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备战2021年上海中考专题11:图形的变换
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备战2021年中考数学真题模拟题分类汇编(上海专版)
专题11图形的变换(共24题)
一.选择题(共7小题)
1.(2020•上海)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.
【解析】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EFCD重合,
∴平行四边形ABCD是平移重合图形,
故选:A.
2.(2020•杨浦区二模)若将一个长方形纸条折成如图的形状,则图中∠1与∠2的数量关系是( )
A.∠1=2∠2 B.∠1=3∠2
C.∠1+∠2=180° D.∠1+2∠2=180°
【分析】由折叠可得,∠2=∠ABC,再根据平行线的性质,即可得出∠1=∠ABD=2∠2.
【解析】如图,由折叠可得,∠2=∠ABC,
∵AB∥CD,
∴∠1=∠ABD=2∠2,
故选:A.
3.(2020•嘉定区二模)下列图形,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A.线段 B.矩形 C.等腰梯形 D.圆
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念判断即可.
【解析】A、线段是轴对称图形也是中心对称图形;
B、矩形是轴对称图形也是中心对称图形;
C、等腰梯形是轴对称图形但不是中心对称图形;
D、圆是轴对称图形也是中心对称图形;
故选:C.
4.(2020•宝山区二模)下列四边形中,是中心对称但不是轴对称的图形是( )
A.矩形 B.等腰梯形 C.正方形 D.平行四边形
【分析】根据中心对称图形的定义旋转180°后能够与原图形完全重合即是中心对称图形,以及轴对称图形的定义: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,即可判断出答案.
【解析】A、矩形是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项不合题意;
B、等腰梯形不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
C、正方形是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项不合题意;
D、平行四边形是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项符合题意.
故选:D.
5.(2020•静安区二模)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,其中点B、C分别与点D、E对应,如果B、D、C三点恰好在同一直线上,那么下列结论错误的是( )
A.∠ACB=∠AED B.∠BAD=∠CAE C.∠ADE=∠ACE D.∠DAC=∠CDE
【分析】利用旋转的性质直接对A选项进行判断;利用旋转的性质得∠BAC=∠DAE,再利用三角形外角性质得∠BAD=∠CAE,则可对B选项进行判断;利用旋转的性质得∠ADE=∠B,AB=AD,AC=AE,然后根据等腰三角形顶角相等时底角相等得到∠B=∠ACE,则∠ADE=∠ACE,于是可对C选项进行判断;先判断∠EDC=∠BAD,而∠BAD不能确定等于∠DAC,则可对D选项进行判断.
【解析】∵△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,
∴∠ACB=∠AED,所以A选项的结论正确;
∠BAC=∠DAE,
即∠BAD+∠DAC=∠DAC+∠CAE,
∴∠BAD=∠CAE,所以B选项的结论正确;
∵△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,
∴∠ADE=∠B,AB=AD,AC=AE,
∵∠BAD=∠CAE,
∴∠B=∠ACE,
∴∠ADE=∠ACE,所以C选项的结论正确;
∵∠ADC=∠B+∠BAD,
而∠ADE=∠B,
∴∠EDC=∠BAD,
而AD不能确定平分∠BAC,
∴∠BAD不能确定等于∠DAC,
∴∠EDC不能确定等于∠DAC,所以D选项的结论错误.
故选:D.
6.(2020•浦东新区三模)已知长方体ABCD﹣EFGH如图所示,那么下列各条棱中与棱GC平行的是( )
A.棱EA B.棱AB C.棱GH D.棱GF
【分析】首先确定与GC平行的棱,再确定选项即可求解.
【解析】观察图象可知,与棱GC平行的棱有AE、BF、DH.
故选:A.
7.(2017•上海)下列图形中,既是轴对称又是中心对称图形的是( )
A.菱形 B.等边三角形 C.平行四边形 D.等腰梯形
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形对各选项分析判断即可得解.
【解析】A、菱形既是轴对称又是中心对称图形,故本选项正确;
B、等边三角形是轴对称,不是中心对称图形,故本选项错误;
C、平行四边形不是轴对称,是中心对称图形,故本选项错误;
D、等腰梯形是轴对称,不是中心对称图形,故本选项错误.
故选:A.
二.填空题(共15小题)
8.(2019•上海)如图,已知直线11∥l2,含30°角的三角板的直角顶点C在l1上,30°角的顶点A在l2上,如果边AB与l1的交点D是AB的中点,那么∠1= 120 度.
【分析】根据直角三角形斜边上的中线性质得到DA=DC,则∠DCA=∠DAC=30°,再利用三角形外角性质得到∠2=60°,然后根据平行线的性质求∠1的度数.
【解析】∵D是斜边AB的中点,
∴DA=DC,
∴∠DCA=∠DAC=30°,
∴∠2=∠DCA+∠DAC=60°,
∵11∥l2,
∴∠1+∠2=180°,
∴∠1=180°﹣60°=120°.
故答案为120.
9.(2020•宝山区一模)点A和点B在同一平面上,如果从A观察B,B在A的北偏东14°方向,那么从B观察A,A在B的 南偏西14° 方向.
【分析】根据方位角的概念,画图正确表示出方位角,利用平行线的性质即可求解.
【解析】由题意可知,∠1=14°,
∵AC∥BD,
∴∠1=∠2=14°,根据方向角的概念可知,
由点B测点A的方向为南偏西14°方向.
故答案为:南偏西14°.
10.(2020•崇明区一模)已知线段AB=8cm,点C在线段AB上,且AC2=BC•AB,那么线段AC的长 45-4 cm.
【分析】根据黄金分割的定义得到点C是线段AB的黄金分割点,根据黄金比值计算得到答案.
【解析】∵AC2=BC•AB,
∴点C是线段AB的黄金分割点,AC>BC,
∴AC=5-12AB=5-12×8=(45-4)cm,
故答案为:45-4.
11.(2020•浦东新区二模)如图,AB∥CD,如果∠B=50°,∠D=20°,那么∠E= 30° .
【分析】根据平行线的性质得出∠BCD=50°,利用三角形外角性质解答即可.
【解析】∵AB∥CD,
∴∠BCD=∠B=50°,
∵∠D=20°,
∴∠E=∠BCD﹣∠D=50°﹣20°=30°,
故答案为:30°.
12.(2020•青浦区二模)在△ABC中,AB=AC=3,BC=2,将△ABC绕着点B顺时针旋转,如果点A落在射线BC上的点A'处.那么AA'= 23 .
【分析】作AH⊥BC于H,如图,利用等腰三角形的性质得BH=CH=12BC=1,利用勾股定理可计算出AH=22,再根据旋转的性质得BA′=BA=3,则HA′=2,然后利用勾股定理可计算出AA′的长.
【解析】作AH⊥BC于H,如图,
∵AB=AC=3,BC=2,
∴BH=CH=12BC=1,
∴AH=32-12=22,
∵△ABC绕着点B顺时针旋转,如果点A落在射线BC上的点A'处,
∴BA′=BA=3,
∴HA′=2,
在Rt△AHA′中,AA′=(22)2+22=23.
故答案为23.
13.(2020•虹口区二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点D、E分别是边BC、AB上一点,DE∥AC,BD=52,把△BDE绕着点B旋转得到△BD'E'(点D、E分别与点D',E'对应),如果点A,D'、E'在同一直线上,那么AE'的长为 3524或524 .
【分析】分两种情形分别求解:如图1中,当点D′在线段AE′上时,解直角三角形求出AD′,D′E′即可.如图2中,当E′在线段AD′上时,同法可得.
【解析】如图1中,当点D′在线段AE′上时,
在Rt△ACB中,∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=AC2+BC2=62+82=10,
∵DE∥AC,
∴△BDE∽△BCA,
∴DEAC=BDBC,
∴DE6=528,
∴DE=1524,
∵∠AD′B=90°,
∴AD′=AB2-D'B2=102-(52)2=52,
∴AE′=AD′+D′E′=52+1524=3524,
如图2中,当E′在线段AD′上时,同法可得AE′=AD′﹣D′E′=52-1524=524
综上所述,满足条件的AE′的长为3524或524.
故答案为3524或524.
14.(2020•金山区二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,把△ABC绕C点旋转得到△A'B'C,其中点A'在线段AB上,那么∠A'B'B的正切值等于 724 .
【分析】证明△CAA'∽△CBB',得出CACB=AA'BB',设A'B=a,则AA'=5﹣a,BB'=25-a2,得出34=5-a25-a2,解方程求出A'B,则BB'可求出,则答案可得出.
【解析】把△ABC绕C点旋转得到△A'B'C,点A'在线段AB上,
∴∠ACA'=∠BCB',CA=CA',CB=CB',
∴∠A=∠CA'A,∠CBB'=∠CB'B,
∴∠A=∠CBB',
∴△CAA'∽△CBB',
∴CACB=AA'BB',
∵∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴AB=AC2+BC2=32+42=5,∠A+∠CBA=90°,
∴∠CBB'+∠CBA=90°,
∴∠A'BB'=90°,
设A'B=a,则AA'=5﹣a,BB'=25-a2,
∴34=5-a25-a2,
解得,a=75(a=5舍去),
∴A'B=75,
∴BB'=25-(75)2=245,
∴tan∠A'B'B=A'BBB'=75245=724.
故答案为:724.
15.(2020•宝山区二模)如图,在△ABC中,AB=AC=5,tanB=34,将△ABC绕点B逆时针旋转,得到△A1BC1,当点C1在线段CA延长线上时△ABC1的面积为 46825 .
【分析】过点B作BE⊥CC'于点E,过点A作AF⊥BC于F,由锐角三角函数可求AF=3,BF=4,由等腰三角形的性质可得BC=8,由面积法可求BE的长,由勾股定理可求CE的长,由旋转的性质可得BC=BC'=8,可求AC'的长,即可求解.
【解析】如图,过点B作BE⊥CC'于点E,过点A作AF⊥BC于F,
∵tan∠ABC=34=AFBF,
∴设AF=3x,BF=4x,
∵AF2+BF2=AB2=25,
∴x=1,
∴AF=3,BF=4,
∵AB=AC=5,AF⊥BC,
∴BC=2BF=8,
∵S△ABC=12×BC×AF=12×AC×BE,
∴BE=8×35=245,
∴CE=BC2-BE2=64-57625=325,
∵将△ABC绕点B逆时针旋转,
∴BC=BC'=8,且BE⊥CC',
∴CC'=2EC=645,
∴△ABC1的面积=12×AC'×BE=12×(645-5)×245=46825,
故答案为:46825.
16.(2020•闵行区二模)如图,已知在△ABC中,AB=AC=4,∠BAC=30°,将△ABC绕点A顺时针旋转,使点B落在点B1处,点C落在点C1处,且BB1⊥AC.联结B1C和C1C,那么△B1C1C的面积等于 8﹣43 .
【分析】由直角三角形的性质可求BH=2,可求△ABC的面积,由旋转的性质可得S△AB1C1=4,∠CAB=∠C1AB1=30°,AB=AB1=AC=AC1=4,可证△CAC1是等边三角形,由面积和差关系可求解.
【解析】如图,设BB1与AC交于H,
∵AB=AC=4,∠BAC=30°,BB1⊥AC,
∴BH=2,
∴S△ABC=12×AC×BH=12×2×4=4,
∵将△ABC绕点A顺时针旋转,
∴S△AB1C1=4,∠CAB=∠C1AB1=30°,AB=AB1=AC=AC1=4,且BB1⊥AC,
∴BH=B1H=2,∠CAB1=∠CAB=30°,
∴∠CAC1=60°,且AC=AC1=4,
∴△CAC1是等边三角形,
∴△B1C1C的面积=S△AB1C1+S△ACB1-S△ACC1=4+12×4×2-34×(4)2=8﹣43,
故答案为:8﹣43.
17.(2020•闵行区一模)已知正方形ABCD的边长为2,如果将线段BD绕着点B旋转后,点D落在BC的延长线上的点E处,那么tan∠BAE= 2 .
【分析】由正方形ABCD中四个内角为直角,四条边相等,求出BC与DC的长,利用勾股定理求出BD的长,由旋转的性质可求BE的长,即可求解.
【解答】解;如图,
∵正方形ABCD,
∴∠ABC=∠C=90°,
在Rt△BCD中,DC=BC=2,
根据勾股定理得:BD=AD2+AB2=4+4=22,
∵将线段BD绕着点B旋转后,点D落在BC的延长线上的点E处,
∴BE=BD=22,
∴tan∠BAE=BEAB=222=2,
故答案为:2.
18.(2020•普陀区一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,sinB=513,点P为边BC上一点,PC=3,将△ABC绕点P旋转得到△A'B'C'(点A、B、C分别与点A'、B'、C'对应),使B'C'∥AB,边A'C'与边AB交于点G,那么A'G的长等于 2013 .
【分析】如图,作PH⊥AB于H.利用相似三角形的性质求出PH,再证明四边形PHGC′是矩形即可解决问题.
【解析】如图,作PH⊥AB于H.
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,sinB=513,
∴ACAB=513,
∴AB=13,BC=AB2-AC2=132-52=12,
∵PC=3,
∴PB=9,
∵∠BPH∽△BAC,
∴PHAC=PBAB,
∴PH5=913,
∴PH=4513,
∵AB∥B′C′,
∴∠HGC′=∠C′=∠PHG=90°,
∴四边形PHGC′是矩形,
∴CG′=PH=4513,
∴A′G=5-4513=2013,
故答案为2013.
19.(2020•奉贤区一模)如图,已知矩形ABCD(AB>BC),将矩形ABCD绕点B顺时针旋转90°,点A、D分别落在点E、F处,连接DF,如果点G是DF的中点,那么∠BEG的正切值是 1 .
【分析】连接BD,BF,EG.利用四点共圆证明∠BEG=∠BFD=45°即可.
【解析】连接BD,BF,EG.
由题意:BD=BF,∠DBF=90°,
∵DG=GF,
∴BG⊥DF,
∴∠BGF=∠BEF=90°,
∴∴B,G,E,F四点共圆,
∠BEG=∠BFD=45°,
∴∠BEG的正切值是1.
故答案为1.
20.(2020•嘉定区一模)在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,cosA=35(如图),把△ABC绕着点C按照顺时针的方向旋转,将A、B的对应点分别记为点A'、B'.如果A'B'恰好经过点A,那么点A与点A'的距离为 365 .
【分析】如图,过点C作CE⊥A'B',由锐角三角函数可求AC=6,由旋转的性质可得AC=A'C=6,∠A'=∠BAC,即可求A'E的长,由等腰三角形的性质可求AA'的长.
【解析】如图,过点C作CE⊥A'B',
∵在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,cos∠BAC=35,
∴AC=6,
∵把△ABC绕着点C按照顺时针的方向旋转,
∴AC=A'C=6,∠A'=∠BAC,
∵cos∠A'=cos∠BAC=A'EA'C=35,
∴A'E=185,
∵AC=A'C,CE⊥A'B',
∴AA'=2A'E=365,
故答案我:365.
21.(2020•金山区一模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=4,点P在边BC上,联结AP,将△ABP绕着点A旋转,使得点P与边AC的中点M重合,点B的对应点是点B′,则BB′的长等于 2510 .
【分析】如图,延长AB'交BC于E,过点B'作B'D⊥AB于点D,由勾股定理可求AC的长,由旋转的性质可求AP=AM=5,∠PAB=∠CAE,AB=AB'=2,通过证明△ABP∽△CBA,可得∠PAB=∠C,可得CE=AE,由勾股定理可求CE,BE的长,由相似三角形的性质可求B'D,BD的长,即可求解.
【解析】如图,延长AB'交BC于E,过点B'作B'D⊥AB于点D,
∵∠ABC=90°,AB=2,BC=4,
∴AC=AB2+BC2=16+4=25,
∵点M是AC中点,
∴AM=5,
∵将△ABP绕着点A旋转,使得点P与边AC的中点M重合,
∴AP=AM=5,∠PAB=∠CAE,AB=AB'=2,
∵AP2=AB2+PB2,
∴PB=1,
∵BAPB=2=BCAB,且∠ABP=∠ABC=90°,
∴△ABP∽△CBA,
∴∠PAB=∠C,
∴∠C=∠CAE,
∴CE=AE,
∵AE2=AB2+BE2,
∴CE2=4+(4﹣CE)2,
∴CE=AE=52,
∴BE=32,
∵B'D∥BC,
∴△AB'D∽△AEB,
∴AB'AE=ADAB=B'DBE,
∴252=AD2=B'D32,
∴AD=85,B'D=65,
∴BD=25,
∴BB'=B'D2+BD2=3625+425=2105,
故答案为:2105.
22.(2020•松江区一模)如图,矩形ABCD中,AD=1,AB=k,将矩形ABCD绕着点B顺时针旋转90°得到矩形A′BC′D′,联结AD′,分别交边CD,A′B于E、F,如果AE=2D′F,那么k= 2+1 .
【分析】由矩形的性质和旋转的性质可求AD=A'D'=1,AB=A'B=k,∠A'=∠DAB=90°=∠DCB=∠ABC,通过证明△ADE∽△FA'D',可得ADA'F=DEA'D'=AED'F,可求DE,A'F的长,通过证明△A'D'F∽△CEF,由相似三角形的性质可求解.
【解析】∵将矩形ABCD绕着点B顺时针旋转90°得到矩形A′BC′D′,
∴AD=A'D'=1,AB=A'B=k,∠A'=∠DAB=90°=∠DCB=∠ABC,
∴A'D'∥BA∥CD
∴∠A'D'F=∠FEC=∠DEA,且∠D=∠A'=90°,
∴△ADE∽△FA'D',
∴ADA'F=DEA'D'=AED'F,且AE=2D′F,
∴DE=2A'D'=2,A'F=12AD=22,
∵∠A'=∠DCF=90°,∠A'FD'=∠EFC,
∴△A'D'F∽△CEF,
∴ECA'D'=FCA'F,
∴k-21=k-1-2222
∴k=2+1,
故答案为:2+1.
三.解答题(共2小题)
23.(2020•宝山区一模)如图,OC是△ABC中AB边的中线,∠ABC=36°,点D为OC上一点,如果OD=k⋅OC,过D作DE∥CA交于BA点E,点M是DE的中点,将△ODE绕点O顺时针旋转α度(其中0°<α<180°)后,射线OM交直线BC于点N.
(1)如果△ABC的面积为26,求△ODE的面积(用k的代数式表示);
(2)当N和B不重合时,请探究∠ONB的度数y与旋转角α的度数之间的函数关系式;
(3)写出当△ONB为等腰三角形时,旋转角α的度数.
【分析】(1)通过证明△ODE∽△OCA,可得S△DEOS△OAC=(ODOC)2,即可求解;
(2)通过证明△OEM∽△BAC,可得∠EOM=∠ABC=36°,分两种情况讨论可求解;
(3)分四种情况讨论,由等腰三角形的性质可求解.
【解析】(1)∵OC是△ABC中AB边的中线,△ABC的面积为26,
∴S△OAC=13,
∵DE∥AC,
∴△ODE∽△OCA,∠OEM=∠OAC,
∴S△DEOS△OAC=(ODOC)2,且OD=k⋅OC,
∴S△ODE=13k2,
(2)∵△ODE∽△OCA,
∴OEOA=ODOC=DEAC=k,
∵OC是△ABC中AB边的中线,点M是DE的中点,
∴AB=2AO,EM=12DE,
∴OEAB=k2=EMAC,且∠OEM=∠OAC,
∴△OEM∽△BAC,
∴∠EOM=∠ABC=36°,
如图2,当0<α<144°时,
∵∠AON=∠B+∠ONB,
∴∠AOE+∠EOM=∠B+∠ONB
∴y=α
如图3,当144°<α<180°时,
∵∠BON=∠EOM﹣∠BOE=36°﹣(180°﹣α)
∴∠NOB=α﹣144°,
∵∠BNO=∠ABC﹣∠NOB=36°﹣(α﹣144°)=180°﹣α;
(3)当0<α<144°时,若OB=ON,则∠ABC=∠BNO=36°=α,
若OB=BN,则∠ONB=180°-36°2=72°=α,
若ON=BN,则∠ABC=∠BON=36°,
∴∠ONB=180°﹣2×36°=108°=α,
当144°<α<180°时,
若OB=BN,则∠N=∠NOB=18°=180°﹣α,
∴α=162°.
24.(2020•浦东新区一模)在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,D为AB边上一动点(点D与点A、B不重合),联结CD,过点D作DE⊥DC交边BC于点E.
(1)如图,当ED=EB时,求AD的长;
(2)设AD=x,BE=y,求y关于x的函数解析式并写出函数定义域;
(3)把△BCD沿直线CD翻折得△CDB',联结AB',当△CAB'是等腰三角形时,直接写出AD的长.
【分析】(1)证明∠ACD=∠EDB=∠B,推出tan∠ACD=tan∠B,可得ADAC=ACAB,由此构建方程即可解决问题.
(2)如图1中,作EH⊥BD于H.证明△ACD∽△HDE,推出ACDH=ADEH,由此构建关系式即可解决问题.
(3)分两种情形:①如图3﹣1中,设CB′交AB于K,作AE⊥CK于E,DM⊥CB′于M,DN⊥BC于N.利用角平分线的性质定理求出BD即可.②如图3﹣2中,当CB′交BA的延长线于K时,同法可得BD.
【解析】(1)∵ED=EB,
∴∠EDB=∠B,
∵CD⊥DE,
∴∠CDE=∠A=90°,
∵∠ACD+∠ADC=90°,∠ADC+∠EDH=90°,
∴∠ACD=∠EDB=∠B,
∴tan∠ACD=tan∠B,
∴ADAC=ACAB,
∴AD3=34,
∴AD=94.
(2)如图1中,作EH⊥BD于H.
在Rt△ACB中,∵∠A=90°,AC=3,AB=4,
∴BC=AC2+BC2=32+42=5,
∵BE=y,
∴EH=35y,BH=45y,DH=AB﹣AD﹣BH=4﹣x-45y,
∵∠A=∠DHE=90°,∠ACD=∠EDH,
∴△ACD∽△HDE,
∴ACDH=ADEH,
∴34-x-45y=x35y,
∴y=20x-5x29+4x(0<x<4).
(3)①如图3﹣1中,设CB′交AB于K,作AE⊥CK于E,DM⊥CB′于M,DN⊥BC于N
∵AC=AB=3,AE⊥CB′,
∴CE=EB'=12CB′=52,
∴AE=AC2-CE2=32-(52)2=112,
由△ACE∽△KCA,
可得AK=3115,CK=185,
∴BK=AB﹣AK=4-3115,
∵∠DCK=∠DCB,DM⊥CM,DN⊥CB,
∴DM=DN,
∴S△CDKS△CDB=DKDB=12⋅CK⋅DM12⋅BC⋅DN=CKCB=1855=1825,
∴BD=2543BK=10043-154311,
∴AD=AB﹣BD=4﹣(10043-151143)=7243+151143.
②如图3﹣2中,当CB′交BA的延长线于K时,同法可得BD=2543BK=10043+151143,
∴AD=AB﹣BD=7243-151143.
专题11图形的变换(共24题)
一.选择题(共7小题)
1.(2020•上海)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.
【解析】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EFCD重合,
∴平行四边形ABCD是平移重合图形,
故选:A.
2.(2020•杨浦区二模)若将一个长方形纸条折成如图的形状,则图中∠1与∠2的数量关系是( )
A.∠1=2∠2 B.∠1=3∠2
C.∠1+∠2=180° D.∠1+2∠2=180°
【分析】由折叠可得,∠2=∠ABC,再根据平行线的性质,即可得出∠1=∠ABD=2∠2.
【解析】如图,由折叠可得,∠2=∠ABC,
∵AB∥CD,
∴∠1=∠ABD=2∠2,
故选:A.
3.(2020•嘉定区二模)下列图形,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A.线段 B.矩形 C.等腰梯形 D.圆
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念判断即可.
【解析】A、线段是轴对称图形也是中心对称图形;
B、矩形是轴对称图形也是中心对称图形;
C、等腰梯形是轴对称图形但不是中心对称图形;
D、圆是轴对称图形也是中心对称图形;
故选:C.
4.(2020•宝山区二模)下列四边形中,是中心对称但不是轴对称的图形是( )
A.矩形 B.等腰梯形 C.正方形 D.平行四边形
【分析】根据中心对称图形的定义旋转180°后能够与原图形完全重合即是中心对称图形,以及轴对称图形的定义: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,即可判断出答案.
【解析】A、矩形是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项不合题意;
B、等腰梯形不是中心对称图形,是轴对称图形,故此选项不合题意;
C、正方形是中心对称图形,也是轴对称图形,故此选项不合题意;
D、平行四边形是中心对称图形,不是轴对称图形,故此选项符合题意.
故选:D.
5.(2020•静安区二模)如图,将△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,其中点B、C分别与点D、E对应,如果B、D、C三点恰好在同一直线上,那么下列结论错误的是( )
A.∠ACB=∠AED B.∠BAD=∠CAE C.∠ADE=∠ACE D.∠DAC=∠CDE
【分析】利用旋转的性质直接对A选项进行判断;利用旋转的性质得∠BAC=∠DAE,再利用三角形外角性质得∠BAD=∠CAE,则可对B选项进行判断;利用旋转的性质得∠ADE=∠B,AB=AD,AC=AE,然后根据等腰三角形顶角相等时底角相等得到∠B=∠ACE,则∠ADE=∠ACE,于是可对C选项进行判断;先判断∠EDC=∠BAD,而∠BAD不能确定等于∠DAC,则可对D选项进行判断.
【解析】∵△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,
∴∠ACB=∠AED,所以A选项的结论正确;
∠BAC=∠DAE,
即∠BAD+∠DAC=∠DAC+∠CAE,
∴∠BAD=∠CAE,所以B选项的结论正确;
∵△ABC绕点A逆时针旋转得到△ADE,
∴∠ADE=∠B,AB=AD,AC=AE,
∵∠BAD=∠CAE,
∴∠B=∠ACE,
∴∠ADE=∠ACE,所以C选项的结论正确;
∵∠ADC=∠B+∠BAD,
而∠ADE=∠B,
∴∠EDC=∠BAD,
而AD不能确定平分∠BAC,
∴∠BAD不能确定等于∠DAC,
∴∠EDC不能确定等于∠DAC,所以D选项的结论错误.
故选:D.
6.(2020•浦东新区三模)已知长方体ABCD﹣EFGH如图所示,那么下列各条棱中与棱GC平行的是( )
A.棱EA B.棱AB C.棱GH D.棱GF
【分析】首先确定与GC平行的棱,再确定选项即可求解.
【解析】观察图象可知,与棱GC平行的棱有AE、BF、DH.
故选:A.
7.(2017•上海)下列图形中,既是轴对称又是中心对称图形的是( )
A.菱形 B.等边三角形 C.平行四边形 D.等腰梯形
【分析】根据轴对称图形和中心对称图形对各选项分析判断即可得解.
【解析】A、菱形既是轴对称又是中心对称图形,故本选项正确;
B、等边三角形是轴对称,不是中心对称图形,故本选项错误;
C、平行四边形不是轴对称,是中心对称图形,故本选项错误;
D、等腰梯形是轴对称,不是中心对称图形,故本选项错误.
故选:A.
二.填空题(共15小题)
8.(2019•上海)如图,已知直线11∥l2,含30°角的三角板的直角顶点C在l1上,30°角的顶点A在l2上,如果边AB与l1的交点D是AB的中点,那么∠1= 120 度.
【分析】根据直角三角形斜边上的中线性质得到DA=DC,则∠DCA=∠DAC=30°,再利用三角形外角性质得到∠2=60°,然后根据平行线的性质求∠1的度数.
【解析】∵D是斜边AB的中点,
∴DA=DC,
∴∠DCA=∠DAC=30°,
∴∠2=∠DCA+∠DAC=60°,
∵11∥l2,
∴∠1+∠2=180°,
∴∠1=180°﹣60°=120°.
故答案为120.
9.(2020•宝山区一模)点A和点B在同一平面上,如果从A观察B,B在A的北偏东14°方向,那么从B观察A,A在B的 南偏西14° 方向.
【分析】根据方位角的概念,画图正确表示出方位角,利用平行线的性质即可求解.
【解析】由题意可知,∠1=14°,
∵AC∥BD,
∴∠1=∠2=14°,根据方向角的概念可知,
由点B测点A的方向为南偏西14°方向.
故答案为:南偏西14°.
10.(2020•崇明区一模)已知线段AB=8cm,点C在线段AB上,且AC2=BC•AB,那么线段AC的长 45-4 cm.
【分析】根据黄金分割的定义得到点C是线段AB的黄金分割点,根据黄金比值计算得到答案.
【解析】∵AC2=BC•AB,
∴点C是线段AB的黄金分割点,AC>BC,
∴AC=5-12AB=5-12×8=(45-4)cm,
故答案为:45-4.
11.(2020•浦东新区二模)如图,AB∥CD,如果∠B=50°,∠D=20°,那么∠E= 30° .
【分析】根据平行线的性质得出∠BCD=50°,利用三角形外角性质解答即可.
【解析】∵AB∥CD,
∴∠BCD=∠B=50°,
∵∠D=20°,
∴∠E=∠BCD﹣∠D=50°﹣20°=30°,
故答案为:30°.
12.(2020•青浦区二模)在△ABC中,AB=AC=3,BC=2,将△ABC绕着点B顺时针旋转,如果点A落在射线BC上的点A'处.那么AA'= 23 .
【分析】作AH⊥BC于H,如图,利用等腰三角形的性质得BH=CH=12BC=1,利用勾股定理可计算出AH=22,再根据旋转的性质得BA′=BA=3,则HA′=2,然后利用勾股定理可计算出AA′的长.
【解析】作AH⊥BC于H,如图,
∵AB=AC=3,BC=2,
∴BH=CH=12BC=1,
∴AH=32-12=22,
∵△ABC绕着点B顺时针旋转,如果点A落在射线BC上的点A'处,
∴BA′=BA=3,
∴HA′=2,
在Rt△AHA′中,AA′=(22)2+22=23.
故答案为23.
13.(2020•虹口区二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,点D、E分别是边BC、AB上一点,DE∥AC,BD=52,把△BDE绕着点B旋转得到△BD'E'(点D、E分别与点D',E'对应),如果点A,D'、E'在同一直线上,那么AE'的长为 3524或524 .
【分析】分两种情形分别求解:如图1中,当点D′在线段AE′上时,解直角三角形求出AD′,D′E′即可.如图2中,当E′在线段AD′上时,同法可得.
【解析】如图1中,当点D′在线段AE′上时,
在Rt△ACB中,∵∠ACB=90°,AC=6,BC=8,
∴AB=AC2+BC2=62+82=10,
∵DE∥AC,
∴△BDE∽△BCA,
∴DEAC=BDBC,
∴DE6=528,
∴DE=1524,
∵∠AD′B=90°,
∴AD′=AB2-D'B2=102-(52)2=52,
∴AE′=AD′+D′E′=52+1524=3524,
如图2中,当E′在线段AD′上时,同法可得AE′=AD′﹣D′E′=52-1524=524
综上所述,满足条件的AE′的长为3524或524.
故答案为3524或524.
14.(2020•金山区二模)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,把△ABC绕C点旋转得到△A'B'C,其中点A'在线段AB上,那么∠A'B'B的正切值等于 724 .
【分析】证明△CAA'∽△CBB',得出CACB=AA'BB',设A'B=a,则AA'=5﹣a,BB'=25-a2,得出34=5-a25-a2,解方程求出A'B,则BB'可求出,则答案可得出.
【解析】把△ABC绕C点旋转得到△A'B'C,点A'在线段AB上,
∴∠ACA'=∠BCB',CA=CA',CB=CB',
∴∠A=∠CA'A,∠CBB'=∠CB'B,
∴∠A=∠CBB',
∴△CAA'∽△CBB',
∴CACB=AA'BB',
∵∠C=90°,AC=3,BC=4,
∴AB=AC2+BC2=32+42=5,∠A+∠CBA=90°,
∴∠CBB'+∠CBA=90°,
∴∠A'BB'=90°,
设A'B=a,则AA'=5﹣a,BB'=25-a2,
∴34=5-a25-a2,
解得,a=75(a=5舍去),
∴A'B=75,
∴BB'=25-(75)2=245,
∴tan∠A'B'B=A'BBB'=75245=724.
故答案为:724.
15.(2020•宝山区二模)如图,在△ABC中,AB=AC=5,tanB=34,将△ABC绕点B逆时针旋转,得到△A1BC1,当点C1在线段CA延长线上时△ABC1的面积为 46825 .
【分析】过点B作BE⊥CC'于点E,过点A作AF⊥BC于F,由锐角三角函数可求AF=3,BF=4,由等腰三角形的性质可得BC=8,由面积法可求BE的长,由勾股定理可求CE的长,由旋转的性质可得BC=BC'=8,可求AC'的长,即可求解.
【解析】如图,过点B作BE⊥CC'于点E,过点A作AF⊥BC于F,
∵tan∠ABC=34=AFBF,
∴设AF=3x,BF=4x,
∵AF2+BF2=AB2=25,
∴x=1,
∴AF=3,BF=4,
∵AB=AC=5,AF⊥BC,
∴BC=2BF=8,
∵S△ABC=12×BC×AF=12×AC×BE,
∴BE=8×35=245,
∴CE=BC2-BE2=64-57625=325,
∵将△ABC绕点B逆时针旋转,
∴BC=BC'=8,且BE⊥CC',
∴CC'=2EC=645,
∴△ABC1的面积=12×AC'×BE=12×(645-5)×245=46825,
故答案为:46825.
16.(2020•闵行区二模)如图,已知在△ABC中,AB=AC=4,∠BAC=30°,将△ABC绕点A顺时针旋转,使点B落在点B1处,点C落在点C1处,且BB1⊥AC.联结B1C和C1C,那么△B1C1C的面积等于 8﹣43 .
【分析】由直角三角形的性质可求BH=2,可求△ABC的面积,由旋转的性质可得S△AB1C1=4,∠CAB=∠C1AB1=30°,AB=AB1=AC=AC1=4,可证△CAC1是等边三角形,由面积和差关系可求解.
【解析】如图,设BB1与AC交于H,
∵AB=AC=4,∠BAC=30°,BB1⊥AC,
∴BH=2,
∴S△ABC=12×AC×BH=12×2×4=4,
∵将△ABC绕点A顺时针旋转,
∴S△AB1C1=4,∠CAB=∠C1AB1=30°,AB=AB1=AC=AC1=4,且BB1⊥AC,
∴BH=B1H=2,∠CAB1=∠CAB=30°,
∴∠CAC1=60°,且AC=AC1=4,
∴△CAC1是等边三角形,
∴△B1C1C的面积=S△AB1C1+S△ACB1-S△ACC1=4+12×4×2-34×(4)2=8﹣43,
故答案为:8﹣43.
17.(2020•闵行区一模)已知正方形ABCD的边长为2,如果将线段BD绕着点B旋转后,点D落在BC的延长线上的点E处,那么tan∠BAE= 2 .
【分析】由正方形ABCD中四个内角为直角,四条边相等,求出BC与DC的长,利用勾股定理求出BD的长,由旋转的性质可求BE的长,即可求解.
【解答】解;如图,
∵正方形ABCD,
∴∠ABC=∠C=90°,
在Rt△BCD中,DC=BC=2,
根据勾股定理得:BD=AD2+AB2=4+4=22,
∵将线段BD绕着点B旋转后,点D落在BC的延长线上的点E处,
∴BE=BD=22,
∴tan∠BAE=BEAB=222=2,
故答案为:2.
18.(2020•普陀区一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,sinB=513,点P为边BC上一点,PC=3,将△ABC绕点P旋转得到△A'B'C'(点A、B、C分别与点A'、B'、C'对应),使B'C'∥AB,边A'C'与边AB交于点G,那么A'G的长等于 2013 .
【分析】如图,作PH⊥AB于H.利用相似三角形的性质求出PH,再证明四边形PHGC′是矩形即可解决问题.
【解析】如图,作PH⊥AB于H.
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,sinB=513,
∴ACAB=513,
∴AB=13,BC=AB2-AC2=132-52=12,
∵PC=3,
∴PB=9,
∵∠BPH∽△BAC,
∴PHAC=PBAB,
∴PH5=913,
∴PH=4513,
∵AB∥B′C′,
∴∠HGC′=∠C′=∠PHG=90°,
∴四边形PHGC′是矩形,
∴CG′=PH=4513,
∴A′G=5-4513=2013,
故答案为2013.
19.(2020•奉贤区一模)如图,已知矩形ABCD(AB>BC),将矩形ABCD绕点B顺时针旋转90°,点A、D分别落在点E、F处,连接DF,如果点G是DF的中点,那么∠BEG的正切值是 1 .
【分析】连接BD,BF,EG.利用四点共圆证明∠BEG=∠BFD=45°即可.
【解析】连接BD,BF,EG.
由题意:BD=BF,∠DBF=90°,
∵DG=GF,
∴BG⊥DF,
∴∠BGF=∠BEF=90°,
∴∴B,G,E,F四点共圆,
∠BEG=∠BFD=45°,
∴∠BEG的正切值是1.
故答案为1.
20.(2020•嘉定区一模)在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,cosA=35(如图),把△ABC绕着点C按照顺时针的方向旋转,将A、B的对应点分别记为点A'、B'.如果A'B'恰好经过点A,那么点A与点A'的距离为 365 .
【分析】如图,过点C作CE⊥A'B',由锐角三角函数可求AC=6,由旋转的性质可得AC=A'C=6,∠A'=∠BAC,即可求A'E的长,由等腰三角形的性质可求AA'的长.
【解析】如图,过点C作CE⊥A'B',
∵在△ABC中,∠ACB=90°,AB=10,cos∠BAC=35,
∴AC=6,
∵把△ABC绕着点C按照顺时针的方向旋转,
∴AC=A'C=6,∠A'=∠BAC,
∵cos∠A'=cos∠BAC=A'EA'C=35,
∴A'E=185,
∵AC=A'C,CE⊥A'B',
∴AA'=2A'E=365,
故答案我:365.
21.(2020•金山区一模)如图,在Rt△ABC中,∠ABC=90°,AB=2,BC=4,点P在边BC上,联结AP,将△ABP绕着点A旋转,使得点P与边AC的中点M重合,点B的对应点是点B′,则BB′的长等于 2510 .
【分析】如图,延长AB'交BC于E,过点B'作B'D⊥AB于点D,由勾股定理可求AC的长,由旋转的性质可求AP=AM=5,∠PAB=∠CAE,AB=AB'=2,通过证明△ABP∽△CBA,可得∠PAB=∠C,可得CE=AE,由勾股定理可求CE,BE的长,由相似三角形的性质可求B'D,BD的长,即可求解.
【解析】如图,延长AB'交BC于E,过点B'作B'D⊥AB于点D,
∵∠ABC=90°,AB=2,BC=4,
∴AC=AB2+BC2=16+4=25,
∵点M是AC中点,
∴AM=5,
∵将△ABP绕着点A旋转,使得点P与边AC的中点M重合,
∴AP=AM=5,∠PAB=∠CAE,AB=AB'=2,
∵AP2=AB2+PB2,
∴PB=1,
∵BAPB=2=BCAB,且∠ABP=∠ABC=90°,
∴△ABP∽△CBA,
∴∠PAB=∠C,
∴∠C=∠CAE,
∴CE=AE,
∵AE2=AB2+BE2,
∴CE2=4+(4﹣CE)2,
∴CE=AE=52,
∴BE=32,
∵B'D∥BC,
∴△AB'D∽△AEB,
∴AB'AE=ADAB=B'DBE,
∴252=AD2=B'D32,
∴AD=85,B'D=65,
∴BD=25,
∴BB'=B'D2+BD2=3625+425=2105,
故答案为:2105.
22.(2020•松江区一模)如图,矩形ABCD中,AD=1,AB=k,将矩形ABCD绕着点B顺时针旋转90°得到矩形A′BC′D′,联结AD′,分别交边CD,A′B于E、F,如果AE=2D′F,那么k= 2+1 .
【分析】由矩形的性质和旋转的性质可求AD=A'D'=1,AB=A'B=k,∠A'=∠DAB=90°=∠DCB=∠ABC,通过证明△ADE∽△FA'D',可得ADA'F=DEA'D'=AED'F,可求DE,A'F的长,通过证明△A'D'F∽△CEF,由相似三角形的性质可求解.
【解析】∵将矩形ABCD绕着点B顺时针旋转90°得到矩形A′BC′D′,
∴AD=A'D'=1,AB=A'B=k,∠A'=∠DAB=90°=∠DCB=∠ABC,
∴A'D'∥BA∥CD
∴∠A'D'F=∠FEC=∠DEA,且∠D=∠A'=90°,
∴△ADE∽△FA'D',
∴ADA'F=DEA'D'=AED'F,且AE=2D′F,
∴DE=2A'D'=2,A'F=12AD=22,
∵∠A'=∠DCF=90°,∠A'FD'=∠EFC,
∴△A'D'F∽△CEF,
∴ECA'D'=FCA'F,
∴k-21=k-1-2222
∴k=2+1,
故答案为:2+1.
三.解答题(共2小题)
23.(2020•宝山区一模)如图,OC是△ABC中AB边的中线,∠ABC=36°,点D为OC上一点,如果OD=k⋅OC,过D作DE∥CA交于BA点E,点M是DE的中点,将△ODE绕点O顺时针旋转α度(其中0°<α<180°)后,射线OM交直线BC于点N.
(1)如果△ABC的面积为26,求△ODE的面积(用k的代数式表示);
(2)当N和B不重合时,请探究∠ONB的度数y与旋转角α的度数之间的函数关系式;
(3)写出当△ONB为等腰三角形时,旋转角α的度数.
【分析】(1)通过证明△ODE∽△OCA,可得S△DEOS△OAC=(ODOC)2,即可求解;
(2)通过证明△OEM∽△BAC,可得∠EOM=∠ABC=36°,分两种情况讨论可求解;
(3)分四种情况讨论,由等腰三角形的性质可求解.
【解析】(1)∵OC是△ABC中AB边的中线,△ABC的面积为26,
∴S△OAC=13,
∵DE∥AC,
∴△ODE∽△OCA,∠OEM=∠OAC,
∴S△DEOS△OAC=(ODOC)2,且OD=k⋅OC,
∴S△ODE=13k2,
(2)∵△ODE∽△OCA,
∴OEOA=ODOC=DEAC=k,
∵OC是△ABC中AB边的中线,点M是DE的中点,
∴AB=2AO,EM=12DE,
∴OEAB=k2=EMAC,且∠OEM=∠OAC,
∴△OEM∽△BAC,
∴∠EOM=∠ABC=36°,
如图2,当0<α<144°时,
∵∠AON=∠B+∠ONB,
∴∠AOE+∠EOM=∠B+∠ONB
∴y=α
如图3,当144°<α<180°时,
∵∠BON=∠EOM﹣∠BOE=36°﹣(180°﹣α)
∴∠NOB=α﹣144°,
∵∠BNO=∠ABC﹣∠NOB=36°﹣(α﹣144°)=180°﹣α;
(3)当0<α<144°时,若OB=ON,则∠ABC=∠BNO=36°=α,
若OB=BN,则∠ONB=180°-36°2=72°=α,
若ON=BN,则∠ABC=∠BON=36°,
∴∠ONB=180°﹣2×36°=108°=α,
当144°<α<180°时,
若OB=BN,则∠N=∠NOB=18°=180°﹣α,
∴α=162°.
24.(2020•浦东新区一模)在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=4,AC=3,D为AB边上一动点(点D与点A、B不重合),联结CD,过点D作DE⊥DC交边BC于点E.
(1)如图,当ED=EB时,求AD的长;
(2)设AD=x,BE=y,求y关于x的函数解析式并写出函数定义域;
(3)把△BCD沿直线CD翻折得△CDB',联结AB',当△CAB'是等腰三角形时,直接写出AD的长.
【分析】(1)证明∠ACD=∠EDB=∠B,推出tan∠ACD=tan∠B,可得ADAC=ACAB,由此构建方程即可解决问题.
(2)如图1中,作EH⊥BD于H.证明△ACD∽△HDE,推出ACDH=ADEH,由此构建关系式即可解决问题.
(3)分两种情形:①如图3﹣1中,设CB′交AB于K,作AE⊥CK于E,DM⊥CB′于M,DN⊥BC于N.利用角平分线的性质定理求出BD即可.②如图3﹣2中,当CB′交BA的延长线于K时,同法可得BD.
【解析】(1)∵ED=EB,
∴∠EDB=∠B,
∵CD⊥DE,
∴∠CDE=∠A=90°,
∵∠ACD+∠ADC=90°,∠ADC+∠EDH=90°,
∴∠ACD=∠EDB=∠B,
∴tan∠ACD=tan∠B,
∴ADAC=ACAB,
∴AD3=34,
∴AD=94.
(2)如图1中,作EH⊥BD于H.
在Rt△ACB中,∵∠A=90°,AC=3,AB=4,
∴BC=AC2+BC2=32+42=5,
∵BE=y,
∴EH=35y,BH=45y,DH=AB﹣AD﹣BH=4﹣x-45y,
∵∠A=∠DHE=90°,∠ACD=∠EDH,
∴△ACD∽△HDE,
∴ACDH=ADEH,
∴34-x-45y=x35y,
∴y=20x-5x29+4x(0<x<4).
(3)①如图3﹣1中,设CB′交AB于K,作AE⊥CK于E,DM⊥CB′于M,DN⊥BC于N
∵AC=AB=3,AE⊥CB′,
∴CE=EB'=12CB′=52,
∴AE=AC2-CE2=32-(52)2=112,
由△ACE∽△KCA,
可得AK=3115,CK=185,
∴BK=AB﹣AK=4-3115,
∵∠DCK=∠DCB,DM⊥CM,DN⊥CB,
∴DM=DN,
∴S△CDKS△CDB=DKDB=12⋅CK⋅DM12⋅BC⋅DN=CKCB=1855=1825,
∴BD=2543BK=10043-154311,
∴AD=AB﹣BD=4﹣(10043-151143)=7243+151143.
②如图3﹣2中,当CB′交BA的延长线于K时,同法可得BD=2543BK=10043+151143,
∴AD=AB﹣BD=7243-151143.
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