中考数学一轮复习考点(全国通用)考向30 图形的变化(平移 轴对称和旋转)专题特训(含答案)
展开1.(2022·山东枣庄·统考中考真题)如图,将△ABC先向右平移1个单位,再绕点P按顺时针方向旋转90°,得到△A′B′C′,则点B的对应点B′的坐标是( )
A.(4,0)B.(2,﹣2)C.(4,﹣1)D.(2,﹣3)
2.(2022·海南·统考中考真题)如图,点,将线段平移得到线段,若,则点D的坐标是( )
A.B.C.D.
3.(2022·湖北黄石·统考中考真题)下面四幅图是我国一些博物馆的标志,其中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.温州博物馆B.西藏博物馆C.广东博物馆D.湖北博物馆
4.(2022·四川广安·统考中考真题)如图,菱形ABCD的边长为2,点P是对角线AC上的一个动点,点E、F分别为边AD、DC的中点,则PE + PF的最小值是( )
A.2B.C.1.5D.
5.(2022·湖南益阳·统考中考真题)如图,已知△ABC中,∠CAB=20°,∠ABC=30°,将△ABC绕A点逆时针旋转50°得到△AB′C′,以下结论:①BC=B′C′,②AC∥C′B′,③C′B′⊥BB′,④∠ABB′=∠ACC′,正确的有( )
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
6.(2022·内蒙古包头·中考真题)如图,在中,,将绕点C顺时针旋转得到,其中点与点A是对应点,点与点B是对应点.若点恰好落在边上,则点A到直线的距离等于( )
A.B.C.3D.2
7.(2022·江苏南通·统考中考真题)如图,矩形中,,点E在折线上运动,将绕点A顺时针旋转得到,旋转角等于,连接.
(1)当点E在上时,作,垂足为M,求证;
(2)当时,求的长;
(3)连接,点E从点B运动到点D的过程中,试探究的最小值.
8.(2022·辽宁阜新·统考中考真题)已知,四边形是正方形,绕点旋转(),,,连接,.
(1)如图,求证:≌;
(2)直线与相交于点.
如图,于点,于点,求证:四边形是正方形;
如图,连接,若,,直接写出在旋转的过程中,线段长度的最小值.
【考点梳理】
知识点1:对称图形
轴对称、轴对称图形
(1)轴对称:把一个图形沿着某一条直线翻折过去,如果它能与另一个图形重合,那么称这两个图形成轴对称.两个图形中的对应点(即两个图形重合时互相重合的点)叫做对称点.
(2)轴对称图形:如果一个图形沿某条直线对折,对折的两部分是完全重合的,那么就称这样的图形为轴对称图形,这条直线称为对称轴.对称轴一定为直线.
(3)轴对称图形变换的特征:不改变图形的形状和大小,只改变图形的位置.新旧图形具有对称性.
2. 中心对称、中心对称图形
(1)中心对称:把一个图形绕着某一点旋转180°,如果它能与另一个图形重合,那么这两个图形成中心对称,该点叫做对称中心.
(2)中心对称图形:一个图形绕着某一点旋转180°后能与自身重合,这个图形叫做中心对称图形,该点叫做对称中心.
知识点2:平移与旋转
1. 图形的平移
(1)定义:在平面内,将某个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移.
(2)特征:①平移后,对应线段相等且平行,对应点所连的线段平行且相等.
② 平移后,对应角相等且对应角的两边分别平行,方向相同.
③ 平移不改变图形的形状和大小,只改变图形的位置,平移后新旧两图形全等.
图形的旋转
(1)定义:在平面内,将一个图形绕一个定点沿某个方向旋转一个角度,这样的图形运动称为旋转.这个定点称为旋转中心,转动的角度称为旋转角.
(2)特征:图形旋转过程中,图形上每一个点都绕旋转中心沿相同方向转动了相同角度;注意每对对应点与旋转中心的连线所成的角度都是旋转角,旋转角都相等;对应点到旋转中心的距离相等.
【题型探究】
题型一:平移的性质
9.(2023·浙江舟山·校考一模)如图,将沿方向平移得到,若的周长为,则四边形的周长为( )
A.B.C.D.
10.(2022·河北廊坊·统考二模)如图,两张完全相同的正六边形纸片(边长为)重合在一起,下面一张保持不动,将上面一张纸片六边形沿水平方向向左平移个单位长度,则上面正六边形纸片面积与折线扫过的面积(阴影部分面积)之比是( )
A.B.C.D.
11.(2022·广东佛山·佛山市南海区石门实验学校校考三模)如图,在中,,,将沿着点到点的方向平移到的位置,图中阴影部分面积为,则平移的距离为( )
A.B.C.D.
题型二:轴对称的性质
12.(2022·河北邯郸·校考三模)如图,矩形ABCD沿EF折叠后,若∠DEF=70°,则∠1的度数是( )
A.70°B.55°C.40°D.35°
13.(2022·福建泉州·校考三模)如图①,有一个长方形纸条ABCD,AB∥CD,AD∥BC.如图②,将长方形ABCD沿EF折叠,ED与BF交于点G,如图③,将四边形CDGF沿GF向上折叠,DG与EF交于点H,若∠GEF=16°,则∠DHF的度数为( )
A.32°B.48°C.60°D.64°
14.(2022·重庆南岸·校考模拟预测)如图,在正方形中,是边上的一点,,,将正方形边沿折叠到,延长交于,连接现在有如下四个结论:;;③;其中结论正确的个数是( )
A.B.C.D.
题型三:旋转的性质
15.(2023·安徽合肥·合肥市第四十五中学校考一模)如图,中,,,点D是边上一动点,以点A为旋转中心,将顺时针旋转得到线段,连接,若,则的长的最小值为( )
A.B.C.1D.
16.(2023·吉林长春·长春市解放大路学校校考模拟预测)如图,在中,,将以点A为中心逆时针旋转得到,点D在边上,交于点F.下列结论:①;②平分;③,其中正确结论的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
17.(2023·广东东莞·东莞市东华初级中学校考模拟预测)如图,为等腰直角外一点,把绕点顺时针旋转90°到,使点在内;已知,连接,若 ,则( )
A.B.C.D.
题型四:平移的几何变换综合
18.(2022·陕西西安·校考三模)如图,在平面直角坐标系中,抛物线与轴交于、两点,与轴交于点.已知,该抛物线的对称轴为直线.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)求点、的坐标;
(3)将线段平移,使得平移后线段的一个端点在这条抛物线上,另一个端点在轴上,若将点、平移后的对应点分别记为点、,求以、、、为顶点的四边形面积的最大值.
19.(2021·湖北襄阳·统考二模)如图1,在平面直角坐标系中,抛物线与直线交于点和点,与轴交于点.
(1)求,的值及抛物线的解析式;
(2)在图1中,把向上平移个单位长度,始终保持点的对应点在第二象限抛物线上,点,的对应点分别为,,若直线与的边有两个交点,求的取值范围;
(3)如图2,在抛物线上是否存在点(不与点重合),使和的面积相等?若存在,直接写出点的坐标;若不存在,请说明理由.
题型五:轴对称的几何变换综合
20.(2023·浙江金华·校联考模拟预测)如图,直线与轴、轴交于点A、,抛物线经过点A、,与轴的另一个交点是,点是直线上的一动点.
(1)求抛物线的解析式和点的坐标;
(2)如图1,求当的值最小时点的坐标;
(3)如图2,过点作的垂线交轴于点,是否存在点,使以、、为顶点的三角形与相似?若存在,求出点的坐标;若不存在,请说明理由.
21.(2022·黑龙江齐齐哈尔·统考三模)综合与实践
在综合实践活动课上,老师让同学们以“三角形纸片的折叠、旋转”为主题开展数学活动,探究与角的度数、线段长度有关的问题.
操作探究:
将三角形纸片进行如下操作:
(1)第一步:如图①,折叠三角形纸片使点C与点A重合,得到折痕,然后展开铺平,则____________度,与的数量关系为____________;
(2)第二步:如图②,将绕点D顺时针方向旋转得到,点E、C的对应点分别是点F、G,直线与边交于点M(点M不与点A重合),与边交于点N,试写出与的数量关系,并证明你的结论;
(3)拓展延伸:
在绕点D旋转的过程中,当直线经过点B时,如图③所示,若,则的长为____________.
题型六:旋转的几何变换综合
22.(2023·北京·首都师范大学附属中学校考一模)在等边中,点为的中点,点为上一点(不与、重合),连接、.
(1)将线段绕点顺时针旋转至,使点落在的延长线上,在图1中补全图形:
①求的度数;
②探究线段,,之间的数量关系,并加以证明;
(2)将线段绕点旋转,在旋转过程中与边交于点,连接,若,当时,请直接写出的最小值.
23.(2023·江苏无锡·江苏省锡山高级中学实验学校校考一模)在中,,将绕点B顺时针旋转得到,其中点A,C的对应点分别为点,.
(1)如图1,当点落在的延长线上时,则的长为______;
(2)如图2,当点落在的延长线上时,连接,交于点M,求BM的长;
(3)如图3,连接,,直线交于点D,若,连接.在旋转过程中,是否存在最小值?若存在,请直接写出的最小值:若不存在,请说明理由.
【必刷好题】
一、单选题
24.(2023·广东广州·执信中学校考一模)下列图形中,既是轴对称图形,又是中心对称图形的是( )
A.B.
C.D.
25.(2023·河南周口·校联考一模)如图,在平面直角坐标系中,为等腰三角形,,点到轴的距离为4.若将绕点逆时针旋转得到△,当点恰好落在轴正半轴上时,点的坐标为( )
A.B.C.D.
26.(2023·山东泰安·校考一模)如图,已知等边的边长为4,P、Q、R分别为边上的动点,则的最小值是( )
A.B.2C.D.
27.(2023·广东广州·执信中学校考一模)如图,等腰中,,,将绕点B顺时针旋转,得到,连结,过点A作交的延长线于点H,连结,则的度数( )
A.B.C.D.随若的变化而变化
28.(2023·安徽池州·校联考一模)如图,在中,,,,动点M,N分别在边,上则的最小值是( )
A.B.C.6D.
29.(2022·安徽合肥·校联考三模)如图,中,,且,连接,将沿方向平移至,连接,若,则的长为( )
A.1B.C.D.2
30.(2022·黑龙江哈尔滨·校考二模)如图,在中,,将向右平移得到,再将绕点D逆时针旋转至点重合,则平移的距离和旋转角的度数分别为( )
A.1,30°B.4,30°C.2,60°D.4,60°
31.(2023·河南驻马店·驻马店市第二初级中学校考模拟预测)如图,在平面直角坐标系中,正六边形的边在x轴正半轴上,顶点F在y轴正半轴上,.将正六边形绕原点O顺时针旋转,每次旋转,经过第次旋转后,顶点D的坐标为( ).
A.B.C.D.
32.(2023·安徽淮北·淮北一中校联考一模)如图,在中,,,,点是斜边上的动点,将线段绕点旋转至,连接,,则的最小值是( )
A.B.C.D.
二、填空题
33.(2023·广东深圳·统考一模)如图,反比例函数的图象经过点,将线段沿轴向右平移至,反比例函数的图象经过点.若线段扫过的面积为,则的值为__________
34.(2023·广东佛山·校考一模)如图,将沿边上的中线平移到的位置,已知的面积为,阴影部分三角形的面积为,若,则的值为___________.
35.(2023·广东佛山·校考一模)如图,在边长为的正方形中,,连接,交于点,,关于对称,连接、,并把延长交的延长线于点,以下四个结论:①;②;③;④,其中正确的是_________.(填序号)
36.(2023·河南安阳·统考一模)如图,将按如图方式放在平面直角坐标系中,其中,,顶点A的坐标为,将绕原点O顺时针旋转得到,则点的坐标为______.
37.(2023·河南南阳·校联考一模)在中,,,,把绕点C逆时针旋转得到,点A的对应点为,若为直角三角形,连接,则线段的长为 _____.
38.(2023·陕西西安·高新一中校考模拟预测)如图,在中,线段上有一动点D,连接,将绕着点C顺时针旋转120°得到线段,连接,在点D运动的过程中,D、E两点到的距离之和为___________.
三、解答题
39.(2021·浙江嘉兴·统考一模)如图,在平面直角坐标系中,点在反比例函数()的图象上.连结,作轴于点.
(1)直接写出的值;
(2)将沿轴向上平移个单位长度,得到,的对应边是.当的中点在反比例函数的图象上时,求的值.
40.(2021·江苏苏州·校考一模)如图,在直角坐标系中,为原点,直线分别与轴、轴交于点、点,四边形是矩形,且点在轴正半轴上,连接于点,反比例函数()经过点,
(1)求点的坐标及的值;
(2)若将绕点逆时针旋转,点、点分别对应点、点,再将向右平移个单位,若平移后点在反比例函数图像上,求的值.
41.(2023·陕西西安·陕西师大附中校考三模)问题探究
(1)如图1,等腰直角,,点是内的一点,且,.过点作的垂线,为对称轴,作关于的轴对称图形,连接.求的度数.
问题解决
(2)如图2,有一个三角形空地.经测量,米,,,现要在的边右侧扩建三角形区域,,垂足为H,且满足,.请利用所学知识,求四边形的面积.
42.(2022·黑龙江·统考三模)综合与探究
如图,在平面直角坐标系中,抛物线与x轴交于点A,B,与y轴交于点C,.
(1)求抛物线的解析式和直线AC的解析式;
(2)点D在抛物线的对称轴上,若的值最小,则点D的坐标为_______,此时的面积为_______;
(3)P是第二象限抛物线上一动点,过点P作轴于点M,与直线AC交于点N,当线段PN的长度最大时,求此时点P的坐标;
(4)在(3)的条件下,当线段PN的长度最大时,在直线AC上是否存在点Q,使是等腰三角形?若存在,请直接写出点Q的坐标;若不存在,请说明理由.
注:二次函数的顶点坐标为.
43.(2023·江苏苏州·苏州工业园区星湾学校校考模拟预测)如图,锐角中的平分线交于点E,交的外接圆于点D、边的中点为M.
(1)求证:垂直;
(2)若,,,求的值;
(3)作的平分线交于点P,若将线段绕点M旋转后,点P恰好与外接圆上的点重合,则 .
44.(2023·湖北孝感·校考一模)在中,,,线段绕点A逆时针旋转至(不与AC重合),旋转角记为,的平分线与射线相交于点E,连接.
(1)如图①,当时,的度数是_______;
(2)如图②,当时,求证:;
(3)当,时,请直接写出的值.
45.(2023·湖北孝感·统考一模)如图1,在中,,点,分别为,的中点,连接.将绕点A逆时针旋转(),连接并延长与直线交于点.
(1)若,将绕点A逆时针旋转至图2所示的位置,则线段与的数量关系是______;
(2)若(),将绕点A逆时针旋转,则(1)的结论是否仍然成立?若成立,请就图3所示的情况加以证明;若不成立,请写出正确的结论,并说明理由;
(3)若,,将旋转至时,请求出此时的长.
46.(2023·山西太原·山西实验中学校考一模)阅读材料,解决问题
折叠、旋转是我们常见的两种图形变化方式如图1,在中,,点D,E在边上,,若,,求的长.
小明发现,如果将绕点A按逆时针方向旋转,得到,连接(如图2).使条件集中在中,可求得(即)的长,具体作法为:作,且,连接,可证,再结合已知中,可证,得,接着在中利用勾股定理即可求得的长,即的长.
(1)请你回答:与全等的条件是__________(填“”、“”、“”、“”或“”中的一个),的长为__________;
(2)如图3,正方形中,点P为延长线上一点,将沿翻折至位置,延长交直线于点F.
①求证:;
②连接交于点O,连接(如图4),请你直接写出的值.
参考答案:
1.C
【分析】根据平移和旋转的性质,将△ABC先向右平移1个单位,再绕P点顺时针方向旋转,得到△A′B′C′,即可得点B的对应点的坐标.
【详解】作出旋转后的图形如下:
∴B'点的坐标为(4,﹣1),
故选:C.
【点睛】本题考查了坐标与图形变换−旋转、平移,解决本题的关键是掌握旋转的性质.
2.D
【分析】先过点C做出轴垂线段CE,根据相似三角形找出点C的坐标,再根据平移的性质计算出对应D点的坐标.
【详解】
如图过点C作轴垂线,垂足为点E,
∵
∴
∵
∴
在和中,
,
∴,
∴ ,
则 ,
∵点C是由点B向右平移6个单位,向上平移2个单位得到,
∴点D同样是由点A向右平移6个单位,向上平移2个单位得到,
∵点A坐标为(0,3),
∴点D坐标为(6,5),选项D符合题意,
故答案选D
【点睛】本题考查了图象的平移、相似三角形的判定与性质,利用相似三角形的判定与性质找出图象左右、上下平移的距离是解题的关键.
3.A
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形的定义解答即可.
【详解】解:A:既是中心对称图形,又是轴对称图形,故此选项符合题意;
B:不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
C:不是中心对称图形,也不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D:不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选:A.
【点睛】本题主要考查中心对称图形和轴对称图形的概念,轴对称图形:在同一平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形;中心对称图形:在同一平面内,如果把一个图形绕某一点旋转180度,旋转后的图形和原图完全重合,那么这个图形就叫做中心图形.
4.A
【分析】取AB中点G点,根据菱形的性质可知E点、G点关于对角线AC对称,即有PE=PG,则当G、P、F三点共线时,PE+PF=PG+PF最小,再证明四边形AGFD是平行四边形,即可求得FG=AD.
【详解】解:取AB中点G点,连接PG,如图,
∵四边形ABCD是菱形,且边长为2,
∴AD=DC=AB=BC=2,
∵E点、G点分别为AD、AB的中点,
∴根据菱形的性质可知点E、点G关于对角线AC轴对称,
∴PE=PG,
∴PE+PF=PG+PF,
即可知当G、P、F三点共线时,PE+PF=PG+PF最小,且为线段FG,
如下图,G、P、F三点共线,连接FG,
∵F点是DC中点,G点为AB中点,
∴,
∵在菱形ABCD中,,
∴,
∴四边形AGFD是平行四边形,
∴FG=AD=2,
故PE+PF的最小值为2,
故选:A.
【点睛】本题考查了菱形的性质、轴对称的性质、平行四边形的判定与性质等知识,找到E点关于AC的对称点是解答本题的关键.
5.B
【分析】根据旋转的性质可得,BC=B′C′,∠C′AB′=∠CAB=20°,∠AB′C′=∠ABC=30°,再根据旋转角的度数为50°,通过推理证明对①②③④四个结论进行判断即可.
【详解】解:①∵△ABC绕A点逆时针旋转50°得到△AB′C′,
∴BC=B′C′.故①正确;
②∵△ABC绕A点逆时针旋转50°,
∴∠BAB′=50°.
∵∠CAB=20°,
∴∠B′AC=∠BAB′﹣∠CAB=30°.
∵∠AB′C′=∠ABC=30°,
∴∠AB′C′=∠B′AC.
∴AC∥C′B′.故②正确;
③在△BAB′中,AB=AB′,∠BAB′=50°,
∴∠AB′B=∠ABB′=(180°﹣50°)=65°.
∴∠BB′C′=∠AB′B+∠AB′C′=65°+30°=95°.
∴CB′与BB′不垂直.故③不正确;
④在△ACC′中,
AC=AC′,∠CAC′=50°,
∴∠ACC′=(180°﹣50°)=65°.
∴∠ABB′=∠ACC′.故④正确.
∴①②④这三个结论正确.
故选:B.
【点睛】此题考查了旋转性质的应用,图形的旋转只改变图形的位置,不改变图形的形状与大小,还考查了等腰三角形的判定和性质、平行线的判定等知识.熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
6.C
【分析】如图,过作于 求解 结合旋转:证明 可得为等边三角形,求解 再应用锐角三角函数可得答案.
【详解】解:如图,过作于
由,
结合旋转:
为等边三角形,
∴A到的距离为3.
故选C
【点睛】本题考查的是旋转的性质,含的直角三角形的性质,勾股定理的应用,等边三角形的判定与性质,锐角三角函数的应用,作出适当的辅助线构建直角三角形是解本题的关键.
7.(1)见详解
(2)或
(3)
【分析】(1)证明即可得证.
(2)分情况讨论,当点E在BC上时,借助,在中求解;当点E在CD上时,过点E作EG⊥AB于点G,FH⊥AC于点H,借助并利用勾股定理求解即可.
(3)分别讨论当点E在BC和CD上时,点F所在位置不同,DF的最小值也不同,综合比较取最小即可.
(1)
如图所示,
由题意可知,,,
,
由旋转性质知:AE=AF,
在和中,
,
,
.
(2)
当点E在BC上时,
在中,,,
则,
在中,,,
则,
由(1)可得,,
在中,,,
则,
当点E在CD上时,如图,
过点E作EG⊥AB于点G,FH⊥AC于点H,
同(1)可得,
,
由勾股定理得;
故CF的长为或.
(3)
如图1所示,当点E在BC边上时,过点D作于点H,
由(1)知,,
故点F在射线MF上运动,且点F与点H重合时,DH的值最小.
在与中,
,
,
,
即,
,,
,
在与中,
,
,
,
即,
,
故的最小值;
如图2所示,当点E在线段CD上时,将线段AD绕点A顺时针旋转的度数,得到线段AR,连接FR,过点D作,,
由题意可知,,
在与中,
,
,
,
故点F在RF上运动,当点F与点K重合时,DF的值最小;
由于,,,
故四边形DQRK是矩形;
,
,
,
,
故此时DF的最小值为;
由于,故DF的最小值为.
【点睛】本题考查矩形的性质、全等三角形的判定和性质、相似三角形的性质和判定、勾股定理、解直角三角形,解决本题的关键是各性质定理的综合应用.
8.(1)见解析
(2)①见解析②
【分析】根据证明三角形全等即可;
根据邻边相等的矩形是正方形证明即可;
作交于点,作于点,证明是等腰直角三角形,求出的最小值,可得结论.
【详解】(1)证明:四边形是正方形,
,.
,.
,
,
在和中,
≌;
(2)证明:如图中,设与相交于点.
,
.
≌,
.
,
.
,
,,
四边形是矩形,
.
四边形是正方形,
,.
.
又,
≌.
.
矩形是正方形;
解:作交于点,作于点,
∵
∴≌.
.
,,
最大时,最小,.
.
由可知,是等腰直角三角形,
.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等腰直角三角形的判定和性质,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,属于中考压轴题.
9.C
【分析】根据平移的性质即可得到四边形的周长.
【详解】解:∵将沿方向平移得到,
∴,
∵的周长为,
∴的周长为,
∴四边形的周长,
∵,
∴,
∴四边形的周长,
故选.
【点睛】本题考查了平移的性质,掌握平移的性质是解题的关键.
10.A
【分析】求出正六边形和阴影部分的面积即可解决问题.
【详解】解:如下图,正六边形由六个等边三角形组成,过点作于点,于点,
根据题意,正六边形纸片边长为,即,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
同理,,
∴,
∴正六边形的面积,
∵将上面一张纸片六边形沿水平方向向左平移个单位长度,
又∵,
∴阴影部分的面积,
∴空白部分与阴影部分面积之比是.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了多边形的性质、等边三角形的性质、勾股定理、平移变换等知识,解题关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
11.A
【分析】根据勾股定理的逆定理求出是直角三角形,求出的面积,根据平移的性质得出,的面积的面积,再根据面积比等于相似比的平方得出即可.
【详解】解:,,,
,
是直角三角形,,
将沿着点到点的方向平移到的位置,
∴,
的面积的面积,,
图中阴影部分面积为,
,
∴,
解得:,
即平移的距离是,
故选:.
【点睛】本题考查了平移的性质,勾股定理的逆定理,三角形的面积和相似三角形的性质等知识点,能求出的面积是解此题的关键.
12.C
【分析】根据矩形的性质可得,根据平行线的性质可得,根据折叠的性质以及平角的定义即可求解.
【详解】解:∵四边形是矩形,
∴,
∵∠DEF=70°,
∴,
∵折叠的性质,
∴∠1.
故选:C.
【点睛】本题考查了矩形与折叠问题,平行线的性质,掌握折叠的性质与平行线的性质是解题的关键.
13.B
【分析】根据折叠的性质和平行线的性质可得∠BFE=16°,∠DGF=16°,再根据三角形的外角性质解答即可.
【详解】解:因为AB∥CD,将长方形ABCD沿EF折叠,ED与BF交于点G,∠GEF=16°,
由图①,∠BFE=∠DEF,
由图②,∠BFE=∠GEF=16°,∠EGF=180°-16°×2=148°,
由图②,∠DGF=180°-∠EGF=32°,
由图③,∠DHF=∠BFE+∠DGF=48°,
故选:B.
【点睛】本题考查平行线的判定和性质,掌握平行线的基本性质是解答本题的关键.
14.C
【分析】①正确.证明,得到,结合可得结果.
②错误.可以证明,不是等边三角形,可得结论.
③正确.证明,即可.
④错误.证明,求出的面积即可.
【详解】解:如图,连接,
四边形是正方形,
,,
由翻折可知:,,,,
,,,
∴,
,,
,故正确,
设,
在中,
,
,
,
,
,
是等腰三角形,
易知不是等边三角形,显然,故错误,
,
,
,
,,
,
,故正确,
,::,
∴,
,故正确,
故选:C.
【点睛】本题考查翻折变换,正方形的性质,全等三角形的判定和性质,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,属于中考选择题中的压轴题.
15.A
【分析】在上取一点K,使得,连接,,然后证明出,然后根据垂线段最短得到当时,的值最小,最后利用角直角三角形的性质求解即可.
【详解】如图所示,在上取一点K,使得,连接,,
∵,,
∴,,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴当时,的值最小,
∵,,,
∴,
∴,
∴.
∴的长的最小值为.
故选A
【点睛】此题考查了全等三角形的性质和判断,垂线段最短,角直角三角形的性质等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
16.D
【分析】根据旋转的性质得到,,推出即可判断②;利用两个角对应相等的两个三角形相似即可判断①;利用相似三角形的性质得到,再证明,即可判断③.
【详解】解:∵将以点为旋转中心逆时针旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
∴平分,故②正确;
∵,
∴,故①正确;
∴,
∵,
∴,
∴,故③正确;
故选:D.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等边对等角,相似三角形的判定和性质,熟记各定理是解题的关键.
17.D
【分析】连接,,证明,得出,从而得出,证明为直角三角形,设,则,根据勾股定理求出,根据等腰直角三角形的性质,求出,即可得出答案.
【详解】解:连接,,如图所示:
∵绕点顺时针旋转90°到,
∴,,
∵为等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,,
∵,
∴,
∴为直角三角形,
设,则,
∴,
∴,
∴,故D正确.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,三角形全等的判定和性质,等腰直角三角形的性质,勾股定理,解题的关键是作出辅助线,证明.
18.(1)
(2),
(3)
【分析】(1)利用待定系数法即可解决问题;
(2)根据(1)中抛物线的解析式可求出、两点的坐标;
(3)由平移的性质可得出四边形是平行四边形,分三种情况画出图形,然后根据平行四边形的面积公式确定面积取得最大值的情况,最后计算出该平行四边形的面积即可.
(1)
解:∵抛物线的对称轴为直线且过点,
∴
解得:,
∴该抛物线的函数表达式为:;
(2)
令,得,
∴,
令,得,
解得:,,
∴,
∴点的坐标为,点的坐标为;
(3)
由平移的性质可知,且,
∴四边形为平行四边形,
如图,符合条件的四边形有三个,
即□,□,□,
∴,,,
∵,,
∴□的面积最大,
令,得,
解得:,,
∴,,
∴,
∴.
【点睛】本题是二次函数综合题,考查了待定系数法,二次函数图像上点的坐标特征,平行四边形的判定,平行四边形的面积,平移的性质等知识.解题的关键是学会构建方程解决点的坐标问题,学会用分类讨论的思想思考问题.
19.(1),,;(2) ;(3)存在,符合条件的点的坐标为(-1,-4)或(3,12)或(-4,5)
【分析】(1)将点A、B的横、纵坐标代入直线AB的函数解析式可求m、n的值,再用待定系数法可求二次函数的解析式;
(2)确定的边与直线 AB有唯一公共点时的临界位置,即可求出m的取值范围;
(3)分两种情况讨论:点Q在直线AB下方的抛物线上和点Q在直线AB上方的抛物线上.
【详解】(1)∵点、在直线上,
∴,.
∴,.
∴、.
又∵、在抛物线上,
∴,解得,.
∴抛物线的解析式为.
(2)如图,当点移动到上时,是与直线AB有唯一公共点M的终止临界位置,
过点B作BR⊥x轴于点R,则
∴AR=BR.
∴是等腰直角三角形,∠BAR=∠ABR=45°.
∵OA=OC=3,
∴是等腰直角三角形,∠CAO=45°,且
过点 P作PH⊥x 轴,交 AB于点 H,则∠PHM=∠HBR=45°.
由平移的性质可知,PM∥AC且PM=AC.
∴∠PMH=∠BAC=90°,
∴是等腰直角三角形,且
令,则,
∴,解得,(不合题意,舍去).
当t=-4时,
∴,此时.
∵初始位置时,的边与直线AB有唯一公共点 A,
∴符合条件的m的取值范围是.
(3)存在.点的坐标为(-1,-4)或(3,12)或(-4,5).
分两种情况:
①当点在直线的下方时,过点作的平行线与抛物线的交点即为满足题意的点,如图2所示,
∵,可设直线的解析式为.将代入,得,
∴直线的解析式为.联立直线和抛物线的解析式,
解得,或(舍去).
故点的坐标为(-1,-4).
②当点在直线的上方时,设.
过点作于点,如图所示,则.
∵和的面积相等,
∴
∴四边形为平行四边形.
∴线段的中点在直线上,
则,
解得,或-4,故点的坐标为(3,12)或(-4,5).
综上所述,符合条件的点的坐标为(-1,-4)或(3,12)或(-4,5).
【点睛】本题考查了一次函数的图象与性质、二次函数的图象与性质、图形的平移、勾股定理、动点问题分类讨论的数学思想等知识点,熟知函数的图象和性质是解题的基础,运用分类讨论的数学思想是解题的关键.
20.(1),
(2)
(3)存在,或或
【分析】(1)由一次函数解析式可求出点A和C的坐标,从而可由待定系数法求出抛物线解析式,进而可求出点B坐标;
(2)作点关于直线的对称点,连接、,分别交于点、.由轴对称的性质可得出,即说明的值最小时即为的长.再利用相似三角形的判定定理证明,得出,代入数据,即可求出,,进而可求出.过点作轴于点.又易证,得出,代入数据,可求出 ,,即得出.利用待定系数法求出直线的解析式,再与直线联立,即可求出点P坐标;
(3)分类讨论:①当点在第二象限时,②当点在第三象限时和③当点在第一象限时,分别作出辅助线构造相似三角形,结合已知相似三角形即可解答.
【详解】(1)解:对于直线,令,则,
解得:.
令,则,
∴,.
∵抛物线经过点A、,
∴,解得,
∴抛物线的解析式为:.
对于,令,则,
解得:,
∴;
(2)解:如图,作点关于直线的对称点,连接、,分别交于点、.
∴直线是线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴由两点之间线段最短得的值最小时即为的长.
∵,,
∴,
∴.
∵,,
∴,
∴,
∴,,
∴.
如图,过点作轴于点.
∴,
∴,即
∴,,
∴.
设直线的解析式为,
则,解得:,
∴直线的解析式为.
联立,解得:,
∴;
(3)分类讨论:①当点在第二象限时,设与相似,则或.
如图,过点作轴交轴于点,过点作轴交于点,
∴,
∴.
设点坐标为,则,,
∴或,
∴或,
∴或;
②当点在第三象限时,设与相似,则或,
如图,过点作轴交轴于点,过点画轴交于点,
∴,
∴,
设点坐标为,则,,
∴或,
∴无实数解或,
∴;
③当点在第一象限时不存在相似.
综上所述,点的坐标是或或.
【点睛】本题考查一次函数、二次函数的图象和性质,利用待定系数法求函数解析式,轴对称变换,勾股定理,相似三角形的判定和性质等知识,属于中考压轴题.能够正确作出辅助线并利用数形结合的思想是解题关键.
21.(1)90;
(2),证明见解析
(3)
【分析】(1)根据折叠的性质,即轴对称性质求解即可;
(2)连接,证,则全等三角形的性质即可得出结论;
(3)先由勾股定理求出BC=10,从而求得BD=5,由旋转志折叠可求出DF=DE=3,AE=4,再在Rt△DFB中,再由勾股定理,求得BF=4,由(2)问可得ME=MF,所以设ME=MF=x,则AM=4-x,BM=4+x,然后在Rt△ABM中,由勾股定理,得,即,求解得x=,则可求出AM长.
(1)
解:由折叠可知,点A与点C关于DE对称,
∴DE⊥AC,AE=CE,
∴∠EDC=90°,
∴∠BAC=∠DEC=90°,
∴DEAB,
∴,
∴CD=BD,
故答案为:90,;
(2)
解:
证明:∵折叠三角形纸片使点C与点A重合,得到折痕,
∴.
∴.
连接, 如图,
根据旋转性质可知:.
又∵
∴
∴.
(3)
解:在Rt△ABC中,由勾股定理,得
BC=,
由(1)知,点D是BC中点,点E是AC中点,
∴BD=BC=5,DE=AB=×6=3,AE=CE=AC=×8=4,
由旋转得:∠DFM=∠DEC=90°,DF=DE=3,
∴∠DFB=90°,
在Rt△DFB中,由勾股定理,得
BF=,
由(2)知:ME=MF,
设ME=MF=x,则AM=4-x,BM=4+x,
在Rt△ABM中,由勾股定理,得
,
即,
解得:x=,
∴AM=4-x =4-=.
【点睛】本题考查旋转与折叠的性质,勾股定理,平行线分线段成比例,三角形中位线性质,全等三角形的判定与性质,本题属几何变换综合题目,熟练掌握旋转与折叠的性质是解题的关键.
22.(1)图见解析,①120°;②,证明见解析;
(2).
【分析】(1)①如图,以为圆心,为半径作圆,与的延长线交点即为,延长与交于点,连接,,在等边中,点为的中点,可得垂直平分,结合题意可得,由三角形外角可得,,最后由可求解;②如图,在上截取,过E作于M,连接,可得,在中,解三角形可求得即,等量代换即可求证;
(2)如图,将绕点顺时针旋转至,连接,连接,证,得到,可知,当N、E、C三点共线时最小,在等腰直角中求解即可.
【详解】(1)解:①如图,以为圆心,为半径作圆,与的延长线交点即为,
延长与交于点,连接,,
在等边中,点为的中点,
垂直平分,
,,
即,
,
由旋转可知,
,
,
,
,
;
②证明:如图,在上截取,过E作于M,连接,
,,
,
,
,
,
,
,
,
,,,
,
;
(2)如图,将绕点顺时针旋转至,连接,连接
则,,
,
又,
,
,
,
当N、E、C三点共线时最小,
在等腰直角中:
,
的最小值为.
【点睛】本题考查了等边三角形的性质,等边对等角,三角形的外角,全等三角形的证明和性质,勾股定理解直角三角形等;解题的关键是合理做出辅助线,进行转换证明.
23.(1)8
(2)
(3)1
【分析】(1)根据题意利用勾股定理可求出AC长为4.再根据旋转的性质可知,最后由等腰三角形的性质即可求出的长;
(2)作交于点D,作交于点E.由旋转可得,.再由平行线的性质可知,即可推出,从而间接求出,.由三角形面积公式可求出.再利用勾股定理即可求出,进而求出.最后利用平行线分线段成比例即可求出的长.
(3)作且交延长线于点P,连接.由题意易证明,,,即得出.再由平行线性质可知,即得出,即可证明,由此即易证,得出即点D为中点.再由可知点E是线段的中点,即DE为的中位线,即.即要使DE最小,最小即可.根据三角形三边关系可得当点三点共线时最小,且最小值即为,由此即可求出DE的最小值.
【详解】(1)解:在中,.
根据旋转性质可知,即为等腰三角形.
∵,即,
∴,
∴.
(2)解:如图,作交于点D,作交于点E.
由旋转可得,.
∵,
∴,
∴,
∴,.
∵,即,
∴.
在中,,
∴.
∴.
∵,
∴,
∴,即,
∴.
(3)解:如图,作且交延长线于点P,连接.
∵,
∴,
∵,即,
又∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴在和中
,
∴,
∴,即点D为中点.
∵
∴,
∴点E为AC中点,
∴
∴DE为的中位线,
∴,即要使DE最小,最小即可.
根据图可知,即当点三点共线时最小,且最小值为.
∴此时,即DE最小值为1.
【点睛】本题属于旋转综合题,主要考查了旋转的性质、勾股定理、等腰三角形的判定和性质、平行线的性质、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定和性质、中位线的判定和性质、三角形三边关系等知识点,正确的作出辅助线是解答本题的难点,也是解答本题的关键.
24.C
【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.把一个图形绕某一点旋转180度,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;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.
【详解】解:A、是中心对称图形,不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
B、是轴对称图形,不是中心对称图形,故本选项不符合题意;
C、既是轴对称图形,又是中心对称图形,故本选项符合题意;
D、是中心对称图形,不是轴对称图形,故本选项不符合题意.
故选:C.
【点睛】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.
25.A
【分析】过点作轴,过点作于,过点作轴,先求出,再证明得出,,,再证明,推出,,从而求出点的坐标.
【详解】解:过点作轴,过点作于,过点作轴,
,
,点到轴的距离为4,
,
,
,
,,
,
,即,
,,
将绕点逆时针旋转得到,
,,
,
,
,,
,,
故选:A.
【点睛】本题考查了坐标与图形变化旋转、等腰三角形的性质、勾股定理,掌握这几个知识点的综合应用,其中作出辅助线证明三角形全等是解题关键.
26.C
【分析】如图,作关于对称的,点E与点Q关于对称,连接,则,可得当点E,R,P在同一直线上,且时,的长就是的最小值,在需要利用等边三角形的性质求出等边三角形的高即可得到答案.
【详解】解:如图,作关于对称的,点E与点Q关于对称,连接,则,
∴,
∴当点E,R,P在同一直线上,且时,的长就是的最小值,
∵,
∴,
∴由平行线间间距相等可知的长等于等边三角形的高的长
∵等边的边长为4,
∴等边三角形的高为,即的最小值为,
故选C.
【点睛】本题考查了轴对称最短路径问题,等边三角形的性质,勾股定理等,解题的关键是正确添加辅助线构造出最短路径.
27.B
【分析】由旋转的性质可得,由等腰三角形的性质和三角形内角和定理可求,由外角的性质可求,即可求解.
【详解】解:根据旋转有:,
∴,,
∵,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形的外角性质,灵活运用这些性质解决问题是本题的关键.
28.D
【分析】如图,作点C关于直线的对称点P,过点P作于点N,交于点M,连接,此时最小,再通过解直角三角形求出的长即可
【详解】如图,作点C关于直线的对称点P,过点P作于点N,交于点M,连接,此时最小.
在中,∵,,,
∴,
∴.
又∵,
∴,解得.
由对称得,.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,即的最小值为
故选:D
【点睛】本题考查了线路最短的问题,确定动点P的位置时,使的值最小是关键.
29.B
【分析】连接,在中,利用锐角三角函数的定义可得,再利用相似三角形的性质可得,,,从而利用等式的性质可得,进而可证,然后利用相似三角形的性质可得,,再利用平移的性质可得,,从而利用平行线的性质可得,最后证明,从而可得,进而在中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
【详解】解:连接,
∵,
∴,
∵,
∴,,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
由平移得:,,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,平移的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题的关键.
30.C
【分析】由平移的性质和旋转的性质可证是等边三角形,可得,,即可求解.
【详解】∵将向右平移得到,
,
∵将绕点D逆时针旋转至点重合,
,
是等边三角形,
,
,
故选:C.
【点睛】本题考查了旋转的性质,平移的性质,等边三角形的判定和性质,掌握旋转的性质是解题关键。
31.A
【分析】如图,连接,.首先确定点的坐标,再根据4次一个循环,由,推出经过第次旋转后,顶点的坐标与第2次旋转得到的的坐标相同,由此即可解决问题.
【详解】解:如图,连接,.
在正六边形中,,,,
,
在中,,,
,
,
,
,
将正六边形绕坐标原点顺时针旋转,每次旋转,
4次一个循环,
,
经过第次旋转后,顶点的坐标与第2次旋转得到的的坐标相同,
与关于原点对称,
∴,
经过第次旋转后,顶点的坐标,
故选:A.
【点睛】本题考查正多边形与圆,规律型问题,坐标与图形变化-旋转等知识,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.
32.B
【分析】过点作于点,过点作于点,先确定出当点,,三点共线时,最小,再根据等边三角形的判定与性质、勾股定理可得,根据线段垂直平分线的性质可得,然后解直角三角形可得,从而可得,利用勾股定理可得,则,最后根据三角形的面积公式可得,由此即可得出答案.
【详解】解:如图,过点作于点,过点作于点,
则当点,,三点共线时,最小,
由旋转的性质得:,,
是等边三角形,
点是的中点,,
,
又,点是的中点,,
,
,
,
,
,
,
在中,,
,
,
,
,
即的最小值为,
故选:B.
【点睛】本题考查了解直角三角形、等边三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,正确找出当的值最小时,点的位置是解题关键.
33.3
【分析】过点、分别作轴,轴于点、,延长交轴,则四边形、四边形和四边形都是矩形,先证明,得,进而求得,根据反比例函数的意义即可求解.
【详解】解:过点、分别作轴,轴于点、,延长交轴,则四边形、四边形和四边形都是矩形,
∵将线段沿轴向右平移至,
∴,,
∴,
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
∵线段扫过的面积为,
∴四边形的面积为,
∴
∵反比例函数的图象经过点,
∴,
∴,
∵反比例函数的图象经过点,
∴,
故答案为3.
【点睛】本题主要考查了平移的性质,全等三角形的判定及性质,反比例函数k的意义,熟练掌握反比例函数k的意义是解题的关键.
34.
【分析】设与交于点,与交于点,由,及中线的性质得,,可证,则由可得.
【详解】如图,设与交于点,与交于点,
,,且为边上的中线,
,,
将沿边上的中线平移到,
,
,
,
解得(负值舍去),
故答案为:.
【点睛】本题主要考查平移的性质,解题的关键是熟练掌握平移变换的性质与三角形中线的性质、相似三角形的判定与性质等知识点.
35.①②③
【分析】根据平行线的性质得出,根据轴对称的性质得出,即可判断①;根据轴对称得出,进而得出,证明,即可判断②;设,则,,勾股定理建立方程,解方程,进而根据正弦的定义判断③;根据②的结论即可判断④,进而即可求解.
【详解】解:∵四边形是正方形,
∴,
∴,
∵,关于对称,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,故①正确;
∵,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,故②正确;
∵,
∵,
∴,
设,则,,
∴,
即,
解得:,
∴,
∴,故③正确;
由②得,
∴,
∴,故④错误,
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查了正方形的性质,求正弦,相似三角形的性质与判定,轴对称的性质,掌握以上知识是解题的关键.
36.
【分析】过作轴于C,由旋转的性质得,得到,求得的长度即可.
【详解】解:过作轴于C,由旋转的性质得,
∵,,顶点A的坐标为,
∴,,
∴,, ,
∴,
∴点的坐标为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了旋转的性质,直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握旋转的性质,直角三角形的性质,勾股定理是解题的关键.
37.或
【分析】根据三角函数的定义得到,根据勾股定理得到,根据旋转的性质得到,,,即可解答.
【详解】,,
,
在中,,
,
,
,
,
由旋转的性质得,,,
若为直角三角形,因为,所以只能,有两种情况,
第一种,逆时针旋转,如图1,
,
点A,C,共线,
;
第二种,逆时针旋转,如图2,
可得,
故答案为:或.
【点睛】本题考查了旋转的性质,勾股定理,三角函数的定义,分类讨论是解题关键.
38.
【分析】如图所示,过点D作交直线于G,交直线于H,过点E作交直线于F,过点C作于M,由旋转的性质得到,利用证明,得到;再求出的长,根据推出,由此即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点D作交直线于G,交直线于H,过点E作交直线于F,过点C作于M,
由旋转的性质得,
∴,
∴,即,
又∵,
∴,
∴;
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴D、E两点到的距离之和为
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的性质与判定,等边对等角,勾股定理,含30度角的直角三角形的性质,正确作出辅助线是解题的关键.
39.(1);(2)3
【分析】(1)根据反比例函数表达式知,结合点即可得到结果,
(2)根据反比例函数表达式设出平移后的中点坐标,代入函数式求解即可.
【详解】(1).
(2)设的中点为,作轴于点.
∵由向上平移个单位长度得到,,
∴,,
∴设
∵在反比例函数的图象上,
∴代入函数表达式为:,
∴.
【点睛】此题考查反比例函数表达式的求解和函数中平移点的坐标变换,难度一般.
40.(1)B(1,0),k=10;(2)
【分析】(1)令y=0,代入,可得B的坐标,设D(a,2),则AD=OC=a,根据勾股定理列出关于a的方程,求出a的值,进而即可求解;
(2)过点作M⊥AD,由旋转的性质得BO=M=1,设再将向右平移个单位,(2+n,3),进而即可求解.
【详解】解:(1)∵直线与轴交于点,
∴令y=0,代入,得,解得:x=1,令x=0,y=2,
∴B(1,0),A(0,2),
∴OA=2,
∵四边形是矩形,
∴CD=AO=2,
设D(a,2),则AD=OC=a,
∵,
∴,
又∵,,
∴,解得:a=5,即:D(5,2),
∴把D(5,2),代入,得k=10;
(2)过点作M⊥AD,
∵将绕点A逆时针旋转,点、点分别对应点、点,
∴也是由绕点A逆时针转90°得到,
∴BO=M=1,
∴(2,3),
设再将向右平移个单位,(2+n,3),在的图像上,则,解得:n=.
【点睛】本题主要考查反比例函数与一次函数综合,熟练掌握矩形的性质,勾股定理,旋转的性质以及函数图像上点的坐标特征,是解题的关键.
41.(1)(2)平方米
【分析】(1)证明四边形是正方形,进而推出是等边三角形,得到,进而求出,即可得解;
(2)分别以为对称轴,作,关于的轴对称三角形,延长交于点,证明四边形是正方形,设,在中,,得出,则,根据三角形面积公式求得,过点作于点,根据含30度角的直角三角形的性质,勾股定理即可求解,进而求得四边形的面积.
【详解】解:(1)∵是等腰直角三角形,
∴,,,
∵和关于直线对称,
∴,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴四边形是菱形,
又
∴四边形是正方形,
∴,,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图所示,分别以为对称轴,作,关于的轴对称三角形,延长交于点,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
又,
∴四边形是正方形,
设,
∵,,
则,
在中,,
即,
解得:(负值舍去),
∴,
∴,
过点作于点,
∵,,,
∴,,
∴,
∴,
所以四边形的面积为:(平方米)
【点睛】本题考查了轴对称的性质,正方形的性质与判定,等边三角形的性质与判定,综合运用以上知识是解题的关键.
42.(1);
(2)
(3)点P的坐标为
(4)存在.点Q的坐标为(,)或(,)或或
【分析】(1)求出点A,C的坐标,然后利用待定系数法求解析式即可;
(2)根据轴对称的性质可知直线AC与抛物线对称轴的交点即为D点,求出抛物线对称轴,代入一次函数解析式即可求出点D的坐标,再根据求的面积;
(3)设点P的横坐标为a,线段PN的长为m,用含a的式子表示出m,然后根据二次函数的性质求出a即可解决问题;
(4)分情况讨论:①当NP=NQ时,②当PN=PQ时,分别根据两点间距离公式求出点Q的横坐标即可,③当QP=QN时,则点Q在线段PN的垂直平分线上,求出点Q的纵坐标即可.
【详解】(1)解:,
点A,C的坐标分别,
把点分别代入得,
解得:,
抛物线的解析式为,
设直线AC的解析式为,
把点分别代入得,
解得: ,
∴直线AC的解析式为;
(2)∵点B关于对称轴对称的点为点A,
∴的最小值为AC,
∴直线AC与抛物线对称轴的交点即为D点,如图1,
抛物线的对称轴为,
把代入得:,
∴点D的坐标为,
令,解得:,,
∴B(1,0),
∴,
故答案为:;
(3)如图2,设点P的横坐标为a,线段PN的长为m,
点P在抛物线上,过点P作x轴的垂线与直线AC交于点N,
点P的坐标为,点N的坐标为,
,
∴当时,m有最大值,
当时,有,
∴此时点P的坐标为;
(4)当x=-2时,,
∴N(-2,2),
∵P,
∴PN=6-2=4,
分情况讨论:
①当NP=NQ时,
设点Q坐标为,
则,
解得:或,
∴或,
∴此时点Q的坐标为Q1(,)或Q2(,);
②当PN=PQ时,
设点Q坐标为,
则,
解得:或-2(舍去),
∴此时点Q3的坐标为(2,6);
③当QP=QN时,则点Q在线段PN的垂直平分线上,
∴点Q的纵坐标为4,
当时,解得,
∴此时点Q4的坐标为(0,4),
综上所述,点Q的坐标为(,)或(,)或或.
【点睛】本题是二次函数与一次函数的综合题,主要考查了二次函数的图象和性质,待定系数法的应用,轴对称的性质,二次函数的最值,等腰三角形的性质以及两点间距离公式的应用等,其中最后一问有一定的难度,正确分类讨论是解题的关键.
43.(1)见解析
(2)
(3)
【分析】(1)先判断出,即可得出结论;
(2)先判断出,得出,同理,得出,即可得出答案;
(3)如图,连接、、,先判断出,进而判断出,再利用特殊角三角函数值即可.
【详解】(1)证明:平分,
,
,
又是的中点,
;
(2)解:与都是所对的圆周角,
,
平分,
,
,
又是公共角,
,
,即,
,
,
同理,,
,
,,
,
,
,
;
(3)解:如图,连接、、,
是的中点,点与点关于点对称,
四边形是平行四边形,
,
点在圆上,
,
点是两个内角与的角平分线交点,
平分,
,
,
,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题是圆的综合题,主要考查了垂径定理,角平分线,圆周角定理,三角形内心,平行四边形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,特殊角三角函数值,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解本题的关键.
44.(1)
(2)见解析
(3)或
【分析】(1)根据旋转的性质可知,当时,可根据等腰三角形的性质结合三角形内角和定理计算出的角度.再由,是的平分线可知,最后由三角形外角的性质,即得出;
(2)延长到F,使,连接.先证明,可推导,再由已知条件及等腰三角形的性质推导,然后证明,推导,最后根据等腰直角三角形的性质结合勾股定理即可证明;
(3)分两种情况讨论:①当时,借助(2)可知,,,再结合题意可得出,最后根据正切的定义求解即可;②当时,在线段上取点F,使得,由(2)同理易证,即得出,,,,进而可求出,又知为等腰直角三角形,即得出,从而可推出,最后根据正切的定义即可求解.
【详解】(1)解:由旋转可知.
∵,
∴.
∵,是的平分线,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)证明:如图,延长到F,使,连接.
∵,
∴.
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴.
∵,
∴;
(3)分类讨论:①当时,由(2)可知,,,
∵,
∴,
∴;
②当时,如图,在线段上取点F,使得,
由(2)同理易证,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
∵为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴;
综上所述,当,时,的值为或.
【点睛】本题主要考查了旋转的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,锐角三角函数等知识,解题关键是熟练掌握相关性质,并通过作辅助线构建全等三角形.
45.(1)
(2)此时(1)的结论不成立,与的数量关系为,理由见解析
(3)
【分析】(1)根据题意易得,然后可证,进而问题可求解;
(2)由题意易得,,然后可得,进而问题可求解;
(3)由题意易得,根据勾股定理可得,然后由(2)可求得,进而问题可求解.
【详解】(1)解:∵,点,分别为,的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
故答案为;
(2)解:此时(1)的结论不成立,与的数量关系为.
理由如下:点,分别为,的中点,
,,
,
,
,
.
,
;
(3)解:,
,
在中,,
由(2)知,,
,,
,
又,
四边形是矩形,
,
.
【点睛】本题主要考查相似三角形的性质与判定、矩形的性质与判定、勾股定理及旋转的性质,熟练掌握相似三角形的性质与判定、矩形的性质与判定、勾股定理及旋转的性质是解题的关键.
46.(1),
(2)①证明见详解;②
【分析】(1)根据绕点A按逆时针方向旋转得到可得,,结合可得,根据边角边定理即可得到证明,在中利用勾股定理即可得到答案;
(2)①连接,根据定理即可得到,即可得到证明;
②连接,过C作交延长线于一点G,根据折叠得到,,由①可得,,即可得到,从而得到,根据正方形性质可得,,结合可得,即可得到,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴,,,
∵,
∴,
在与中,
∴,
∵,,
∴,
∵绕点A按逆时针方向旋转得到,
∴,,
∴,
∴,
在中,
,
∵,
∴,
故答案为:,;
(2)解:①连接,
∵沿翻折至位置,四边形是正方形,
∴,,
在在与中,
,
∴,
∴;
②连接,过C作交延长线于一点G,
∵沿翻折至位置,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,,
∵,
∴,
在与中,
,
∴,
∴,,
∴,
在中,
,
∴.
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