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决胜2021年中考数学压轴题全揭秘
专题16图形与几何专题-考点2直线型几何
★题型一:三角形或四边形翻转(平移)、旋转
【例1】(2020•都江堰市模拟)如图,在矩形ABCD中,AB=3,AD=4,将矩形ABCD绕着点B顺时针旋转后得到矩形A'BC'D',点A的对应点A'在对角线AC上,点C、D分别与点C'、D'对应,A′D'与边BC交于点E,那么BE的长是 .
【分析】如图,过点B作BF⊥AC,过点E作EH⊥AC,由勾股定理可求AC=5,由面积法可求BF,由勾股定理可求AF,由旋转的性质可得AB=BA',∠BAD=∠BA'D'=90°,可求AA',由等腰三角形的性质可求HC的长,通过证明△EHC∽△ABC,可得,可求EC的长,即可求解.
【解答】解:如图,过点B作BF⊥AC,过点E作EH⊥AC,
∵AB=3,AD=4,∠ABC=90°,∴AC5,
∵S△ABCAB×BCAC×BF,∴3×4=5BF,∴BF
∴AF,
∵将矩形ABCD绕着点B顺时针旋转后得到矩形A'BC'D',
∴AB=BA',∠BAD=∠BA'D'=90°,且BF⊥AC,
∴∠BAC=∠BA'A,AF=A'F,∠BA'A+∠EA'C=90°,
∴A'C=AC﹣AA',∵∠BA'A+∠EA'C=90°,∠BAA'+∠ACB=90°,
∴∠ACB=∠EA'C,∴A'E=EC,且EH⊥AC,∴A'H=HCA'C,
∵∠ACB=∠ECH,∠ABC=∠EHC=90°,∴△EHC∽△ABC,∴
∴∴EC,∴BE=BC﹣EC=4,故答案为:.
【变式1-1】(2020•双流区模拟)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D为AB边上一点,且点D到BC的距离等于点D到AC的距离.将△ABC绕点D旋转得到△A′B′C′,连接BB′,CC′.若,则的值为 .
【分析】连接DC、DC′,过点D作DE⊥BC于点E,如图,根据旋转的性质得DB=DB′,DC=DC′,∠BDB′=∠CDC′,则可证明△DBB′∽△DCC′,根据相似三角形的性质得,则可设DC=3x,BD=5x,然后利用等腰直角三角形的性质得DE=3x,接着利用勾股定理计算出BE=4x,则可求出答案.
【解答】解:连接DC、DC′,过点D作DE⊥BC于点E,如图,
∵△ABC绕点D旋转得到△A′B′C′,∴DB=DB′,DC=DC′,∠BDB′=∠CDC′,
即,∴△DBB′∽△DCC′,∴,
设DC=3x,BD=5x,∵点D到BC的距离等于点D到AC的距离,
∴∠ACD=∠DCB=45°,∴DE=3x,
在Rt△BDE中,BE4x,
∴tanB,即.故答案为:.
【变式1-2】(2019•成华区模拟)已知一个矩形纸片ABCD,AB=12,BC=6,点E在BC边上,将△CDE沿DE折叠,点C落在C'处;DC',EC'分别交AB于F,G,若GE=GF,则sin∠CDE的值为 .
【分析】设EC=x,BE=x,根据折叠的对称性可得C′E=CE=x.证明△FC′G≌△EBG,Rt△FC′E≌Rt△EBF,则FC′和BF均可用x表示,所以在Rt△ADF中,DF、AF也可用x表示出来,再用勾股定理可求x值,最后在Rt△DCE中求解sin∠CDE.
【解答】解:设CE=x,则BE=6﹣x.
根据折叠的对称性可知DC′=DC=12,C′E=CE=x.
在△FC′G和△EBG中, ∴△FC′G≌△EBG(AAS).∴FC′=BE=6﹣x.∴DF=12﹣(6﹣x)=6+x.
在Rt△FC′E和Rt△EBF中,,∴Rt△FC′E≌Rt△EBF(HL).
∴FB=EC′=x.∴AF=12﹣x.
在Rt△ADF中,AD2+AF2=DF2,即36+(12﹣x)2=(6+x)2,解得x=4.
∴CE=4.在Rt△CDE中,DE2=DC2+CE2,则DE=4.
∴sin∠CDE.故答案为.
【变式1-3】(2019•金牛区模拟)如图,在等腰直角三角形ABC中,∠ACB=90°,在△ABC内一点P,已知∠1=∠2=∠3,将△BCP以直线PC为对称轴翻折,使点B与点D重合,PD与AB交于点E,连接AD,将△APD的面积记为S1,将△BPE的面积记为S2,则的值为 .
【分析】首先证明∠APC=90°,∠BPC=∠APB=∠ADB=135°,再证明△PDB,△ADP都是等腰直角三角形即可解决问题.
【解答】解:如图,连接BD.
∵CA=CB,∠ACB=90°,∴∠CAB=∠CBA=45°,
∵∠1=∠2,∠2+∠ACP=90°,∴∠1+∠ACP=90°,∴∠APC=90°,
∵∠2=∠3,∠3+∠PBC=45°,∴∠2+∠PBC=45°,∴∠BPC=∠DPC=135°,
∴∠APD=45°,∠DPB=9