B=90°,
∴AE∥DM,
∴∠AED=∠EDM,
∴tan∠AED=tan∠EDM=,
∵∠ACB=60°,∠ECD=30°,
设EM=m,由折叠性质可知,EC=CB=,
∴CM=﹣m,
由翻折可知:∠ECA=∠BCA=60°,
∴∠ECD=30°,
∴tan∠ECD==,
∴DM=(﹣m)×=1﹣m,
∴tan∠EDM==,
即=
解得,m=,
∴DM=,EM=,
在直角三角形EDM中,DE2=DM2+EM2,
解得,DE=.
故选:B.
【点评】本题考查了翻折变换、勾股定理、解直角三角形,解决本题的关键是综合运用以上知识.
13.(2020•无锡)▱ABCD中,若AB=4,AD=m,∠A=60°,将▱ABCD沿某直线翻折,使得点A与CD的中点重合,若折痕与直线AD交于点E,DE=1,则m的值为( )
A.+1或﹣1 B.﹣1或+1 C.﹣1或﹣1 D.+1或+1
【考点】翻折变换(折叠问题);平行四边形的性质.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;推理能力.
【分析】分两种情形:如图1中,当点E在线段AD上时,过点F作FH⊥AD交AD的延长线于H.如图2中,当点E在线段AD的延长线上时,分别求解即可.
【解答】解:如图1中,当点E在线段AD上时,过点F作FH⊥AD交AD的延长线于H.
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB=CD=4,AB∥CD,
∴∠FDH=∠BAD=60°,
∴DF=CF=CD=2,
∴DH=DF•cos60°=1,FH=DF•sin60°=,
∵DE=1,
∴EH=DE+DH=2,
∴AE=EF===,
∴m=AD=AE+DE=+1.
如图2中,当点E在线段AD的延长线上时,同法可得DH=1,此时点E与H重合,AE=FH=,AD=AE﹣DE=﹣1.
综上所述,满足条件的AD的值为+1或﹣1.
故选:A.
【点评】本题考查平行四边形的性质,翻折变换,解直角三角形等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.
14.(2020•无锡)如图,等边△ABC的边长为3,点D在边AC上,AD=,线段PQ在边BA上运动,PQ=,有下列结论:
①CP与QD可能相等;
②△AQD与△BCP可能相似;
③四边形PCDQ面积的最大值为;
④四边形PCDQ周长的最小值为3+.
其中,正确结论的序号为( )
A.①④ B.②④ C.①③ D.②③
【考点】相似三角形的判定与性质;二次函数的最值;等边三角形的性质;轴对称﹣最短路线问题.版权所有
【专题】平移、旋转与对称;图形的相似;应用意识.
【分析】①利用图象法判断或求出DQ的最大值,PC的最小值判定即可.
②设AQ=x,则BP=AB﹣AQ﹣PQ=3﹣x﹣=﹣x,因为∠A=∠B=60°,当=时,△ADQ与△BPC相似,
即,解得x=1或,推出当AQ=1或时,两三角形相似.
③设AQ=x,则四边形PCDQ的面积=×32﹣×x××﹣×3×(3﹣x﹣)×=+x,当x取最大值时,可得结论.
④如图,作点D关于AB的对称点D′,作D′F∥PQ,使得D′F=PQ,连接CF交AB于点P′,在射线P′A上取P′Q′=PQ,此时四边形P′CDQ′的周长最小.求出CF的长即可判断.
【解答】解:①利用图象法可知PC>DQ,或通过计算可知DQ的最大值为,PC的最小值为,所以PC>DQ,故①错误.
②设AQ=x,则BP=AB﹣AQ﹣PQ=3﹣x﹣=﹣x,
∵∠A=∠B=60°,
∴当=或=时,△ADQ与△BPC相似,
即或=,解得x=1或或,
∴当AQ=1或或时,两三角形相似,故②正确
③设AQ=x,则四边形PCDQ的面积=S△ABC﹣S△ADQ﹣S△BCP=×32﹣×x××﹣×3×(3﹣x﹣)×=+x,
∵x的最大值为3﹣=,
∴x=时,四边形PCDQ的面积最大,最大值=,故③正确,
如图,作点D关于AB的对称点D′,作D′F∥PQ,使得D′F=PQ,连接CF交AB于点P′,在射线P′A上取P′Q′=PQ,此时四边形P′CDQ′的周长最小.
过点C作CH⊥D′F交D′F的延长线于H,交AB于J.
由题意,DD′=2AD•sin60°=,HJ=DD′=,CJ=,FH=﹣﹣=,
∴CH=CJ+HJ=,
∴CF===,
∴四边形P′CDQ′的周长的最小值=3+,故④错误,
故选:D.
【点评】本题考查相似三角形的判定和性质,一次函数的性质,轴对称最短问题等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.
二.填空题(共6小题)
15.(2020•南通)如图,测角仪CD竖直放在距建筑物AB底部5m的位置,在D处测得建筑物顶端A的仰角为50°.若测角仪的高度是1.5m,则建筑物AB的高度约为 7.5 m.(结果保留小数点后一位,参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)
【考点】解直角三角形的应用.版权所有
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力;模型思想;应用意识.
【分析】作垂线构造直角三角形,利用直角三角形的边角关系进行计算即可.
【解答】解:如图,过点D作DE⊥AB,垂足为点E,则DE=BC=5m,DC=BE=1.5m,
在Rt△ADE中,
∵tan∠ADE=,
∴AE=tan∠ADE•DE=tan50°×5≈1.19×5=5.95(m),
∴AB=AE+BE=5.95+1.5≈7.5(m),
故答案为:7.5m.
【点评】本题考查解直角三角形,掌握直角三角形的边角关系是正确解答的前提,构造直角三角形是解决问题的关键.
16.(2021•镇江)如图,点A,B,C,O在网格中小正方形的顶点处,直线l经过点C,O,将△ABC沿l平移得到△MNO,M是A的对应点,再将这两个三角形沿l翻折,P,Q分别是A,M的对应点.已知网格中每个小正方形的边长都等于1,则PQ的长为 .
【考点】翻折变换(折叠问题);坐标与图形变化﹣平移;勾股定理.版权所有
【专题】几何变换;运算能力.
【分析】连接PQ,AM,根据PQ=AM即可解答.
【解答】解:连接PQ,AM,
由图形变换可知:PQ=AM,
由勾股定理得:AM=,
∴PQ=.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了翻折的性质,勾股定理等知识,明确翻折前后对应线段相等是解题的关键.
17.(2021•常州)如图,在△ABC中,AC=3,BC=4,D、E分别在CA、CB上,点F在△ABC内.若四边形CDFE是边长为1的正方形,则sin∠FBA= .
【考点】相似三角形的判定与性质;解直角三角形;正方形的性质.版权所有
【专题】解直角三角形及其应用;推理能力.
【分析】连接AF,过点F作FG⊥AB于G,由四边形CDFE是边长为1的正方形可得AD=2,BE=3,根据勾股定理求出AB=5,AF=,BF=,设BG=x,利用勾股定理求出x=3,可得FG=1,即可得sin∠FBA的值.
【解答】解:连接AF,过点F作FG⊥AB于G,
∵四边形CDFE是边长为1的正方形,
∴CD=CE=DF=EF=1,∠C=∠ADF=90°,
∵AC=3,BC=4,
∴AD=2,BE=3,
∴AB==5,AF==,BF==,
设BG=x,
∵FG2=AF2﹣AG2=BF2﹣BG2,
∴5﹣(5﹣x)2=10﹣x2,解得:x=3,
∴FG==1,
∴sin∠FBA==.
故答案为:.
【点评】此题综合考查了正方形、锐角三角函数的定义及勾股定理.根据勾股定理求出BG的长是解题的关键.
18.(2021•无锡)一条上山直道的坡度为1:7,沿这条直道上山,每前进100米所上升的高度为 10 米.
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.版权所有
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【分析】设上升的高度为x米,根据坡度的概念得到水平距离为7x米,根据勾股定理列出方程,解方程得到答案.
【解答】解:设上升的高度为x米,
∵上山直道的坡度为1:7,
∴水平距离为7x米,
由勾股定理得:x2+(7x)2=1002,
解得:x1=10,x2=﹣10(舍去),
故答案为:10.
【点评】本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,掌握坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比是解题的关键.
19.(2020•盐城)如图,BC∥DE,且BC<DE,AD=BC=4,AB+DE=10.则的值为 2 .
【考点】相似三角形的判定与性质.版权所有
【专题】图形的相似;运算能力.
【分析】由平行线得△ADE和△ABC相似,得出AB•DE,进而求得AB,DE,再由相似三角形的性质求得结果.
【解答】解:∵BC∥DE,
∴△ADE∽△ABC,
∴=,即=,
∴AB•DE=16,
∵AB+DE=10,
∴AB=2,DE=8,
∴,
故答案为:2.
【点评】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,关键是由相似三角形的性质求得AB、DE的值.
20.(2021•南通)如图,一艘轮船位于灯塔P的南偏东60°方向,距离灯塔50海里的A处,它沿正北方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的北偏东45°方向上的B处,此时B处与灯塔P的距离为 25 海里(结果保留根号).
【考点】解直角三角形的应用﹣方向角问题.版权所有
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力;推理能力.
【分析】过点P作PC⊥AB,在Rt△APC中由锐角三角函数定义求出PC的长,再在Rt△BPC中由锐角三角函数定义求出PB的长即可.
【解答】解:过P作PC⊥AB于C,如图所示:
由题意得:∠APC=30°,∠BPC=45°,PA=50海里,
在Rt△APC中,cos∠APC=,
∴PC=PA•cos∠APC=50×=25(海里),
在Rt△PCB中,cos∠BPC=,
∴PB===25(海里),
故答案为:25.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题以及锐角三角函数定义;熟练掌握锐角三角函数定义,求出PC的长是解题的关键.
三.解答题(共3小题)
21.(2020•无锡)如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,请用直尺(不带刻度)和圆规,按下列要求作图(不要求写作法,但要保留作图痕迹).
(1)在图1中,作△ABC的外接圆,通过测量,计算得到外接圆的周长约为 9.4 (结果保留一位小数);
(2)在图2中,作出△ADE关于直线DE对称的△FDE;
(3)在(2)的条件下,若AD=2BD=4,EC=2AE,∠A=30°,则AF的长为 (如需画草图,请使用图3).
【考点】作图﹣轴对称变换;近似数和有效数字;含30度角的直角三角形;三角形的外接圆与外心.版权所有
【专题】作图题;推理能力.
【分析】(1)作线段AB的垂直平分线,可得AB的中点O,以O为圆心,OA为半径作⊙O即可.
(2)根据要求作出图形即可.
(3)如图,设DE交AF于点J.设AJ=x.EJ=y.过点E作EH⊥AD于H.构建方程组求解即可.
【解答】解:(1)如图,⊙O即为所求作.测量可知AB=3,⊙O的周长=3π≈9.4.
故答案为:9.4.
(2)如图,△DEF即为所求作.
(3)如图,设DE交AF于点J.设AJ=x.EJ=y.过点E作EH⊥AD于H.
∵AD=2BD=4,
∴BD=2,AB=6,
∵∠C=90°,∠BAC=30°,
∴AC=AB•cos30°=3,
∵EC=2AE,
∴AE=,
∵EH⊥AD,
∴EH=,AH=EH=,
∴DH=AD﹣AH=,
∴DE===,
由勾股定理可得,,
解得(不符合题意的已经舍弃),
∴AF=2AJ=.
故答案为:.
【点评】本题考查作图﹣轴对称变换,解直角三角形等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
22.(2020•宿迁)【感知】如图①,在四边形ABCD中,∠C=∠D=90°,点E在边CD上,∠AEB=90°,求证:=.
【探究】如图②,在四边形ABCD中,∠C=∠ADC=90°,点E在边CD上,点F在边AD的延长线上,∠FEG=∠AEB=90°,且=,连接BG交CD于点H.
求证:BH=GH.
【拓展】如图③,点E在四边形ABCD内,∠AEB+∠DEC=180°,且=,过E作EF交AD于点F,若∠EFA=∠AEB,延长FE交BC于点G.求证:BG=CG.
【考点】相似形综合题.版权所有
【专题】几何综合题;图形的相似;推理能力.
【分析】【感知】证得∠BEC=∠EAD,证明Rt△AED∽Rt△EBC,由相似三角形的性质得出,则可得出结论;
【探究】过点G作GM⊥CD于点M,由(1)可知,证得BC=GM,证明△BCH≌△GMH(AAS),可得出结论;
【拓展】在EG上取点M,使∠BME=∠AFE,过点C作CN∥BM,交EG的延长线于点N,则∠N=∠BMG,证明△AEF∽△EBM,由相似三角形的性质得出,证明△DEF∽△ECN,则,得出,则BM=CN,证明△BGM≌△CGN(AAS),由全等三角形的性质可得出结论.
【解答】【感知】证明:∵∠C=∠D=∠AEB=90°,
∴∠BEC+∠AED=∠AED+∠EAD=90°,
∴∠BEC=∠EAD,
∴Rt△AED∽Rt△EBC,
∴.
【探究】证明:如图1,过点G作GM⊥CD于点M,由(1)可知,
∵,
∴,
∴BC=GM,
又∵∠C=∠GMH=90°,∠CHB=∠MHG,
∴△BCH≌△GMH(AAS),
∴BH=GH,
【拓展】证明:如图2,在EG上取点M,使∠BME=∠AFE,
过点C作CN∥BM,交EG的延长线于点N,则∠N=∠BMG,
∵∠EAF+∠AFE+∠AEF=∠AEF+∠AEB+∠BEM=180°,∠EFA=∠AEB,
∴∠EAF=∠BEM,
∴△AEF∽△EBM,
∴,
∵∠AEB+∠DEC=180°,∠EFA+∠DFE=180°,
而∠EFA=∠AEB,
∴∠CED=∠EFD,
∵∠BMG+∠BME=180°,
∴∠N=∠EFD,
∵∠EFD+∠EDF+∠FED=∠FED+∠DEC+∠CEN=180°,
∴∠EDF=∠CEN,
∴△DEF∽△ECN,
∴,
又∵,
∴,
∴BM=CN,
又∵∠N=∠BMG,∠BGM=∠CGN,
∴△BGM≌△CGN(AAS),
∴BG=CG.
【点评】本题是相似形综合题,考查了直角三角形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,平行线的性质等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
23.(2020•南京)如图①,要在一条笔直的路边l上建一个燃气站,向l同侧的A、B两个城镇分别铺设管道输送燃气.试确定燃气站的位置,使铺设管道的路线最短.
(1)如图②,作出点A关于l的对称点A',线段A'B与直线l的交点C的位置即为所求,即在点C处建燃气站,所得路线ACB是最短的.
为了证明点C的位置即为所求,不妨在直线l上另外任取一点C',连接AC'、BC',证明AC+CB<AC′+C'B.请完成这个证明.
(2)如果在A、B两个城镇之间规划一个生态保护区,燃气管道不能穿过该区域.请分别给出下列两种情形的铺设管道的方案(不需说明理由).
①生态保护区是正方形区域,位置如图③所示;
②生态保护区是圆形区域,位置如图④所示.
【考点】轴对称﹣最短路线问题;直线与圆的位置关系.版权所有
【专题】矩形 菱形 正方形;平移、旋转与对称;圆的有关概念及性质;推理能力.
【分析】(1)由轴对称的性质可得CA=CA',可得AC+BC=A'C+BC=A'B,AC'+C'B=A'C'+BC',由三角形的三边关系可得A'B<A'C'+C'B,可得结论;
(2)①由(1)的结论可求;
②由(1)的结论可求解.
【解答】证明:(1)如图②,连接A'C',
∵点A,点A'关于l对称,点C在l上,
∴CA=CA',
∴AC+BC=A'C+BC=A'B,
同理可得AC'+C'B=A'C'+BC',
∵A'B<A'C'+C'B,
∴AC+BC<AC'+C'B;
(2)如图③,
在点C处建燃气站,铺设管道的最短路线是AC+CD+DB(其中点D是正方形的顶点);
如图④,
在点C处建燃气站,铺设管道的最短路线是AC+CD++EB(其中CD,BE都与圆相切).
【点评】本题是四边形综合题,考查了正方形的性质,圆的有关知识,轴对称的性质,三角形的三边关系,熟练运用这些性质解决问题是本题的关键.
考点卡片
1.近似数和有效数字
(1)有效数字:从一个数的左边第一个不是0的数字起到末位数字止,所有的数字都是这个数的有效数字.
(2)近似数与精确数的接近程度,可以用精确度表示.一般有,精确到哪一位,保留几个有效数字等说法.
(3)规律方法总结:
“精确到第几位”和“有几个有效数字”是精确度的两种常用的表示形式,它们实际意义是不一样的,前者可以体现出误差值绝对数的大小,而后者往往可以比较几个近似数中哪个相对更精确一些.
2.二次函数的最值
(1)当a>0时,抛物线在对称轴左侧,y随x的增大而减少;在对称轴右侧,y随x的增大而增大,因为图象有最低点,所以函数有最小值,当x=时,y=.
(2)当a<0时,抛物线在对称轴左侧,y随x的增大而增大;在对称轴右侧,y随x的增大而减少,因为图象有最高点,所以函数有最大值,当x=时,y=.
(3)确定一个二次函数的最值,首先看自变量的取值范围,当自变量取全体实数时,其最值为抛物线顶点坐标的纵坐标;当自变量取某个范围时,要分别求出顶点和函数端点处的函数值,比较这些函数值,从而获得最值.
3.平行线的性质
1、平行线性质定理
定理1:两条平行线被第三条直线所截,同位角相等. 简单说成:两直线平行,同位角相等.
定理2:两条平行线被地三条直线所截,同旁内角互补..简单说成:两直线平行,同旁内角互补.
定理3:两条平行线被第三条直线所截,内错角相等. 简单说成:两直线平行,内错角相等.
2、两条平行线之间的距离处处相等.
4.等边三角形的性质
(1)等边三角形的定义:三条边都相等的三角形叫做等边三角形,等边三角形是特殊的等腰三角形.
①它可以作为判定一个三角形是否为等边三角形的方法;
②可以得到它与等腰三角形的关系:等边三角形是等腰三角形的特殊情况.在等边三角形中,腰和底、顶角和底角是相对而言的.
(2)等边三角形的性质:等边三角形的三个内角都相等,且都等于60°.
等边三角形是轴对称图形,它有三条对称轴;它的任意一角的平分线都垂直平分对边,三边的垂直平分线是对称轴.
5.含30度角的直角三角形
(1)含30度角的直角三角形的性质:
在直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半.
(2)此结论是由等边三角形的性质推出,体现了直角三角形的性质,它在解直角三角形的相关问题中常用来求边的长度和角的度数.
(3)注意:①该性质是直角三角形中含有特殊度数的角(30°)的特殊定理,非直角三角形或一般直角三角形不能应用;
②应用时,要注意找准30°的角所对的直角边,点明斜边.
6.勾股定理
(1)勾股定理:在任何一个直角三角形中,两条直角边长的平方之和一定等于斜边长的平方.
如果直角三角形的两条直角边长分别是a,b,斜边长为c,那么a2+b2=c2.
(2)勾股定理应用的前提条件是在直角三角形中.
(3)勾股定理公式a2+b2=c2 的变形有:a=,b=及c=.
(4)由于a2+b2=c2>a2,所以c>a,同理c>b,即直角三角形的斜边大于该直角三角形中的每一条直角边.
7.平行四边形的性质
(1)平行四边形的概念:有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形.
(2)平行四边形的性质:
①边:平行四边形的对边相等.
②角:平行四边形的对角相等.
③对角线:平行四边形的对角线互相平分.
(3)平行线间的距离处处相等.
(4)平行四边形的面积:
①平行四边形的面积等于它的底和这个底上的高的积.
②同底(等底)同高(等高)的平行四边形面积相等.
8.矩形的性质
(1)矩形的定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形.
(2)矩形的性质
①平行四边形的性质矩形都具有;
②角:矩形的四个角都是直角;
③边:邻边垂直;
④对角线:矩形的对角线相等;
⑤矩形是轴对称图形,又是中心对称图形.它有2条对称轴,分别是每组对边中点连线所在的直线;对称中心是两条对角线的交点.
(3)由矩形的性质,可以得到直角三角形的一个重要性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.
9.正方形的性质
(1)正方形的定义:有一组邻边相等并且有一个角是直角的平行四边形叫做正方形.
(2)正方形的性质
①正方形的四条边都相等,四个角都是直角;
②正方形的两条对角线相等,互相垂直平分,并且每条对角线平分一组对角;
③正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.
④两条对角线将正方形分成四个全等的等腰直角三角形,同时,正方形又是轴对称图形,有四条对称轴.
10.三角形的外接圆与外心
(1)外接圆:经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆.
(2)外心:三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点,叫做三角形的外心.
(3)概念说明:
①“接”是说明三角形的顶点在圆上,或者经过三角形的三个顶点.
②锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;钝角三角形的外心在三角形的外部.
③找一个三角形的外心,就是找一个三角形的三条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有一个,而一个圆的内接三角形却有无数个.
11.直线与圆的位置关系
(1)直线和圆的三种位置关系:
①相离:一条直线和圆没有公共点.
②相切:一条直线和圆只有一个公共点,叫做这条直线和圆相切,这条直线叫圆的切线,唯一的公共点叫切点.
③相交:一条直线和圆有两个公共点,此时叫做这条直线和圆相交,这条直线叫圆的割线.
(2)判断直线和圆的位置关系:设⊙O的半径为r,圆心O到直线l的距离为d.
①直线l和⊙O相交⇔d<r
②直线l和⊙O相切⇔d=r
③直线l和⊙O相离⇔d>r.
12.轴对称图形
(1)轴对称图形的概念:
如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,这时,我们也可以说这个图形关于这条直线(成轴)对称.
(2)轴对称图形是针对一个图形而言的,是一种具有特殊性质图形,被一条直线分割成的两部分沿着对称轴折叠时,互相重合;轴对称图形的对称轴可以是一条,也可以是多条甚至无数条.
(3)常见的轴对称图形:
等腰三角形,矩形,正方形,等腰梯形,圆等等.
13.作图-轴对称变换
几何图形都可看做是由点组成,我们在画一个图形的轴对称图形时,也是先从确定一些特殊的对称点开始的,一般的方法是:
①由已知点出发向所给直线作垂线,并确定垂足;
②直线的另一侧,以垂足为一端点,作一条线段使之等于已知点和垂足之间的线段的长,得到线段的另一端点,即为对称点;
③连接这些对称点,就得到原图形的轴对称图形.
14.轴对称-最短路线问题
1、最短路线问题
在直线L上的同侧有两个点A、B,在直线L上有到A、B的距离之和最短的点存在,可以通过轴对称来确定,即作出其中一点关于直线L的对称点,对称点与另一点的连线与直线L的交点就是所要找的点.
2、凡是涉及最短距离的问题,一般要考虑线段的性质定理,结合本节所学轴对称变换来解决,多数情况要作点关于某直线的对称点.
15.翻折变换(折叠问题)
1、翻折变换(折叠问题)实质上就是轴对称变换.
2、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.
3、在解决实际问题时,对于折叠较为复杂的问题可以实际操作图形的折叠,这样便于找到图形间的关系.
首先清楚折叠和轴对称能够提供给我们隐含的并且可利用的条件.解题时,我们常常设要求的线段长为x,然后根据折叠和轴对称的性质用含x的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程求出答案.我们运用方程解决时,应认真审题,设出正确的未知数.
16.坐标与图形变化-平移
(1)平移变换与坐标变化
①向右平移a个单位,坐标P(x,y)⇒P(x+a,y)
①向左平移a个单位,坐标P(x,y)⇒P(x﹣a,y)
①向上平移b个单位,坐标P(x,y)⇒P(x,y+b)
①向下平移b个单位,坐标P(x,y)⇒P(x,y﹣b)
(2)在平面直角坐标系内,把一个图形各个点的横坐标都加上(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向右(或向左)平移a个单位长度;如果把它各个点的纵坐标都加(或减去)一个整数a,相应的新图形就是把原图形向上(或向下)平移a个单位长度.(即:横坐标,右移加,左移减;纵坐标,上移加,下移减.)
17.旋转的性质
(1)旋转的性质:
①对应点到旋转中心的距离相等. ②对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角. ③旋转前、后的图形全等. (2)旋转三要素:①旋转中心; ②旋转方向; ③旋转角度. 注意:三要素中只要任意改变一个,图形就会不一样.
18.中心对称图形
(1)定义
把一个图形绕某一点旋转180°,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,这个点叫做对称中心.
注意:中心对称图形和中心对称不同,中心对称是两个图形之间的关系,而中心对称图形是指一个图形自身的特点,这点应注意区分,它们性质相同,应用方法相同.
(2)常见的中心对称图形
平行四边形、圆形、正方形、长方形等等.
19.坐标与图形变化-旋转
(1)关于原点对称的点的坐标
P(x,y)⇒P(﹣x,﹣y)
(2)旋转图形的坐标
图形或点旋转之后要结合旋转的角度和图形的特殊性质来求出旋转后的点的坐标.常见的是旋转特殊角度如:30°,45°,60°,90°,180°.
20.相似三角形的判定与性质
(1)相似三角形相似多边形的特殊情形,它沿袭相似多边形的定义,从对应边的比相等和对应角相等两方面下定义;反过来,两个三角形相似也有对应角相等,对应边的比相等.
(2)三角形相似的判定一直是中考考查的热点之一,在判定两个三角形相似时,应注意利用图形中已有的公共角、公共边等隐含条件,以充分发挥基本图形的作用,寻找相似三角形的一般方法是通过作平行线构造相似三角形;或依据基本图形对图形进行分解、组合;或作辅助线构造相似三角形,判定三角形相似的方法有事可单独使用,有时需要综合运用,无论是单独使用还是综合运用,都要具备应有的条件方可.
21.相似形综合题
相似形综合题.
22.解直角三角形
(1)解直角三角形的定义
在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.
(2)解直角三角形要用到的关系
①锐角、直角之间的关系:∠A+∠B=90°;
②三边之间的关系:a2+b2=c2;
③边角之间的关系:
sinA==,cosA==,tanA==.
(a,b,c分别是∠A、∠B、∠C的对边)
23.解直角三角形的应用
(1)通过解直角三角形能解决实际问题中的很多有关测量问.
如:测不易直接测量的物体的高度、测河宽等,关键在于构造出直角三角形,通过测量角的度数和测量边的长度,计算出所要求的物体的高度或长度.
(2)解直角三角形的一般过程是:
①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).
②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.
24.解直角三角形的应用-坡度坡角问题
(1)坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比,又叫做坡比,它是一个比值,反映了斜坡的陡峭程度,一般用i表示,常写成i=1:m的形式.
(2)把坡面与水平面的夹角α叫做坡角,坡度i与坡角α之间的关系为:i=h/l=tanα.
(3)在解决坡度的有关问题中,一般通过作高构成直角三角形,坡角即是一锐角,坡度实际就是一锐角的正切值,水平宽度或铅直高度都是直角边,实质也是解直角三角形问题.
应用领域:①测量领域;②航空领域 ③航海领域:④工程领域等.
25.解直角三角形的应用-方向角问题
(1)在辨别方向角问题中:一般是以第一个方向为始边向另一个方向旋转相应度数.
(2)在解决有关方向角的问题中,一般要根据题意理清图形中各角的关系,有时所给的方向角并不一定在直角三角形中,需要用到两直线平行内错角相等或一个角的余角等知识转化为所需要的角.
26.简单几何体的三视图
(1)画物体的主视图的口诀为:主、俯:长对正;主、左:高平齐;俯、左:宽相等.
(2)常见的几何体的三视图:
圆柱的三视图:
27.由三视图判断几何体
(1)由三视图想象几何体的形状,首先,应分别根据主视图、俯视图和左视图想象几何体的前面、上面和左侧面的形状,然后综合起来考虑整体形状.
(2)由物体的三视图想象几何体的形状是有一定难度的,可以从以下途径进行分析:
①根据主视图、俯视图和左视图想象几何体的前面、上面和左侧面的形状,以及几何体的长、宽、高;
②从实线和虚线想象几何体看得见部分和看不见部分的轮廓线;
③熟记一些简单的几何体的三视图对复杂几何体的想象会有帮助;
④利用由三视图画几何体与有几何体画三视图的互逆过程,反复练习,不断总结方法.
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