最新中考数学总复习--几何变换之翻折探究专题(含答案)

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最新中考数学总复习--几何变换之翻折探究专题思考与解决几何图形的问题,主要是借助基本图形的性质(定义,定理等)和图形之间的关系.许多基本图形的性质都源于这个图形本身的“变换特征”,而最为重要和最为常用的图形关系“全等三角形”很多的情况也是同样具有“变换”形式的联系.本来两个三角形全等是指它们的形状和大小都一样,和相互间的位置没有直接关系,但是,在同一个问题中涉及到的两个全等三角形,绝大多数都有一定的位置关系,或成轴对称关系,或成平移关系,或成旋转的关系(包括中心对称).这样,在解决具体的几何图形问题时,图形本身所显示或暗示的“变换特征”,对我们识别出、构造出基本图形和图形关系(如全等三角形),有着极为重要的启发和引导的作用.图形的翻折问题本质上是轴对称问题,满足轴对称的性质,即:1.折叠图形关于折痕对称2.对应边、角相等3.对应点的连线被折痕垂直平分我们解决翻折问题一般也是从以上性质出发解决的.先讲翻折题的三种常见方法【题目】(16 年秋锡山区期中)如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO 的边OA 在x 轴上,边OC 在y 轴上,点B 的坐标为(1,3),将矩形沿对角线AC 翻折,点B 落在点D 的位置,且AD 交y 轴于点E ,那么点D 的坐标为 .法一:求.定.点.关.于.定.直.线.的.对.称.点.(万能方法)如答图 1,连 BD ,交 AC 于 G ,则△ABC ∽△AGB ∽△BFD ,∴BD =2BG =AB· 1 ·2=3× 1×2= 6 ,DF =BD· 1 =110× 6 =3,BF =3DF =9,101010101055∴D (-4,12)55法二:由.直.角.翻.折.主.动.寻.求.K .型.相.似.(特殊技巧)如答图 1,由∠ADC =90°⟹△ADN ∽△DCF ,相似比为 3:1, 设ON =CF =x ,则 DN =3x ,DF =3-3x ,由AN=3DF 得x+1=3(3-3x),解得 x=4,∴D(-4,12)5555法三:由.翻.折.主.动.寻.求.等.腰.三.角.形.(特殊技巧)如答图 2,延长 CD 交 x 轴于 H ,可得 CH =AH , 设DH =y ,则 AH =y ,在 Rt △ADH 中用勾股定理可得 y =4易得 DM =12,∴D (-4,12)555法四:由.翻.折.主.动.寻.求.等.腰.三.角.形.(特殊技巧)如答图 2,设 CE =AE =a ,则 OE =3-a ,在 Rt △AOE 中用勾股定理可得 a =5,3由比例关系可得 OM =4,∴D (-4,12)555【例题剖析】题型一:利用对应边相等,对应角相等例 1-1、(2015 年无锡)10.如图,Rt △ABC 中,∠ACB =90º,AC =3,BC =4,将边AC 沿CE 翻折,使点A 落在AB 上的点D 处;再将边BC 沿CF 翻折,使点B 落在CD 的延长线上的点B′处,两条折痕与斜边AB 分别交于点E 、F ,则线段B′F 的长为()A 342 3.B .C .53D . 2【解答】选 B〖点评〗本题的关键点在于发现并证明∠B′FB 是直角,由翻折可知∠A =∠ADC =∠B′DF ,∠A +∠B =90°又∠B =∠B′========‹∠B′FB 是直角⟹△B ′DF是“345”的三角形又由翻折可知 B ′C =BC =4,CD =AC =3,例1-2、(18 年4 月锡山区二模)17.如图,在△ABC 中,∠ACB=90°,点D,E 分别在AC,BC 上,且∠CDE=∠B,将△CDE 沿DE 折叠,点C 恰好落在AB 边上的点F 处.若AC=8,AB=10,则CD 的长为.【解答】CD=258答图1答图2母子三角形〖点评〗本题的关键点在于发现并证明 F 是A B 的中点,如答图,由翻折⟹CF⊥DE===== ‹∠1=∠B直角三角形斜边上的中线定理的逆命题∠1=∠2====‹∠2=∠B⟹CF=BF======================‹F 是AB 中点本题也可以根据 90 度翻折构造 K 型相似来解决,如答图 2〖针对练习〗1、(18 年4月宜兴一模)16.如图,在矩形A BCD 中,AB=4,BC=6,E 是B C 的中点,连结AE,将△ABE 沿AE 折叠,点B 落在点F 处,连结CF,则sin∠EFC=.【解答】45例2-1、(18 年4 月宜兴一模)10.一张矩形纸片ABCD,其中AD=8 cm,AB=6 cm,先沿对角线BD 对折,点C 落在点C′的位置,BC′交AD 于点G(图1);再折叠一次,使点D 与点A 重合,得折痕EN,EN 交AD 于点M(图2),则EM 的长为()A.2B.32C.2D.76【解答】选 D〖点评〗本题的关键点在于发现并利用△DEN 是等腰三角形,由翻折⟹∠CDB=∠EDB,作高EHEN 是折痕⟹EN∥CD⟹∠END=∠BDC⟹∠END=∠EDN⟹EN=ED===‹△DEN 是“556”的三角形例2-2、(12 年南长区一模)已知正方形 ABCD 的边长为 6cm,点 E 是射线 BC 上的一个动点,连接 AE 交射线 DC 于点 F,将△ABE 沿直线 AE 翻折,点 B 落在点B′处.(1)当BE=1 时,CF=cm;CE(2)当BE=2 时,求 sin∠DAB′的值;CE(3)略【解答】当 E 点在 BC 边上时,sin∠DAB′=5 ,当 E 点在 BC 的延长线上时,sin∠DAB′13=3,5〖点评〗本题三种方法都可以,方法一:如答图 1,构造等腰三角形 AGF,再由勾股定理得到方程 x2+62=(9-x)2 解得x=5,所以 sin∠DAB′=5213方法二:如答图 2,△ABE∽△AHB∽△B′GB,三边之比都为 2:3: 13,∴BH=3 BE=3 ×4=12⟹BB′=2BH=24 ⟹BG=2 BB′=48 ⟹AG=30 ⟹sin∠131313DAB′=51313131313方法三:如答图 3,构造相似三角形△AB′F∽△B′EG,且相似比为 3:2,可得方程组3x+2y=6,解得x=1013,所以 sin∠DAB′=53x2+ 3y2=36y=241313另一种情况类似,参考答图 4答图1答图2答图3答图 4例2-3、(17 年滨湖二模)18.如图,在R t△ABC 中,∠C=90°,AC=3 cm,BC=4 cm,点E 从C 点出发向终点B 运动,速度为1 cm/秒,运动时间为t 秒,作EF∥AB,点P 是点C 关于EF 的对称点,连结AP,当△AFP 恰好是直角三角形时,t 的值为.【解答】t=25或788答图1答图2〖点评〗本题的关键点在于 CP 与折痕 EF 垂直,也即与 AB 垂直,在∠APE=90°时,可得等腰三角形 ABE。

首先∠AFP 不可能是直角,否则易得∠CFE=45°,与题意不符;如果∠FAP=90°,则 AP∥BC⟹CP=5AC=15 ⟹CE=CP·1·5=2544238∠F‸E=∠FEC=∠B如果∠APE=90°,则 A、P、E 三点共线⟹∠FEP=∠BAE===========‹∠BAE=∠B⟹AE=BE⟹32+t2=(4-t)2⟹t=78“模块”化.例如在相似三角形中,K 字形是非常重要的基本图形,可以建立如下的“模块”(如图1):(1)请就图 1 证明上述“模块”的合理性;(2)请直.接.利.用.上述“模块”的结论解决下面两个问题:①如图 2,已知点 A(-2,1),点 B 在直线 y=-2x+3 上运动,若∠AOB=90°,求此时点B 的坐标;②如图 3,过点 A(-2,1)作x 轴与 y 轴的平行线,交直线 y=-2x+3 于点 C、D,求点A 关于直线 CD 的对称点 E 的坐标.【解答】(1)略;(2)①B(3,3);42②过点 E 作 EN⊥AC 的延长线于点 N,过点 D 作 DM⊥NE 的延长线于点 M,∵A(-2,1),∴C 点的纵坐标为 1,D 点的横坐标为-2,∴C(x,1),D(-2,y),∴1=-2x+3,y=-2×(-2)+3,∴x=1,y=7,∴C(1,1),D(-2,7).设E(x,y),∴DM=x+2,ME=7-y,CN=x-1,EN=y-1,由对称可知:DE=AD=6,CE=AC=3∵∠M=∠N=∠DEC=90°,∴△DME∽△ENC,∴DM =ME =DE,EN CN CE∴x+2 =2 =x 香 1,y香12145175∴B(14,55例3-2、(14 外国语一模,18)如图,将等边△ABC 折叠,使点 B 落在边 AC 上,对应点为D,设折痕为M N,如果CD =3,则BM的值为.DA2BN【解答】BM =8BN7〖点评〗方法一:如答图 1,根据翻折,得到∠MDN=60°⟹△ADN∽△CMD⟹DM=DN CD+DM+MC =CD+BM+MC =CD+BC =8AD+DN+NA AD+BN+NA AD+AB7方法二:如答图 2,分别边 D 点作 DF⊥BC 于F 点,作 DE⊥AB 于E 点,则设 AD=4,CD=6,则 CF=3,DF=3 3,AE=2,DE=2 3,x2=7 香x 2+3 3 2再设 BM=x,BN=y,则有y2=8 香 y 2+2 32=387=1948DN7答图1答图2〖针对练习〗1、(2016 河南)如图,已知A D∥BC,AB⊥BC,AB=3,点E为射线B C 上的一个动点,连接A E,将△ABE 沿A E 折叠,点B落在点B′处,过点B′作A D 的垂线,分别交A D、BC 于点M、N,当点B′为线段MN 的三等分点时,BE 的长为.【答案】322或3551,直线 y =-3x +3 与 x 轴、y 轴交于 A 、B 两点,C 点为4线段 AO 上一点,一动点 P 在 x 轴上.(1)当 P 点运动到与原点 O 重合时,P 点关于直线 BC 的对称点恰好落在直线 AB 上,求此时 PC 的长;(2)如图 2,若 C 点为线段 AO 的中点,问:P 点运动到何处,点 P 关于直线 BC 的对称点落在直线 AB 上?【解答】(1)方法较多,PC =32(2)C (2,0),△AOB 三边之比为 2:3:设 P (t ,0),则 CP =2-t ,由△AOB ∽△PHD ∽△PEC →DH = 2 PD = 2 ·2PE =2·2· 3 PC =12(2-t )=24香12晦,1313PH =3DH =18(2-t )→OH =36香5晦,1313131321313∴D (36香5晦,24香12晦),代入 y =-3x +3 可得 t =161313421例4-2、(2016 无锡,27)如图,已知□ABCD 的三个顶点A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)(m>n>0),作□ABCD 关于直线AD 的对称图形AB1C1D.(1)若m=3,试求四边形CC1B1B 的面积S 的最大值;(2)若点B1 恰好落在y 轴上,试求n 的值.m【解答】(1)如图 1,∵□ABCD 与四边形 AB1C1D 关于直线 AD 对称,∴四边形 AB1C1D 是平行四边形,CC1⊥EF,BB1⊥EF,∴BC∥AD∥B1C1,CC1∥BB1,∴四边形 BCEF、B1C1EF 是平行四边形,∴S□BCEF=S□BCDA=S□B1C1DA=S□B1C1EF,∴S□BCC1B1=2S□BCDA.∵A(n,0)、B(m,0)、D(0,2n)、m=3,∴AB=m-n=3-n,OD=2n,∴S BCDA=AB•OD=(3-n)•2n=-2(n2-3n)=-2(n-3)2+9,□∴S=2S22=-4(n-3)2+9.□BCC1B1□B C D A2∵-4<0,∴当n=3时,S最大值为9;2□B C C1B1(2)当点 B1恰好落在 y 轴上,如图 2,∵DF⊥BB1,DB1⊥OB,∴∠B1DF+∠DB1F=90°,∠B1BO+∠OB1B=90°,∴∠B1DF=∠OBB1.∵∠DOA=∠BOB1=90°,∴△AOD∽△B1OB,∴OA =OB1,OD OB∴n =OB1,2n m∴OB1=m.2由轴对称的性质可得 AB1=AB=m-n.在 Rt△AOB1中,n2+(m)2=(m-n)2,2整理得 3m2-8mn=0.∵m>0,∴3m-8n=0,∴n =3.m8〖针对练习〗1、(18 年滨湖区一模)28.如图,在 Rt △ABC 中,∠ACB =90°,BC =3,AC =4,G 是边 AB 的中点,平行于 AB 的动直线 l 分别交△ABC 的边 CA 、CB 于点 M 、N ,设 CM =m .(1)当 m =1 时,求△MNG 的面积;(2)若点 G 关于直线 l 的对称点为点 G ′,请求出点 G ′恰好落在△ABC 的内部(不含边界)时,m 的取值范围;(3)略【解答】(1)9;(2)7<t <448例 5-1、如图,在边长为 2 的菱形 A BCD 中,∠A =60°,M 是 A D 边的中点,N 是 A B 边上一动 A 点,将△AMN 沿 M N 所在的直线翻折得到△A 'MN ,连接 A 'C ,则 A 'C 长度的最小值是.【答案】 7-1,〖点评〗本题的关键点在于根据翻折判断出点 A ′的轨迹是以 M 为圆心,MA 为半径的圆弧,最后利用圆外一点到圆上的最短距离找到最小值例5-2、(2017 无锡)28.如图,已知矩形ABCD 中,AB=4,AD=m,动点P 从点D 出发,在边DA 上以每秒 1 个单位的速度向点A 运动.连结CP,作点D 关于直线PC 的对称点E.设点P 的运动时间为t(s).(1)若m=6,求当P、E、B 三点在同一直线上时对应的t 的值;(2)已知m 满足:在动点P 从点D 到点A 的整个运动过程中,有且只有一个时刻t,使点E 到直线BC 的距离等于 3,求所有这样的m 的取值范围.【解析】由翻折⟹点 E 在以 C 为圆心,CD 为半径的圆上(1)点E 的确定当P、E、B 三点共线时,由∠PEC=90°→∠BEC=90°→点E 又在以 BC 为直径的圆上⟹点E 是两圆交点,易得△BEC≌△PAB⟹BP=BC=6而 BE= 62 香 42=2 5∴t=PD=PE=6-2 5也可以利用翻折得到∠DPC=∠EPC,结合∠DPC=∠PCB⟹∠EPC=∠PCB⟹BP=BC=6(2)点E 的确定点E 到直线BC 的距离等于 3,点 E 又在以 C 为圆心,CD 为半径的圆上→点E 只能有图中两种情况,然后由点 E 的位置反推出点 P 的两个极限位置即可由△P 2DC∽△DHE2⟹D‸2 =D H⟹D‸2 =7⟹DP2=4 7,若 DP2>DA,则 E2要舍去,E2H47CD只存在唯一的 E 点;由△P1DC∽△DFE1⟹D‸1 =D F⟹D‸1 =1⟹DP1=4 7,若 DP1>DA,则 E1和E2都要舍CD E1F477去,不存在 E 点7≤m<4 7∴P 点应在 P1P2之间,47例5-3、(16 年滨湖区一模)27.如图 1,∠AOB=45°,点 P、Q 分别是边 OA、OB 上的两点,且 OP=2cm.将∠O 沿PO 折叠,点 O 落在平面内点 C 处.(1)①当PC∥QB 时,OQ=;②当 PC⊥QB 时,求 OQ 的长.(2)当折叠后重叠部分为等腰三角形时,求 OQ 的长.【解答】(1)2;(2)2 2+2,2 2-2;(3)符合条件的点Q 共有5 个.①当点C 在∠AOB 内部或一边上时,OQ=2, 2,2 2②当点C 在∠AOB 的外部时,OQ= 6+ 2, 6- 2〖点评〗本题的关键点在于根据翻折判断出点 C 的轨迹是以 P 为圆心,OP 为半径的圆,难点在于分类要全面〖针对练习〗1、(2017 宿迁)26.如图,在矩形纸片 ABCD 中,已知 AB =1,BC = 3,点 E 在边 CD 上移动,连接 AE ,将多边形 ABCE 沿直线 AE 翻折,得到多边形 AB ′C ′E ,点 B 、C 的对应点分别为点 B ′、C ′.()当 B ′C ′恰好经过点 D 时(如图 1),求线段 CE 的长;()若 B ′C ′分别交边 AD ,CD 于点 F ,G ,且∠DAE =22.5°(如图 2),求△DFG 的面积;()在点 E 从点 C 移动到点 D 的过程中,求点 C ′运动的路径长.【解答】(1)CE = 6-2;(2)5 香6;(3)2 n23MAN =45°,AH ⊥MN 于点 H ,且 MH =2,NH =3,求 AH 的长.【解答】方法一:根据定长对定角作辅助圆;方法二:折叠,如答图,作两次轴对称得到正方形 ABCD ,即而可得 AH =6,例 6-2、如图,△ABC 中,∠ACB=90°,AC=BC,D 是△ABC 内一点,且 AD=AC,BD=CD,则∠ADB 的度数为()A.135°B.120°C.150°D.140°【解答】选 A,如答图,补成完整的正方形,显然∠ADB=135°例6-3、(18 年4 月宜兴一模)9.如图,Rt△ABC 中,∠CAB=90°,在斜边CB 上取两点M、N(不包含C、B 两点),且 tan B=tan C=tan∠MAN=1.设MN=x,BM=n,CN=m,则以下结论不可能成立的是()A.m=n B.x=m+n C.x<m+n D.x2=m2+n2【解答】选 D,方法一,构造旋转,如答图 1;方法二,构造折叠,如答图 2;题型七:综合型例 7-1、(14 年江南中学,10,03 年天津)如图,在△ABC 中,已知 AB =2a ,∠A =30°,CD 是 AB 边的中线,若将△ABC 沿 CD 对折起来,折叠后两个小△ACD 与△B′CD 重叠部分的面积恰好等于折叠前△ABC 的面积的1,有如下结论:①BC 的边长可以等于 a ;② 4折叠前的△ABC 的面积可以等于 3 2;③折叠前的△ABC 的面积可以等于 3 2;④折叠2 a 3a 后,以A 、B′为端点的线段与中线CD 一定平行且相等,其中正确的结论是()A .①③B .①②④C .①③④D .①②③④解:如图,设 B ′D 与 AC 相交于 O ,∵CD 是 AB 边的中线,∴S ACD =S BCD =1S ABC ,△△ 2 △∵重叠部分的面积恰好等于折叠前△ABC 的面积的1,4∴点 O 是 AC 、B ′D 的中点,∴四边形 ADCB ′是平行四边形,∴AB ′∥CD ,B ′C ∥AD ,B ′C =AD ,故④正确;∴B ′C ∥BD ,B ′C =BD ,∴四边形 BCB ′D 是平行四边形,由翻折变换的性质得,BC =B ′C ,∴平行四边形 BCB ′D 是菱形,∴BC =BD =1AB =1×2a =a ,故①正确;22若 S △ABC =3a 2,2∵四边形 AB ′CD 为平行四边形,∴S COD =1S ACD =1S ABC ,满足条件,即 S ABC△ 2 △ 4 △△的值可以等于 3a 2,故②正确,2假设折叠前的△ABC 的面积可以等于 3a 2,设点3C 到 AB 的距离为 h ,则1×2ah = 3a 2,解得h = 3a ,3a 2÷tan30°= 3a÷ 3=a ,233333∴垂足为 AB 的中点 D ,∴翻折后点 A 、B 重合,不符合题意,∴假设不成立,则③错误.综上所述,正确的结论有①②④.1、如图,矩形ABCD 中,AD=5,AB=8,点E 为DC 上一个动点,把△ADE 沿AE 折叠,若点D 的对应点D′,连接D′B,以下结论中:①D′B 的最小值为 3;②当DE=5时,△ABD′是等腰三角形;2③当DE=2 时,△ABD′是直角三角形;④△ABD′不可能是等腰直角三角形;其中正确的有.(填上你认为正确结论的序号)【解答】①②④2、如图,在一张矩形纸片 ABCD 中,AB=4,BC=8,点 E、F 分别在 AD、BC 上,将纸片ABCD 沿直线 EF 折叠,点 C 落在 AD 上的一点 H 处,点 D 落在点 G 处,有以下四个结论:①四边形 CFHE 是菱形;②EC 平分∠DCH;③线段 BF 的取值范围为 3≤BF≤4;④当点H 与点A 重合时,EF=2 5.以上结论中,你认为正确的有()个.A.1B.2C.3D.4【解答】选C3、(2017 年无锡)10.如图,△ABC 中,∠BAC=90°,AB=3,AC=4,点D 是BC 边的中点,将△ABD 沿AD 翻折得到△AED,连CE,则线段CE 的长等于()A.2B.54C.53D.75【解答】选 D△3、(18 年省锡中二模)27.如图,在平面直角坐标系中,抛物线 y =ax 2-2ax +c 与 x 轴交于A 、B 两点(点 A 在点 B 的左侧),且 AB =4,又 P 是第一象限抛物线上的一点,抛物线对称轴交 x 轴于点 F ,交直线 AP 于点 E ,AE :EP =1:2.(1)求点 A 、点 B 的坐标;(2)直线 AP 交 y 轴于点 G ,若 CG =5 3,求此抛物线的解析式;3(3)在(2)的条件下,若点 D 是射线 AP 上一动点,沿着 DF 翻折△ADF 得到△A ′DF (点A 的对应点为 A ′),△A ′DF 与△ADB 重叠部分的面积为△ADB 的1,求此时△ADB 的面4积.【解答】(1)A (-1,0),B (3,0);(2)y = 3x 2-2 3x - 3;33(3)如答图 1,S ADB =8 77答图1答图2注:如果把题目改为“D 点在直线 AP 上”,则有如答图 2 的另一种情况图形性质与图形间关系的发现,既要借助于推理,但更要借助于直觉和观察,变换的意识与变换的视角,会使这种直觉更敏锐、使这种观察更具眼力.。