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1、
圖形的平移、旋轉(zhuǎn)、翻折綜合題(相似必考)
1.如圖 1,一副直角三角板滿足 AB=BC,AC=DE,∠ ABC=∠ DEF=90 °,∠ EDF=30°
操作:將三角板 DEF 的直角頂點 E 放置于三角板 ABC 的斜邊 AC 上,再將三角板 DEF 繞 點 E 旋轉(zhuǎn),并使邊 DE 與邊 AB 交于點 P,邊 EF 與邊 BC 于點 Q.
探究一:在旋轉(zhuǎn)過程中,
(1)如圖 2,當 CE:EA=1 時,EP
與 EQ 滿足怎樣的數(shù)量關(guān)系?
并給出證明;
(2)如圖 3,當 CE:EA=2 時,EP
與 EQ 滿足怎樣的數(shù)量關(guān)系?
并說明理由;
(3)根據(jù)你對(
2、1)、(2)的探究結(jié)果,試寫出當 CE:EA=m 時,EP 與 EQ 滿足的數(shù)量關(guān)系式
為 ,其中 m 的取值范圍是 .(直接寫出結(jié)論, 不必證明) 探究二:若 CE:EA=2 且 AC=30cm, 連接 PQ, EPQ 的面積為 S(cm2),在旋轉(zhuǎn)過程中: (1)S 是否存在最大值或最小值?若存在,求出最大值或最小值;若不存在,說明理由。 (2)隨著 S 取不同的值,對應△ EPQ 的個數(shù)有哪些變化,求出相應 S 的值或取值范圍。
2.在矩形 ABCD 中,AD>AB,點 P 是 CD 邊上的任意一點(不含 C,D 兩端點),過點 P 作 PF//BC,交對角線 BD 于點 F
3、.
(1)如圖 1,將△ PDF 沿對角線 BD 翻折得到△ QDF,QF 交 AD 于點 E.
求證 DEF 是等腰三角
形;
(2)如圖 2,將△ PDF 繞
點 D 逆時針方向旋轉(zhuǎn)得到
△ P′DF′ ,連接 P′C,F(xiàn)′B.設(shè)
旋轉(zhuǎn)角為 α(0°<α<180°).
①若 0°<α< ∠ BDC,即 DF′
在∠ BDC 的內(nèi)部時,求證:
△ DP′C∽ △ DF′B.
②如圖 3,若點 P 是 CD 的中點 DF′B 能否為直角三角形?如果能,試求出此時 tan ∠ DBF′ 的值,如果不能,請說明理由。
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3.如圖 1,在矩形 ABCD 中,E 是 AD 的中點,以點 E 為直角頂點的直角三角形 EFG 的兩邊 EF,EG 分別過點 B,C,∠F=30°.
(1)求證:BC=CE;
(2)將△EFG 繞點 E 按順時針方向旋
轉(zhuǎn),當旋轉(zhuǎn)到 EF 與 AD 重合時停止轉(zhuǎn)動,
若 EF,EG 分別與 AB,BC 相交于點 M,
N(如圖 2).
①
求證:△BEM≌△CEN;
②若 AB=2,求△BMN 面積的最大值; ③當旋轉(zhuǎn)停止時,點 B 恰好在 FG 上(如 圖 3),求 sin∠EBG 的值.
4.將一副
5、三角尺按圖 1 擺放,等腰直角三角尺的直角邊 DF 恰好垂直平分 AB,與 AC 相交 于點 G,BC=2 3 cm.
(1)求 GC 的長;
(2)如圖 2,將△DEF
繞點 D 順時針旋轉(zhuǎn),
使直角邊 DF 經(jīng)過點
C,另一直角邊 DE 與
AC 相交于點 H,分別過 H、C 作 AB 的垂線,垂足分別為 M、N,通過觀察,猜想 MD 與 ND 的數(shù)量關(guān)系,并驗證你的猜想.
(3)在(2)的條件下,將△DEF 方向平移得到△D'E'F',都能夠 D'E'恰好經(jīng)過(1)中的點 G 時, 請直接寫出 DD' 的長度.
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5.如圖,在等腰 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,AB=14 2 ,點 D,E 分別在邊 AB,BC 上,將線段 ED 繞點 E 按逆時針方向旋轉(zhuǎn) 90°得到 EF.
(1)如圖 1,若 AD=BD,點 E 與點 C
重合,AF 與 DC 相交于點 O.求證:
BD=2DO.
(2)已知點 G 為 AF 的中點。
①如圖 2,若 AD=BD ,CE=2 ,求
DG 的長。
②若 AD=6BD,是否存在點 E,使
得△DEG 是直角三角形?若存在,
求 CE 的長;若不存在,試說明理由。
6.如圖,已知等邊△ABC 的邊長為 8,點
7、 P 是邊 AB 上的一個動點(與點 A,B 不重合).直 線 l 是經(jīng)過點 P 的一條直線,把△ABC 沿直線 l 折疊,點 B 的對應點是點 B’.
(1)如圖 1,當 PB=4 時,若點 B’恰好在邊 AC 邊上,則 AB’的長度為 . (2)如圖 2,當 PB=5 時,若直線 l∥AC,則 BB’的長度為 .
(3)如圖 3,當點 P 在邊 AB 上運動過程中,若直線 l 始終垂直于 AC,△ACB’的面積是 否變化?若變化,說明理由;若不變化,求出面積.
(4)當 PB=6 時,在直線 l 變化過程中,求△ACB’面積的最大值.
7.如圖 1,菱形 ABCD
8、的頂點 A,D 在直線上,∠BAD=60 °,以點 A 為旋轉(zhuǎn)中心將菱形 ABCD 順 時針旋轉(zhuǎn)α(0°<α<30°),得到菱形 AB′C′D′,B′C′交對角線 AC 于點 M,C′D′交直 線 l 于點 N,連接 MN.
(1)當 MN∥B′D′時,求α的
大小。
(2)如圖 2,對角線 B′D′交 AC
于點 H,交直線 l 與點 G,延長
C′B′交 AB 于點 E,連接 EH.
當△HEB′的周長為 2 時,求
菱形 ABCD 的周長。
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8.(1)問題發(fā)現(xiàn)
如圖 1,△A
9、CB 和△DCE 均為等腰直角三角形,∠ACB=90°,B,C,D 在一條直線上。 填空:線段 AD,BE 之間的關(guān)系為
(2)拓展探究
如圖 2,△ACB 和△DCE 均為等腰直角三角形,∠ACB=∠DCE=90 °,請判斷 AD ,BE 的關(guān)系, 并說明理由。
(3)解決問題
如圖 3,線段 PA=3,點 B 是線段 PA 外一點,PB=5,連接 AB,將 AB 繞點 A 逆時針旋轉(zhuǎn) 90 °得到 線段 AC,隨著點 B 的位置的變化,
直接寫出 PC 的范圍。
9.如圖(1),已知點 G 在正方形 ABCD 的對角線 AC 上,GE⊥BC,垂足為點 E,GF⊥CD,垂
10、 足為點 F.
(1)證明與推斷:
①求證:四邊形 CEGF 是正方形;
②推斷:AG:BE 的值為 :
(2)探究與證明:
將正方形 CEGF 繞點 C 順時針方向旋轉(zhuǎn)
α 角(0°<α<45 °),如圖(2)所示,試探
究線段 AG 與 BE 之間的數(shù)量關(guān)系,并
說明理由;
(3)拓展與運用:
正方形 CEGF 在旋轉(zhuǎn)過程中,當 B,E,F 三點在一條直線上時,如圖(3)所示,延長 CG 交 AD 于點 H.若 AG=6,GH=2 2 ,則 BC=
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1 2 1 2
1
11、2
2
10.我們定義:如果一個三角形一條邊上的高等于這條邊,那么這個三角形叫做“等高底” 三角形,這條邊叫做這個三角形的“等底”.
(1)概念理解:
如圖 1,在△ABC 中,AC=6,BC=3,∠ACB=30°,試判斷△ABC 是否是”等高底”三角 形,請說明理由.
(2)問題探究:
如圖 2,△ABC 是“等高底”三
角形,BC 是”等底”,作△ABC
關(guān)于 BC 所在直線的對稱圖形得
到△A′BC,連結(jié) AA'交直線 BC
于點 D. 若點 B 是△AA'C 的重心,求 AC:BC 的值.
(3)應用拓展:
如圖 3,已知 l //l ,l 與 l 之間的
12、距離為 2.“等高底”△ABC 的“等底”BC 在直線 l 上, 點 A 在直線 l 上,有一邊的長是 BC 的 2 倍。將△ABC 繞點 C 按順時針方向旋轉(zhuǎn) 45°得 到△A′B′C,A'C 所在直線交 l 于點 D. 求 CD 的值.
11.在平面直角坐標系中,四邊形 AOBC 是矩形,點 O(0,0),點 A(5,0),點 B(0,3).以點 A 為中心, 順時針旋轉(zhuǎn)矩形 AOBC,得到矩形 ADEF ,點 O,B,C 的對應點分別為 D,E,F(xiàn).
(Ⅰ)如圖①,當點 D 落在 BC 邊上時,求點 D 的坐標;
(Ⅱ)如圖②,當點 D 落在線段 BE 上時,AD
與 B
13、C 交于點 H.
①求證△ADB≌△AOB;
②求點 H 的坐標。
(Ⅲ)記 K 為矩形 AOBC 對角線的交點,S 為
△KDE 的面積,求 S 的取值范圍(直接寫出
結(jié)果即可).
12.已知∠MAN=135°,正方形 ABCD 繞點 A 旋轉(zhuǎn)。 (1)當正方形 ABCD 旋轉(zhuǎn)到∠MAN 的
外部(頂點 A 除外)時,AM ,AN 分別
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與正方形 ABCD 的邊 CB,CD 的延長線交于點 M,N,連接 MN.
①如圖 1,若 BM=DN ,則線段 MN 與 BM+DN
14、之間的數(shù)量關(guān)系是 ; ②如圖 2,若 BM≠DN,請判斷①中的數(shù)量關(guān)系是否仍成立?若成立,請給予證明;若不 成立,請說明理由;
(2)如圖 3,當正方形 ABCD 旋轉(zhuǎn)到∠MAN 的內(nèi)部(頂點 A 除外)時,AM,AN 分別與直線 BD 交于點 M,N,探究:以線段 BM,MN ,DN 的長度為三邊長的三角形是何種三角形,并 說明理由。
13.【問題提出】
如圖①,已知△ABC 是等腰三角形,點 E 在線段 AB 上,點 D 在直線 BC 上, 且 ED=EC, 將△BCE 繞點 C 順時針旋轉(zhuǎn) 60 °至△ACF 連接 EF
試證明:AB=DB+AF
【類比探究】
(1)
15、如圖②,如果點 E 在線段 AB
的延長線上,其他條件不變,
線段 AB,DB,AF 之間又有怎
樣的數(shù)量關(guān)系?請說明理由
(2)如果點 E 在線段 BA 的延長
線上,其他條件不變,請在圖③的基礎(chǔ)上將圖形補充完整,并寫出AB,DB,AF 之間的數(shù) 量關(guān)系,不必說明理由。
14.如圖,等邊△ABC 與等腰三角形△EDC 有公共頂點 C,其中∠EDC=120°,AB=CE=2 6 ,連 接 BE,P 為 BE 的中點,連接 PD 、AD
(1)為了研究線段 AD 與 PD 的數(shù)量關(guān)系,將圖 1 中的△EDC 繞點 C 旋轉(zhuǎn)一個適當?shù)慕嵌龋?使 CE 與 CA 重合,如圖 2
16、,請直接寫出 AD 與 PD 的數(shù)量關(guān)系;
(2)如圖 1,(1)中的結(jié)論是否仍然成立?若成立,請給出證明;若不成立,請說明理由; (3)如圖 3,若∠ACD=45°,求△PAD 的面積。
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15.已知:△ABC 和△ADE 均為等邊三角形,連接 BE,CD,點 F,G,H 分別為 DE ,BE, CD 中點.
(1)當△ADE 繞點 A 旋轉(zhuǎn)時,如
圖 1,則△FGH 的形狀為 ,
說明理由;
(2)在△ADE 旋轉(zhuǎn)的過程中,當
B,D,E 三點共線時,如圖 2,若
AB=3,AD=
17、2 ,求線段 FH 的長;
(3)在△ADE 旋轉(zhuǎn)的過程中,若
AB=a,AD=b(a>b>0),則△FGH 的周長是否存在最大值和最小值,若存在,直接寫出 最大值和最小值;若不存在,說明理由.
16.我們定義:有一組鄰角相等的凸四邊形叫做“等鄰角四邊形”
(1)概念理
請你根據(jù)上述定義舉一個等鄰
角四邊形的例子;
(2)問題探究;
如圖 1,在等鄰角四邊形 ABCD
中,∠DAB=∠ABC,AD,BC 的
中垂線恰好交于 AB 邊上一點 P,
連結(jié) AC,BD,試探究 AC 與 BD
的數(shù)量關(guān)系,并說明理由;
(3)應用拓展;
如圖 2,在 Rt△ABC
18、與 Rt△ABD 中,∠C=∠D=90°,BC=BD=3,AB=5, 將 ABD 繞著點 A 順時 針旋轉(zhuǎn)角α(0°<∠α<∠BAC)得到 Rt△AB′D ′(如圖 3),當凸四邊形 AD′BC 為等鄰角四 邊形時,求出它的面積。
17.如圖,在 Rt△ABC 中,∠ACB=90°,∠A=30°,點 O 為 AB 中點,點 P 為直線 BC 上的動點(不與點 B、 點 C 重合),連接 OC、OP,將線段 OP 繞點 P 順時針 旋轉(zhuǎn) 60°,得到線段 PQ,連接 BQ.
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(1)如圖①,
19、當點 P 在線段 BC 上時,請直接寫出線段 BQ 與 CP 的數(shù)量關(guān)系;
(2)如圖②,當點 P 在 CB 延長線上時,(1)中結(jié)論是否成立?若成立,請加以證明; 若不成立,請說明理由;
(3)如圖③,當點 P 在 BC 延長線上時,若∠BPO=15°,BP=4,請求出 BQ 的長.
18.如圖,在△ABC 中,∠ACB=90°,CD 是中線,AC=BC,一個以點 D 為頂點的 45 °角繞點 D 旋 轉(zhuǎn),使角的兩邊分別與 AC、BC 的延長線相交,交點分別為點 E,F(xiàn),DF 與 AC 交于點 M, DE 與 BC 交于點 N.
(1)如圖 1,若 CE=CF,求證:DE=DF ;
(2)如圖 2,在∠EDF 繞點 D 旋轉(zhuǎn)的過程
中:
①探究三條線段 AB,CE,CF 之間的數(shù)量
關(guān)系,并說明理由;
②若 CE=4,CF=2,求 DN 的長。
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