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文檔簡介
專題10三角形壓軸題綜合
目錄
熱點(diǎn)題型歸納.........................................................................................1
題型01三角形與旋轉(zhuǎn)變換.............................................................................1
題型02三角形與平移變換............................................................................14
題型03三角形與翻折變換............................................................................18
題型04三角形類比探究問題..........................................................................36
中考練場............................................................................................50
熱點(diǎn)題型歸納
題型01三角形與旋轉(zhuǎn)變換
【解題策略】
三角形全等和三角形相似的判定和性質(zhì),勾股定理,矩形的判定和性質(zhì),旋轉(zhuǎn)性質(zhì)、平行線的判定和性質(zhì),解題的關(guān)
鍵是作出輔助線,熟練掌握三角形相似的判定方法。
【典例分析】
例.(2023?四川?中考真題)如圖1,已知線段N8,AC,線段ZC繞點(diǎn)A在直線N5上方旋轉(zhuǎn),連接BC,以8C為邊
在2c上方作RtABDC,且ND3C=30°.
⑴若/BDC=90。,以為邊在AS上方作Rt/XBNE,且N/E8=90。,NEBA=30°,連接DE,用等式表示線段/C與
DE的數(shù)量關(guān)系是;
(2)如圖2,在(1)的條件下,若DE_LAB,48=4,AC=2,求BC的長;
(3)如圖3,若/BCD=90。,AB=4,AC=2,當(dāng)?shù)闹底畲髸r(shí),求此時(shí)tan/CBN的值.
【答案】(1)/C="OE
⑵5c=2近
⑶g
【分析】(1)在RM即C中,/D3C=30°,Rt/\BAE,且N4E8=90。,NEBA=30°,可得VABEsVCBD,根據(jù)相
ARRF
似三角形的性質(zhì)得出U=NDBE=NCBA,進(jìn)而證明△ABCS^EAD,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可求解;
(2)延長。E交于點(diǎn)尸,如圖所示,在RtA/斯中,求得EF,4F,進(jìn)而求得小的長,根據(jù)(1)的結(jié)論,得出?!?人,
在RMAED中,勾股定理求得M),進(jìn)而根據(jù)即可求解.
(3)如圖所示,以為邊在A8上方作RtABNE,且N£N8=90。,NEBA=30。,連接BE,EA,ED,EC,同(1)
可得ABDESABCX,進(jìn)而得出。在以£為圓心,述為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)4瓦。三點(diǎn)共線時(shí),4D的值最大,進(jìn)
3
而求得cos/8DN=",sinNBDA=叵,根據(jù)得出/g£)E=/BC4,過點(diǎn)A作/尸工8C,于點(diǎn)尸,
77
分別求得ZRC尸,然后求得8尸,最后根據(jù)正切的定義即可求解.
【詳解】(1)解:在RtABDC中,ZDBC=30°,RSAE,且乙4EB=90。,ZEBA=30°,
VABEsVCBD,ADBE+NEBC=ZABC+NEBC,BE=ABxcosZABE=—AB
2
.AB_
—,NDBE=NCBA,
"BCBD
:.^ABC^^EBD
ACAB_AB2>/3
:.五一旅一拒,二亍
2
AC=-s/3DE,
3
故答案為:AC=^DE.
(2)?;RtZ\BAE,S.ZAEB=90°,ZEBA=30°,AB=4
:.AE=ABsinZEBA=-AB=2,ZBAE=60°,
2
延長。E交NB于點(diǎn)尸,如圖所示,
?/DEVAB,
,ZBFD=ZDFA=90°,
h1
.,.在RM/E尸中,EF=AExsinNBAE=號(hào)乂2=也,AF=-AE=1,
:.BF=AB—AF=4-1=3,
由(i)可得=
3
h
:.DE^—AC^y/3,
2
DF=DE+EF=2>/3,
在RLBFD中,BD=slBF2+DF2=,3?+(2行『=而,
?;AABC^AEBD,
.BCAC2G
,,訪一無一亍’
BC=^XM=2V7,
3
;?BC=2近;
(3)解:如圖所示,以NB為邊在NB上方作RtAB/E,且NE48=90。,AEBA=30°,連接BE,EA,ED,EC,
則匹=些=短,
ACBC3
VAC=2,則?!?迪,
3
在RCA/EB中,AB=4,AE=TISXtanAEBA=4x—=^-,
33
...O在以E為圓心,遞為半徑的圓上運(yùn)動(dòng),
3
當(dāng)點(diǎn)4瓦。三點(diǎn)共線時(shí),4D的值最大,此時(shí)如圖所示,則AD=/£+£>£=迪,
D
BA
在RtA^D中,BD=yjAB2+AD2=卜+1浮
近廠AB_4V2T
:;=坦=+=也smZBDA=-D~4721-7,
BD47217'
3
3
AABCs^EBD,
/BDE=/BCA,
過點(diǎn)A作于點(diǎn)產(chǎn),
JCF=ACxcosZACB=2=短,AF=ACxsinZACB=,
777
*.*/D5c=30。,
.4x/21__r-
??BC=—BD=—x-------=277,
223
???BF=BC-CF=2幣=業(yè)5,
77
2^/21_
Ap—n一
RAAFB中,tan/C歷1==尸=—.
FB10捫5
7
【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,勾股定理,解直角三角形,正切的定義,求圓外一點(diǎn)到圓的距離的最
值問題,熟練掌握相似三角形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.
【變式演練】
1.(2023?貴州貴陽?二模)在“8c中,ZCAB=90°,在V/DE中,ZEAD=90°,已知RtzX/3C和有公共
頂點(diǎn)4連接和CE.
⑴如圖①,若=AD=AE,當(dāng)。3c繞點(diǎn)/旋轉(zhuǎn)a(0°<a<360。),8。和CE的數(shù)量關(guān)系是,位置關(guān)系
是;
(2)如圖②,若AD:AE=AB:AC=1:5當(dāng)RtZk/3C繞點(diǎn)/旋轉(zhuǎn)a(0°<a<360。),(1)中2。和CE的數(shù)量關(guān)系與位
置關(guān)系是否依然成立,判斷并說明理由;
⑶在(2)的條件下,若AD=2拒,AB=6,在旋轉(zhuǎn)過程中,當(dāng)C,B,。三點(diǎn)共線時(shí),請直接寫出CE的長度.
【答案】(V)BD=CE,BD1CE
Q)CE=?D,CE1BD,理由見解析
22
【分析】本題主要考查全等三角形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì)以及勾股定理等知識(shí):
(1)根據(jù)SAS證明△氏4。多△。后得臺(tái)力=磁,再證明NCUD=NEHO=90。,可得3£>_LC£;
(2)延長DB交CE于H,與/E交于O,證明A8NOSAC/£可得結(jié)論;
(3)分兩種情況討論:運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)求出/C,AE,由勾股定理求出?!?在Rt^ECD中,運(yùn)用勾股定理
求出8。,從而可求出CE.
【詳解】(1)證明:如圖,延長DB交CE于H,與N£交于。
VVADE和^ABC是等腰直角三角形,
AB=AC,AD=AE,
又NCAE+ZEAB=ZDAB+ZEAB=90°,
/BAD=ZCAE,
4B4D知C4E(SAS),
:.BD=CE,ABDA=ACEA,
*.?ZDOA=ZHOE,
ZOAD=ZEHO=90°,
工CELBD,
故答案為:BD=CE,BDLCE;
(2)解:CE=MBD,CEtBD,理由如下:
延長DB交CE于H,與4E交于O,
:.ABADS八CAE,
BD1—
~~~=~i=,Z.ADB=NAEC,
CEV3
CE=6BD,
/BOA=NEOH,
/.ZOAD=ZEHO=90°,
:.BD1CE
綜上8Z)_LCE,CE=43BD
(3)解:①如圖:
E
BDAB_AD
由知且
(2)ABADSACAE,~CE~^C~^E士,RD_LCE,
AB=4?>,
:.AC=3,
在RtA^SC中,由勾股定理得BC=JAB?+AC?=273,
AD=2^,,
:.AE=6
在中,由勾股定理得DE=J/爐+4C?2=4人,
VC,B,。三點(diǎn)共線,且/EC。=90。
...在RSEC。中,由勾股定理得=CE2+CD2
即>BD\+(BD+
回一6
2
.3(V13-1)
??CE=△--------L;
2
②如圖:
E
':AS=5
...AC=3,
由勾股定理得BC=^AB2+AC2=273,
?AD=2y/3,
:.AE=6,
在RtZkNED中,DE=ylAE2+AD2=46,
VC,B,。三點(diǎn)共線,且"CD=90。,
在VXZ\ECD中,由勾股定理得DE2=CE2+CD2,
即(4代『=(68。)2+(a0_26)2,
:.BD=叵五,
2
2
綜上,當(dāng)C,B,。三點(diǎn)共線時(shí),CE的長度為3(后T)或3(屈+1).
22
2.(2023?廣西桂林?一模)在數(shù)學(xué)活動(dòng)課上,小麗將兩副相同的三角板中的兩個(gè)等腰直角三角形按如圖1方式放置,
使ADEF的頂點(diǎn)。與“3C的頂點(diǎn)C重合,立歷尸在繞點(diǎn)C的旋轉(zhuǎn)過程中,邊DE、。尸始終與“3C的邊48分別交
于M、N兩點(diǎn).
⑴老師提了一個(gè)問題:試證明,M2+BN2=MV2.
小麗開動(dòng)腦筋,作了如下思考:考慮到C4=C2且乙403=90。,可將想四繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。至A/CN'位置,連
結(jié)MN',若能證明BN、分別等于的另兩邊則可以解決問題.
請幫小麗繼續(xù)完成證明過程.
證明:將△BOV繞點(diǎn)C順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。至A/CM位置,連結(jié)W;
(2)如圖2,小昆另取一塊與“3C相同的三角板,放在A48G位置,邊CE與邊NG相交于點(diǎn)X,連NH、NG.
①小昆猜想:NCNH=90°,請幫他給出證明;
②圖2中始終與CN相等的線段有_;
③請?zhí)剿?N、BN、NH之間的數(shù)量關(guān)系,并直接寫出結(jié)論:
【答案】(1)見解析
(2)①見解析;②NG,NH;③AN-BN=gH
【分析】(1)①由“SAS”可證ACN加%GW,可得MN'="N,根據(jù)直角三角形中運(yùn)用勾股定理NAV+NN”=MN〃,
即可得結(jié)論;
(2)①證明/,C,N,X四點(diǎn)共圓即可解題;
②證明ANBC^NBG,得到CN=NG,然后根據(jù)等角對等邊得到CN=NH即可得到結(jié)論
③連接CG,推導(dǎo)A/TGCSANSC,則可得到GH=V^3N,然后根據(jù)48=VL1G即可證明結(jié)論.
【詳解】(1)由旋轉(zhuǎn)可知:AN'=BN,CN'=CN,ZCAN'=ZB,ZBCN=ZACN',
VZECF=45°,ZACB=90°,
:./ACM+/BCN=45。,
:./ACM+/ACN'=45。,
於/N'CM=/NCM,
又*:CM=CM,
:.△CMA修△CTW(SAS),
??.MN'=MN,
ZCAM=ZB=45°,
:.ZNrAM=/CAN+/CAM=90°,
AM?+AN'?=MN'?,
f
又?:AN'=BN,MN=MNf
JAM1+BN1=MN\
(2)①證明:?:/GAB=/MCN=45。,ZAMH=ZCMN,
:.ZAHC=ZANC,
:.A,C,N,〃四點(diǎn)共圓,
J/CAH+/CNH=180。,
?「ZCAH=90°,
/CW=90。;
②解:??,四邊形力CBG是正方形,
:?BC=BG,ZNBC=ZNBG=45°,
???BN=BN,
△沖G(SAS),
:.CN=NG,
由①可知/CW=90。,
又:ZHCN=45°,
NHCN=NCHN=45。,
:.CN=NH.
故答案為:NH、NG;
③連接CG,
C(D)
ZHCF=NBCG=45。,
:.NBCN=NGCH,
又ZCBN=ZCGH=45°,
AHGCS^NBC,------------A/2,GH-y/2BN,
BNBC、
■:AB=yflAG=yf2(AH+GH)=垃AH+血GH,
AN+BN=42AH+2BN.AN-BN=y/2AH-
故答案為:AN-BN=42AH.
【點(diǎn)睛】本題是幾何變換綜合題,考查了全等三角形的判定和性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì),相似三角形的判定和性
質(zhì)等知識(shí),添加恰當(dāng)輔助線構(gòu)造全等三角形是本題的關(guān)鍵.
3.(2023?吉林?一模)如圖,和V/DE是有公共頂點(diǎn)的直角三角形,NA4C=ND4E=90。,點(diǎn)尸為射線AD,CE
的交點(diǎn).
(2)如圖2,若/ADE=/ABC=30°,問:⑴中的結(jié)論是否成立?請說明理由.
(3)在(1)的條件下,AB=6,AD=4,若把VADE繞點(diǎn)/旋轉(zhuǎn),當(dāng)/E4c=90。時(shí),請直接寫出P8的長度.
【答案】(1)見解析(2)成立,見解析(3)誓或出鏟
【分析】(1)依據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得到=AD=AE,依據(jù)同角的余角相等得到=然后依據(jù)
SAS可證明△ADB044EC,最后,依據(jù)全等三角形的性質(zhì)可得到乙43。=乙4CE;
(2)先判斷出△4D8S/\/EC,即可得出結(jié)論;
(3)分為點(diǎn)£在N3上和點(diǎn)E在的延長線上兩種情況畫出圖形,然后再證明△尸£8-八4£。,最后依據(jù)相似三角形
的性質(zhì)進(jìn)行證明即可.
【詳解】(1)解:???△/8C和V/DE是等腰直角三角形,ABAC=ZDAE=90°,
AB=AC=3,AD=AE=2,ZDAB=NCAE.
:.AADB咨"EC.ZABD=ZACE.
(2)(1)中結(jié)論成立,理由:
在中,ZABC=30°,AB=43AC,
在中,AADE=30°,
ADAE
AD=yJr3AE9.?~~~
ABAC
■:NB4C=ND4E=90°,:./BAD=NCAE,:NADB困AEC.:.NABD=NACE;
(3)①當(dāng)點(diǎn)£在上時(shí),BE=AB-AE=AB-AD=2.
D
A
???NE4C=90°,;,CE=y/AE2+AC2=,42+6=2屈■
同(I)可證ZDBA=ZECA.
NPEB=ZAEC,.?.△PEBS^AEC.
.PBBE.PB_26而
…=----.…—―7=.PB=-------.
ACCE62VI313
②當(dāng)點(diǎn)E在A4延長線上時(shí),BE=\Q.
---ZEAC=90°,,-,CE=JAE、AC?=,中+6=2岳-同(1)可證注AAEC.:./DBA=ZECA.
PBBEPB
■:ZBEP=ACEA,:△PEBs^AEC.——=—
ACCE
綜上所述,PB的長為小叵或迎41.
【點(diǎn)睛】本題考查了旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、全等三角形的性質(zhì)和判定、相似三角形的性質(zhì)和判定,分類討
論,屬于壓軸題.
題型02三角形與平移變換
【解題策略】
「著番了圣馨三鬲形的可港而翦貳一麗彳后鬲形的到運(yùn)麗桂質(zhì)廠率蔣的翦貳一多形內(nèi)鬲而是踵的應(yīng)甬廠藥藤造謔「廨-
「畫的關(guān)鍵息熟練孽釐三?舷相似的到走方法「面由相應(yīng)知面孩「汪熹芬親仔由二
i
■樹旃i
例.(2023?四川攀枝花?中考真題)如圖1,在“BC中,AB=BC=2AC=8,"BC沿8C方向向左平移得到△Z)CE,
/、C對應(yīng)點(diǎn)分別是。、E.點(diǎn)廠是線段班上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),連接相,將線段"'繞點(diǎn)/逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至線段NG,使得
/BAD=NFAG,連接FG.
⑴當(dāng)點(diǎn)尸與點(diǎn)C重合時(shí),求FG的長;
(2)如圖2,連接8G、DF.在點(diǎn)尸的運(yùn)動(dòng)過程中:
①8G和。廠是否總是相等?若是,請你證明;若不是,請說明理由;
②當(dāng)8戶的長為多少時(shí),能構(gòu)成等腰三角形?
【答案】(1)2715
(2)@DF=BG;②跳'的長為14或11或8或0
【分析】(1)根據(jù)平移的性質(zhì)可得四邊形/BCD、四邊形4CED是平行四邊形,再由已知推導(dǎo)出NB是NC/G的平分
線,由等腰三角形的性質(zhì)可得45,CG,過3點(diǎn)作3〃,/。交于H點(diǎn),求出切7=2A,再由安/氏(-2而I。,
84
所以CG=FG=2&i;
(2)①證明A/BG咨△/£?尸(SAS),則止=BG;
②過點(diǎn)A作/N,8c交于N,由等積法可得;x4x2&?=;x8/N,求出NN=JI?,分三種情況討論:當(dāng)=時(shí),
AG=AF=8;當(dāng)尸點(diǎn)與8點(diǎn)重合時(shí),AF=8,此時(shí)3尸=0,當(dāng)8尸=23N時(shí),AF=8,在中,BN=7,可
得3F=14;當(dāng)4G=BG時(shí),DF=AF,過點(diǎn)尸作尸“_L交于M,所以4"=尸N=4,能求出CN=1,CF=3,則
3尸=11;當(dāng)A4=BG時(shí),DC=DF,當(dāng)廠點(diǎn)在BE上時(shí),CD=DF,此時(shí)C點(diǎn)與尸點(diǎn)重合,止匕時(shí)8尸=BC=8.
【詳解】(1)解:當(dāng)尸點(diǎn)與C點(diǎn)重合時(shí),AF=AC,
由平移可知,CD=AB,CD//AB,
???四邊形NBC。、四邊形力。即是平行四邊形,
:.AD=BC,AD〃BC,
???ABAD=NFAG,
/.ZDAF=/BAG,
?;AB=BC,
ZBAC=ZACB,
???/DAC=NACB,
ZDAC=ABAC=ABAG,
.?./B是NC4G的平分線,
AC=AG,
ABICG.
如圖1,過5點(diǎn)作交于H點(diǎn),
G
AH=2,
BH=2V15,
84
CG=FG=2V15;
(2)解:@DF=BG,理由如下:
如圖2,-:AG=AF,ZDAF=ZBAG,AB=AD,
.?.△ABG咨AADFISAS),
DF=BG;
②如圖2,過點(diǎn)A作4N_LBC交于N,
圖2
由①可知gx4x2A=;x8ZN,
/.AN=岳,
當(dāng)/G=45時(shí),
?「AB=BC=8,
:.AG=S,
vAG=AF,
:.AF=S,
當(dāng)尸點(diǎn)與3點(diǎn)重合時(shí),AF=S,此時(shí)砥=0,
當(dāng)BF=2BN時(shí),AF=8,在Rtz\45N中,BN=V64-15=7,
:.BF=14;
當(dāng)/G=5G時(shí),AF=BG,
???DF=BG,
DF=AF,
過點(diǎn)/作必f_L4D交于M,
AM=DM=4,
FMVAD,AN1BC,
AM=FN=4,
?「BN=1,
:.CN=\,
:.CF=3f
當(dāng)A4=5G時(shí),
???DF=BG,
:.AB=DF,
AB=CD=BC=AD,
:.DC=DF,
當(dāng)尸點(diǎn)在BE上時(shí),CD=DF,此時(shí)C點(diǎn)與廠點(diǎn)重合,
BF=BC=8;
綜上所述:8下的長為14或11或8或0.
【點(diǎn)睛】本題考查幾何變換的綜合應(yīng)用,熟練掌握三角形平移的性質(zhì),旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),三角形全等的判定及性質(zhì),等腰
三角形的性質(zhì),分類討論是解題的關(guān)鍵.
【變式演練】
1.(2023?遼寧大連?模擬預(yù)測)如圖,“BC中,/B=/C=后,NB/C=90。,。E經(jīng)過點(diǎn)/,且?!阓LBC,垂足為£,
ZDCE=60°.
D
⑴以點(diǎn)£為中心,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)AOE,使旋轉(zhuǎn)后的AC'D'E'的邊C'力恰好經(jīng)過點(diǎn)4求此時(shí)旋轉(zhuǎn)角的大小;
⑵在(1)的情況下,將AC'QZ'沿8c向右平移設(shè)平移后的圖形與“3C重疊部分的面積為S,求S與f
的函數(shù)關(guān)系式,并直接寫出f的取值范圍.
【答案】⑴旋轉(zhuǎn)角為30度或90度;
9
(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為30。時(shí),S=<
-2t+\
當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為90。時(shí),5=
【分析】(1)如圖,先根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)、旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)推知A/EC'是等邊三角形,則N/EC'=60。,易求
NC'EC=30。,即旋轉(zhuǎn)角為30°;或。點(diǎn)與4重合;
(2)需要分類討論:當(dāng)旋轉(zhuǎn)角不是為90。時(shí),分04W@和兩種情況進(jìn)行解答.①當(dāng)OqvYl時(shí).如圖2,作
333
NN'_L8C,垂足為N'.設(shè)NN'=X,則N'C=JC-由相似三角形尸SACNE’的面積之比等于相似比的平方得到,
'則S=SJEC+S/MP——S.CNE,②當(dāng)g<f<l時(shí)'如圖3,作MW'_L'C'
垂足為「設(shè)皿?,則"£'=*.由』-當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為9。。時(shí),分兩種情形求
解即可.
【詳解】(1)解:如圖1,
D'
A
圖1
AB=AC=41,ZBAC=90°,AELBC,
AE=EC=1,ZB=ZC=45°.
由旋轉(zhuǎn)過程知EC'=EC=AE,ZD'C'E=60°,
:.AAEC'是等邊三角形,
ZAEC'=60°=90°-ZC'EC■
:./c'EC=30。,即旋轉(zhuǎn)角為30。;
。點(diǎn)與/重合,即旋轉(zhuǎn)角為90度;
綜上,旋轉(zhuǎn)角為30?;?0。;
(2)解:當(dāng)旋轉(zhuǎn)角是為30。時(shí):
①當(dāng)時(shí).如圖2,設(shè)BE:C'E'與/8/C分別相交于點(diǎn)〃、N,與NE相
交于點(diǎn)尸.作MV'_L8C,垂足為N’.
圖2
沒NN'=x,則N'C=x,
由平移過程知ZNEfC=30°,
E'N'=6NN'=瓜?
由E'M+N'C=/C知,J3x+x=l—,即x=
?.?ZAPM=/E'PE=90°-APE'E=/NE'N',NPAM=ZEfCN=45。,
:.△AMPs^CNE',
..J空[Jl-尸口
SACNEVE'C)IE'C)
2
S—S"EC+AAMP~S&PEE,—S&CNE,
晝+1,
②當(dāng)時(shí),如圖3,設(shè)〃'£'、C'E'與/C分別相交于點(diǎn)M、N.作跖欣U8C,垂
足為M'.
圖3
設(shè)跖l/'=y,則
???MEr+E'C=MrC=M'M,
即gy+0_')=y,則尸.
1、3(17)I,i-
zx-Xt2
■'-s=S”ME,C-S揖NE'C=5(1t)^~6W(iy/~i+14i-)=t-2/+―
12V3-11八,吏〕
一一r--產(chǎn)—1+-0<t<
2V3+12(,3J
即s=<
2(6)
Z2-2?+I—<r<i
137
當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為90。時(shí),如圖4中,當(dāng)0</<百-1時(shí),重疊部分是五邊形腦區(qū)£金,
S=S"c一S"AMN~5久陛=1—三1……,
如圖5中,當(dāng)時(shí),重疊部分是四邊形MNE'D',
圖5
—t2+,H—1
2
S=<
s=s△MCD-SaCNE'2
-1<^<1
V3-11
-1+—
V3+123)
綜上所述,當(dāng)旋轉(zhuǎn)角不是為90。時(shí),當(dāng)旋轉(zhuǎn)角為90。時(shí)
-2/+1
-l</<1
【點(diǎn)睛】本題考查了幾何變換綜合題.需要學(xué)生熟練掌握旋轉(zhuǎn)和平移的性質(zhì)、等腰直角三角形的性質(zhì)、相似三角形的
判定與性質(zhì),函數(shù)關(guān)系式是求法.解答(2)題時(shí),一定要分類討論,以防漏解或錯(cuò)解.
2.(2023?四川成都一模)如圖1,在ABC中,/。=4,以42為底邊作等腰AP/B,連接尸C,作APCD,使得PC=PD,
且ZCPD=NAPB.
⑴如圖2,若4PB=60。,請按題意補(bǔ)全圖形,并寫出畫圖步驟;
⑵將線段。沿CD的方向平移得到線段。E,連接BE,
①如圖3,若ZCPD=NAPB=90°,求BE的長;
②若乙4尸8=36。,直接寫出3E的長.
【答案】(1)見解析
(2)①4夜;②2囪-2
【分析】(1)根據(jù)題意,作等邊△CPD即可;
(2)①連接AD,證明絲ADPB(SAS),得BO=/C=4,NBDP=NACP,由NC〃。石,知NEDC+N/C。=180。,
可推得/瓦>3=90。,在RtzXBE。中,BE=ylBD2+DE2>即可得答案;
②連接8。,作角平分線交ED于尸,證明ACP/絲ADPB(SAS),得BD=4C=4,ABDP=ZACP,\^AC//DE,
BEEFx4—x
可推得NEDB=36。,AEBFSAEDB,得——=——,設(shè)BE=x,則EF=DE-DF=DE-BE=4-x,列出方程一=------,
DEBE4x
即得BE=26-2.
【詳解】(1)解:如圖所示:
畫圖步驟:①連接PC,
②分別以尸、C為圓心,PC長為半徑畫弧,兩弧相交于點(diǎn)D,
③連接PD、CD-.
(2)①連接AD,如圖:
NCPD=ZAPB=90°,
:.NCPA=NDPB,
又;PA=PB,PC=PD,
二AC尸的A。尸B(SAS)),
.;BD=AC=4,NBDP=ZACP,
?/AC//DE,
/.ZEDC+ZACD=1SO°,
即NEDB+NBDP+NPDC+ZACD=l80°,
NEDB+ZACP+NPDC+NNCD=180°,即NEDB+ZPDC+ZPCD=180°,
l^ZPDC+ZPCD=90°,
二ZEDB=90°,
???將線段G4沿C。的方向平移得到線段。E,
DE=AC=4,
在RtABED中,BE=ylBD2+DE2=472;
②連接8。,作角平分線交瓦)于尸,如圖:
ZCPD=ZAPB=36°,
ZCPA=ZDPB,
又,:PA=PB,PC=PD,
:.ACP3ADPB(SAS),
:.BD=AC=4,ZBDP=ZACP,
':AC//DE,
ZEDB+ZBDC+ZPCD+ZACP=180°,
NEDB+NBDC+NPCD+NBDP=180°,即NEDB+ZPDC+APCD=180°,
而NPDC+ZPCD=180°-ZCPD=144°,
ZEDB=36°,
???將線段⑶沿S的方向平移得到線段,
DE=AC=BD=4,
:.ZEBD=/BED=72°,
?;BF平分ZEBD,
:.NEBF=NFBD=ZEDB=36°,
BF=DF,/BFE=/BED=72°,
BE=BF=DF,
?:/EBF=/EDB,/E=/E,
:,AEBFS八EDB,
,BE_EF
"?五一訪'
設(shè)=則EF=DE-DF=DE-BE=4-x,
.x4-x
4x
解得工=2不-2或尤=-26一2(舍去),
BE=2sf5-2.
【點(diǎn)睛】本題考查三角形綜合應(yīng)用,涉及旋轉(zhuǎn)變換、三角形全等判定及性質(zhì)、三角形相似判定及性質(zhì)、等腰三角形性
質(zhì)及應(yīng)用等知識(shí),解題的關(guān)鍵是作輔助線,構(gòu)造全等三角形和相似三角形解決問題.
題型03三角形與翻折變換
【解題策略】
著香子至馨三鬲形而可運(yùn)前四廟丁而彳以三鬲形的馴兔前也貳一看著冗行姓廟:一三鬲形丙南而定甌的應(yīng)甬廠為股是速;一
解題的關(guān)鍵是熟練掌握三角形相似的判定方法,畫出相應(yīng)的圖形,注意分類討論.
TOiWi
例.(2023?湖北武漢?中考真題)問題提出:如圖(1),E是菱形/BCD邊BC上一點(diǎn),A/E廠是等腰三角形,AE=EF,
4£F=/ABC=a(。上90。),/尸交CD于點(diǎn)G,探究NGC尸與a的數(shù)量關(guān)系.
⑴(2)(3)
問題探究:
(1)先將問題特殊化,如圖(2),當(dāng)a=90。時(shí),直接寫出/GC尸的大?。?/p>
(2)再探究一般情形,如圖(1),求NGCF與a的數(shù)量關(guān)系.
問題拓展:
⑶將圖(1)特殊化,如圖(3),當(dāng)《=120。時(shí),若老=g,求學(xué)的值.
【答案】(1)45。
3
(2)ZGCF=-6Z-90°
BE2
(3)——
''CE3
【分析】(1)延長過點(diǎn)尸作方證明△/BE也△班"即可得出結(jié)論.
(2)在上截取ZN,使AN=EC,連接破,證明△ZNEgZXEC尸,通過邊和角的關(guān)系即可證明.
3
(3)過點(diǎn)工作C。的垂線交C7)的延長線于點(diǎn)P,設(shè)菱形的邊長為3/,由(2)知,ZGCF=-a-90°=90°,通過相
2
似求出加,即可解出.
5
【詳解】(1)延長BC過點(diǎn)尸作即,
ZBAE+ZAEB=90°,
ZFEH+ZAEB=90°,
:.ZBAE=ZFEH,
在AEBA和AFHE中
ZABE=/EHF
</BAE=/FEH
AE=EF
:.^ABE'EHF,
JAB=EH,
BE=FH,
:.BC=EH,
:.BE=CH=FH,
:?£GCF=£FCH=45°.
故答案為:45°.
(2)解:在45上截取ZN,使ZN=EC,連接7VE.
???/ABC+NBAE+ZAEB=ZAEF+ZFEC+ZAEB=180°,
/ABC=/AEF,
:.ZEAN=ZFEC.
AE=EF,
:AANE/AECF.
ZANE=ZECF.
???AB=BC,
BN=BE
,//EBN=a,
ABNE=^°--a.
2
/.ZGCF=ZECF-ZBCD=ZANE-/BCD
=l90o+1^j-(180°-?)=16r-90o.
(3)解:過點(diǎn)A作CO的垂線交CO的延長線于點(diǎn)P,設(shè)菱形的邊長為3冽,
/G_1
?CG-2?
\DG=m,CG=2m.
在RM4D尸中,
\-i)ADC=i)ABC=n0o,
ZADP=60°,
PD=—m,AP=—.
22
3
ver=120°,由(2)知,ZGCF=-a-90°=90°.
2
?.?D^GP=DFGC,
、△/尸Gs△廠CG.
.APPG
''CF~~CG'
—V3m-m
?2_2,
-CF~2m
/.CF=-----m,
5
在45上截取ZN,使,AN=EC,連接7VE,作5OLNE于點(diǎn)。
由(2)知,AANE^AECF,
:.NE=CF,
AB=BC,
1J3
ABN=BE,OE=EF=-EN=-m.
25
ZABC=120°,
:./BNE=/BEN=30。,
..oOE
?cos3Q0n=----,
BE
,?BE——m,.
5
9
\CE=-m
.BE_2
???
CE3
【點(diǎn)睛】此題考查菱形性質(zhì)、三角形全等、三角形相似,解題的關(guān)鍵是熟悉菱形性質(zhì)、三角形全等、三角形相似.
【變式演練】
1.(2024?安徽阜陽?一模)(1)如圖1,在矩形4BCD中,AB=5,BC=4,點(diǎn)、E為邊BC上一點(diǎn)、,沿直線DE將矩
形折疊,使點(diǎn)C落在邊上的點(diǎn)。處.求的長;
(2)如圖2,展開后,將ADC'E沿線段48向右平移,使點(diǎn)C'的對應(yīng)點(diǎn)與點(diǎn)8重合,得至U,DE與BC交于點(diǎn)、
F,求線段EF的長;
(3)在圖1中,將AOC'E繞點(diǎn)C'旋轉(zhuǎn)至4C,E三點(diǎn)共線時(shí),請直接寫出C。的長.
【答案】⑴3;(2)1;⑶底或加
【分析】(1)本題利用折疊和矩形的性質(zhì)得出CD=CD==5,AD=BC=4,再利用勾股定理即可解題;
(2)本題利用平移的性質(zhì)證得ACDESACDF,設(shè)£2長為x,利用勾股定理算出x,推出CE,再利用相似三角形的
性質(zhì)得到匕=卓,算出。尸,從而求得E尸的長;
CDCE
(3)本題根據(jù)/,C,£三點(diǎn)共線,分以下兩種情況討論,①當(dāng)E旋轉(zhuǎn)到。左側(cè)時(shí),②當(dāng)E旋轉(zhuǎn)到C右側(cè)時(shí),根據(jù)
以上兩種情況作輔助線構(gòu)造直角三角形,利用旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)和判定、以及勾股定理進(jìn)行分析求解,即可解
題.
【詳解】(1)解:為矩形,AB=5,BC=4,
CD=C'D=AB=5,AD=BC=4,
AC'=yJCD2-AD2=3;
(2)解:?工。8£為ADC'E平移后的圖形,AC=3,48=5,
C'B=DD'=AB-AC'=2,D'E'//DE,
:ACDESACD'F,
設(shè)EB長為x,
CB2+EB2=CE2,CE=CE=BC-EB,
x1+22=(4-x)2
3
解得:%=;,
2
35
:.CE=4——=—,
22
CD'CF
——=—,CD'=CD—DD'=5—2=3,
CDCE
3CF
55,
2
:.EF=CE-CF=1;
(3)解:將△OC豈繞點(diǎn)C'旋轉(zhuǎn)至4C,E三點(diǎn)共線,
分以下兩種情況:
①當(dāng)E旋轉(zhuǎn)到。'左側(cè)時(shí),如圖所示:
作QMLCB,交C5的延長線于點(diǎn)〃,
由(2)可知3C'=2,
由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)可知,ZDCE=90°,
ZDCB=90°,
???ZCBC=90°,
:.ZC/BM=/M=ZDCB=90°,
.?.四邊形9woe為矩形,
BM=DC'=5,DM=BC=2,
DC=y)DM2+(BM+BC^=722+92=785,
②當(dāng)£旋轉(zhuǎn)到C'右側(cè)時(shí),如圖所示:
作DNLBC,交8C的延長線于點(diǎn)N,
由(2)可知3c'=2,由旋轉(zhuǎn)性質(zhì)可知,NDCE=90。,
???ZCBC=90°,ZCBC=ZN=ZDC'E=90°,
四邊形AVDC'為矩形,BN=DC'=5,DN=BC=2,
:.CN=BN-BC=5-4=1,
DC=yjDN2+CN2=V22+l2=V5.
【點(diǎn)睛】本題考查了折疊的性質(zhì)、矩形的性質(zhì)和判定、勾股定理、平移的性質(zhì)、勾股定理、相似三角形的性質(zhì)和判定、
旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),熟練掌握相關(guān)性質(zhì)定理并靈活運(yùn)用,即可解題.
2.(2023?陜西榆林?一模)【問題背景】
(1)如圖1,在矩形/BCD中,8C=6,點(diǎn)E是BC上一點(diǎn),連接NE,DE,若N/E8+/C£D=90。,則幺獷+。£2=
(2)如圖2,在正方形48co中,AB=8,點(diǎn)£在邊CD上,將VNDE沿/E翻折至△/FE,連接CF,求4CE尸周長
的最小值;
圖2
【問題解決】
(3)如圖3,某植物園在一個(gè)足夠大的空地上擬修建一塊四邊形花圃488,點(diǎn)"是該花圃的一個(gè)入口,沿ZMZ和CM
分別鋪兩條小路,且NDMC=135。,AD+BC=am,AM=60m,BM=80m.管理員計(jì)劃沿CO邊上種植一條綠化帶
(寬度不計(jì)),為使美觀,要求綠化帶的長度盡可能的長,那么管理員是否可以種植一條滿足要求的長度最大的綠化
帶C。?若可以,求出滿足要求的綠化帶C。的最大長度(用含。的式子表示);若不可以,請說明理由.
圖3
【答案】(1)36;(2)80;(3)管理員可以種植一條滿足要求的長度最大的綠化帶CD,綠化帶C。的最大長度為
(a+100)m
【分析】(1)利用矩形的性質(zhì)和勾股定理進(jìn)行求解即可;
(2)連接/c,根據(jù)翻折,得到。E=EF,得到ACEF的周長
=CE+EF+CF=CE+DE+CF=CD+CF=AF+CF,進(jìn)而得到當(dāng)/F+CF的值最小時(shí),Z\CEF的周長最小,進(jìn)行求
解即可;
(3)將AADM沿著DM翻折得到AEDM,將ABCM沿著CM翻折得到4FCM,連接EF,推出當(dāng)DE、EF、FC三
條線段共線時(shí),。有最大值,進(jìn)行求解即可.
【詳解】解:(1)解::在矩形48co中,BC=6,
:.AD=BC=6,
?;ZAEB+ZCED=90°,
:./AED=90。,
/.AE2
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