2019中考数学压轴题全揭秘精品专题12 几何变换综合题(教师版)
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1、 1 一、单选题一、单选题 1如图,RtABC 中,ACB=90 ,CD平分ACB交 AB 于点 D,按下列步骤作图: 步骤 1:分别以点 C和点 D为圆心,大于的长为半径作弧,两弧相交于 M,N两点; 步骤 2:作直线 MN,分别交 AC,BC于点 E,F; 步骤 3:连接 DE,DF 若 AC=4,BC=2,则线段 DE 的长为 A B C D 【答案】D 【关键点拨】 本题主要考查了角平分线,垂直平分线,相似三角形的性质,解题的关键是证明 DECB. 2如图,将一个三角形纸片沿过点 的直线折叠,使点 落在边上的点 处,折痕为,则下列结论 一定正确的是( ) 2 A B C D 【答案】D
2、 3如图,正ABC 的边长为 2,过点 B 的直线 lAB,且ABC 与ABC关于直线 l 对称,D 为线段 BC 上一动点,则 ADCD的最小值是( ) A4 B3 C2 D2 【答案】A 【解析】 连接 CC,连接 AC 交l于点 D,连接 AD,此时 AD+CD 的值最小,如图所示 ABC 与ABC为正三角形, ABC=A /=60,A/B/=BC=A/C/, A /C/BC, 四边形 A /BCC/为菱形, 点 C 关于 BC /对称的点是 A/, 3 当点 D 与点 B 重合时,AD+CD 取最小值, 此时 AD+CD=2+2=4. 故选 A. 【关键点拨】本题考查了轴对称中的最短线
3、路问题以及等边三角形的性质,找出点 C 关于 BC /对称的点是 A /是解题的关键. 4如图,将矩形 ABCD 绕其右下角的顶点按顺时针方向旋转 90 至图位置,继续绕右下角的顶点按顺时 针方向旋转 90 至图位置,以此类推,这样连续旋转 2017 次若 AB=4,AD=3,则顶点 A 在整个旋转过 程中所经过的路径总长为( ) A2017 B2034 C3024 D3026 【答案】D 5如图,在 RtABC 中,ACB=90,CDAB,垂足为 D,AF 平分CAB,交 CD 于点 E,交 CB 于点 F若 AC=3,AB=5,则 CE 的长为( ) A B C D 【答案】A 【解析】
4、过点 F作 FGAB于点 G, 4 【关键点拨】 本题考查了直角三角形性质、等腰三角形的性质和判定,三角形的内角和定理以及相似三角形的判定与性 质等知识,关键是推出CEF=CFE 6如图,在矩形 ABCD 中,点 E 是边 BC 的中点,AEBD,垂足为 F,则 tanBDE 的值是( ) A B C D 【答案】A 【解析】 四边形 ABCD是矩形, AD=BC,ADBC, 点 E是边 BC 的中点, BE= BC= AD, BEFDAF, , EF= AF, EF= AE, 点 E是边 BC 的中点, 5 由矩形的对称性得:AE=DE, EF= DE,设 EF=x,则 DE=3x, DF=
5、x, tanBDE= . 故选 A 【关键点拨】 本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,三角函数等知识;熟练掌握矩形的性质,证明三角形 相似是解决问题的关键 7如图,四边形 ABCD 中,ADBC,ABC=90,AB=5,BC=10,连接 AC、BD,以 BD 为直径的圆交 AC 于点 E若 DE=3,则 AD 的长为( ) A5 B4 C3 D2 【答案】D 【解析】 如图:连接 BE, 在 RtABC 中,AB5,BC10, AC5, 6 【关键点拨】 考查了勾股定理,相似三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解本题的关键 8如图,大小不同的两个磁块,其截面都是等边三角形,小三角形边
6、长是大三角形边长的一半,点 O 是小 三角形的内心,现将小三角形沿着大三角形的边缘顺时针滚动,当由位置滚动到位置时,线段 OA 绕 点 O 顺时针转过的角度是( ) A240 B360 C480 D540 【答案】C 【解析】由题意可得:第一次 AO 顺时针转动了 120 ,第二次 AO顺时针转动了 240 ,第三次 AO 顺时针转 动了 120 , 故当由位置滚动到位置时, 线段 OA绕点 O 顺时针转过的角度是: 120 +240 +120 =480 故 选 C 9如图,矩形 ABCD 的边长 AD=3,AB=2,E 为 AB 的中点,F 在边 BC 上,且 BF=2FC,AF 分别与 D
7、E、DB 相交 于点 M,N,则 MN 的长为( ) 7 A B C D 【答案】B OF=FHOH=2 = , AEFO,AMEFMO, = ,AM= AF=, ADBF,ANDFNB, = , AN= AF=, MN=ANAM=,故选 B 8 【关键点拨】 构造相似三角形是本题的关键,且求长度问题一般需用到勾股定理来解决,常作垂线 10如图,在正方形 ABCD 中,连接 AC,以点 A为圆心,适当长为半径画弧,交 AB、AC 于点 M,N, 分别以 M,N为圆心,大于 MN 长的一半为半径画弧,两弧交于点 H,连结 AH并延长交 BC 于点 E,再分 别以 A、E为圆心,以大于 AE长的一
8、半为半径画弧,两弧交于点 P,Q,作直线 PQ,分别交 CD,AC,AB 于点 F, G, L, 交 CB的延长线于点 K, 连接 GE, 下列结论: LKB=22.5 , GEAB, tanCGF=, SCGE:SCAB=1:4其中正确的是( ) A B C D 【答案】A 故正确; 9 LAO=GAO,AOL=AOG=90 , ALO=AGO, CGF=AGO,BLK=ALO, CGF=BLK, 在 RtBKL中,tanCGF=tanBLK=, 故正确; 连接 EL, AL=AG=EG,EGAB, 四边形 ALEG 是菱形, AL=EL=EGBL, , EGAB, CEGCBA, , 故不
9、正确; 本题正确的是:, 故选 A 10 【关键点拨】 本题考查了基本作图:角平分线和线段的垂直平分线,三角形相似的性质和判定,菱形的性质和判定,三 角函数,正方形的性质,熟练掌握基本作图是关键,在正方形中由于性质比较多,要熟记各个性质并能运 用;是中考常考的选择题的压轴题 11 如图, 等边三角形的边长为 4,点 是的中心,.绕点 旋转,分别交线段 于两点,连接,给出下列四个结论:;四边形的面积始终等于 ;周长的最小值为 6,上述结论中正确的个数是( ) A1 B2 C3 D4 【答案】C 当 D 与 B重合时,E与 C重合,此时BDE的面积=0,ODE的面积0,两者不相等,故错误; O 为
10、中心,OHBC,BH=HC=2 OBH=30 ,OH=BH=,OBC的面积= OBDOCE,四边形 ODBE的面积=OBC的面积=,故正确; 过 D 作 DIBC于 I设 BD=x,则 BI=,DI= BD=EC,BC=4,BE=4x,IE=BE-BI=在 RtDIE 中,DE= = =, 当x=2时 , DE的 值 最 小 为2 , BDE的 周 长 =BD+BE+DE=BE+EC+DE=BC+DE=4+DE,当 DE 最小时,BDE 的周长最小,BDE 的周长的最小值 11 =4+2=6故正确 故选 C 【关键点拨】本题是几何变换-旋转综合题考查了等边三角形的性质以及二次函数的性质解题的关
11、键是 证明OBDOCE 12如图,是等边三角形,是等腰直角三角形,于点 ,连分别交, 于点 , ,过点 作交于点 ,则下列结论: ; ; ; ; . 其中正确结论的个数为 ( ) A5 B4 C3 D2 【答案】B CAD是等腰三角形,且顶角CAD=150 , ADC=15 ,故正确; AEBD,即AED=90 , 12 DAE=45 , AFG=ADC+DAE=60 ,FAG=45 , AGF=75 , 由AFGAGF知 AFAG,故错误; 记 AH与 CD的交点为 P, 在 RtAPF中,设 PF=x,则 AF=2x、AP=x, 设 EF=a, ADFBAH,来源:Z MN=2) 第一步,
12、在矩形纸片一端.利用图的方法折出一个正方形,然后把纸片展平. 47 第二步,如图.把这个正方形折成两个相等的矩形,再把纸片展平. 第三步,折出内侧矩形的对角线 AB,并把 AB折到图中所示的 AD处, 第四步,展平纸片,按照所得的点 D折出 DE,使 DEND,则图中就会出现黄金矩形, 问题解决: (1)图中 AB=_(保留根号); (2)如图,判断四边形 BADQ 的形状,并说明理由; (3)请写出图中所有的黄金矩形,并选择其中一个说明理由. (4) 结合图.请在矩形 BCDE中添加一条线段,设计一个新的黄金矩形,用字母表示出来,并写出它的长和宽. 【答案】 (1);(2)见解析;(3) 见
13、解析; (4) 见解析. (3)如图中,黄金矩形有矩形 BCDE,矩形 MNDE来源: 48 AD=AN=AC=1,CD=ADAC=1 BC=2,=,矩形 BCDE 是黄金矩形 =,矩形 MNDE是黄金矩形 (4)如图1 中,在矩形 BCDE 上添加线段 GH,使得四边形 GCDH 为正方形,此时四边形 BGHE 为所求是黄金矩形 长 GH=1,宽 HE=3 【关键点拨】本题考查了几何变换综合题、黄金矩形的定义、勾股定理、翻折变换等知识,解题的关键是 理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考创新题目 41如图,ABC 和ADE 是有公共顶点的等腰直角三角形,BAC=DAE=90 ,点 P
14、为射线 BD,CE 的 交点 (1)求证:BD=CE; (2)若 AB=2,AD=1,把ADE 绕点 A旋转,当EAC=90 时,求 PB的长; 【答案】 (1)证明见解析; (2)PB 的长为或 49 (2)解:当点 E 在 AB上时,BE=ABAE=1 EAC=90 ,CE= 同(1)可证ADBAEC,DBA=ECA PEB=AEC,PEBAEC,PB= 当点 E 在 BA 延长线上时,BE=3 EAC=90 ,CE= 同(1)可证ADBAEC,DBA=ECA BEP=CEA,PEBAEC,PB= 综上所述,PB 的长为或 【关键点拨】本题主要考查的是旋转的性质、等腰三角形的性质、全等三角
15、形的性质和判定、相似三角形 的性质和判定,证明得PEBAEC是解题的关键 42如图 1,一副直角三角板满足 AB=BC,AC=DE,ABC=DEF=90 ,EDF=30 操作:将三角板 DEF的直角顶点 E放置于三角板 ABC 的斜边 AC 上,再将三角板 DEF绕点 E 旋转,并使 边 DE与边 AB交于点 P,边 EF与边 BC 于点 Q 探究一:在旋转过程中, 50 (1)如图 2,当时,EP与 EQ满足怎样的数量关系?并给出证明; (2)如图 3,当时,EP与 EQ满足怎样的数量关系?并说明理由; (3)根据你对(1) 、 (2)的探究结果,试写出当时,EP 与 EQ满足的数量关系式为
16、 ,其中 m 的取值范围是 (直接写出结论,不必证明) 探究二:若且 AC=30cm,连接 PQ,设EPQ的面积为 S(cm2) ,在旋转过程中: (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,说明理由 (2)随着 S取不同的值,对应EPQ的个数有哪些变化,求出相应 S的值或取值范围 【答案】探究一: (1)EP=EQ;证明见解析; (2)1:2,证明见解析; (3)EP:EQ=1:m,0m2+; 探究二: (1)当 x=10时,面积最小,是 50cm2;当 x=10时,面积最大,是 75cm2 (2)50S62.5 时, 这样的三角形有 2个;当 S=50或 62.5
17、S75时,这样的三角形有一个 【解析】 探究一: (1)连接 BE, 根据 E是 AC 的中点和等腰直角三角形的性质,得 BE=CE,PBE=C, 又BEP=CEQ, 则BEPCEQ,得 EP=EQ; 51 (3)过 E 点作 EMAB于点 M,作 ENBC 于点 N, 在四边形 PEQB中,B=PEQ=90 , EPB+EQB=180 (四边形的内角和是 360 ) , 又EPB+MPE=180 (平角是 180 ) , MPE=EQN(等量代换) , RtMEPRtNEQ, , 在 RtAMERtENC, , , EP 与 EQ 满足的数量关系式为 EP:EQ=1:m, 0m2+; (当
18、m2+时,EF与 BC不会相交) 探究二:若 AC=30cm, (1)设 EQ=x,则 S= x2, 所以当 x=10时,面积最小,是 50cm2; 当 x=10时,面积最大,是 75cm2; (2)当 x=EB=5时,S=62.5cm2, 故当 50S62.5 时,这样的三角形有 2个; 当 S=50 或 62.5S75 时,这样的三角形有一个 【关键点拨】本题考查了旋转的性质、等腰直角三角形的性质、全等三角形的判定与性质,相似三角形的 判定与性质等,综合性较强,正确添加辅助线,熟练运用等腰直角三角形的性质和相似三角形的判定和性 质进行求解是关键 52 43如图 1在ABC 中,矩形 EFG
19、H的一边 EF在 AB上,顶点 G、H分别在 BC、AC上,CD是边 AB上 的高,CD交 GH 于点 I若 CI4,HI3,AD矩形 DFGI恰好为正方形 (1)求正方形 DFGI 的边长; (2)如图 2,延长 AB至 P使得 ACCP,将矩形 EFGH 沿 BP的方向向右平移,当点 G刚好落在 CP上 时,试判断移动后的矩形与CBP重叠部分的形状是三角形还是四边形,为什么? (3) 如图 3, 连接 DG, 将正方形 DFGI绕点 D顺时针旋转一定的角度得到正方形 DFGI, 正方形 DFGI 分别与线段 DG、DB相交于点 M、N,求MNG的周长 【答案】 (1)2; (2)三角形;
20、(3)4 【解析】 (1)HIAD, , , AD6, IDCDCI2,正方形的边长为 2; (2)三角形,理由如下: 如图 2 中,设点 G落在 PC时对应的点为 G,点 F的对应的点为 F 53 (3)如图 3 中,如图将DMI绕点 D逆时针旋转 90 得到DFR,此时 N、F、R 共线 MDNNDF+MDINDF+DFRNDR45 , DNDN,DMDR, NDMNDR, MNNRNF+RFNF+MI, MNG的周长MN+MG+NGMG+MI+NG+FR2IG4 【关键点拨】 本题考查的是四边形综合题,涉及了矩形的性质、正方形的性质、平行线等分线段定理、全等三角形的判 定和性质等知识,解
21、题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用旋转法添加辅助线,构造全等三角 形解决问题,属于中考压轴题 44如图,在矩形 ABCD 中,AB=3,BC=5,E 是 AD 上的一个动点 (1)如图 1,连接 BD,O 是对角线 BD 的中点,连接 OE当 OE=DE 时,求 AE 的长; (2)如图 2,连接 BE,EC,过点 E 作 EFEC 交 AB 于点 F,连接 CF,与 BE 交于点 G当 BE 平分ABC 时, 求 BG 的长; 54 (3)如图 3,连接 EC,点 H 在 CD 上,将矩形 ABCD 沿直线 EH 折叠,折叠后点 D 落在 EC 上的点 D处,过点 D作 DNAD
22、于点 N,与 EH 交于点 M,且 AE=1 求 的值; 连接 BE,DMH 与CBE 是否相似?请说明理由 【答案】 (1)AE=; (2)BG=; (3) ;相似,理由见解析. 【解析】 (1)如图 1,连接 OA, 在矩形 ABCD 中,CD=AB=3,AD=BC=5,BAD=90 在 RtABD中,根据勾股定理得,BD=, O 是 BD中点, OD=OB=OA=, OAD=ODA, OE=DE, EOD=ODE, EOD=ODE=OAD, ODEADO, , DO2=DEDA, 设 AE=x, DE=5x, 55 ()2=5(5x) , x=, 即:AE=; (2)如图 2, FEC=
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