内容正文:
一、江西中考常考题型专练——专题突破
专题八 几何探究题(必考)
江西数学
数学
1
类型1 图形变换类探究(2022.23,,2016.22)
1.[2022山西]综合与实践
问题情境:在 中, , , .直角三角板 中 ,将三角板的直角顶点 放在 斜边 的中点处,并将三角板绕点 旋转,三角板的两边 , 分别与边 , 交于点 , .
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猜想证明:
(1)如图①,在三角板旋转过程中,当点 为边 的中点时,试判断
四边形 的形状,并说明理由;
解:四边形 是矩形,理由如下:
点 是 的中点,点 是 的中点,
是 的中位线, ,
,
, , , , 四点共圆,
,
第1题图
3
, , ,
, , ,
, ,
,
, , ,
.
, ,
,
四边形 是矩形;
第1题图
问题解决:
(2)如图②,在三角板旋转过程中,当 时,求线段 的长;
第1题图
5
第1题解图①
解:如解图①,过点 作 于点 ,
, , ,
,
点 是 的中点, ,
,
, ,
, , ,
又 , ,
, , ;
6
(3)如图③,在三角板旋转过程中,当 时,直接写出线段
的长.
第1题图
7
第1题解图②
【解法提示】如解图②,连接 , ,过点 作
于点 , , ,
, ,
解: .
.
8
2.[2022江西23题12分]综合与实践
问题提出
某兴趣小组在一次综合与实践活动中提出这
样一个问题:将足够大的直角三角板
的一个顶点放在正方
形中心 处,并绕点 逆时针旋转,探究直
角三角板 与正方形 重叠部分的面
积变化情况(已知正方形边长为 ).
第2题图
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操作发现
(1)如图①,若将三角板的顶点 放在点 处,在旋转过程中,当
与 重合时,重叠部分的面积为___;当 与 垂直时,重叠部分的
面积为___;一般地,若正方形面积为 ,在旋转过程中,重叠部分的面
积 与 的关系为_ ________;
1
1
第2题图
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第2题解图
【解法提示】如解图①,设 交 于点 , 交 于
点 ,过点 分别作 于点 , 于点
点 是正方形 的中心, ,
, 四边形 是矩
形, , 四边形 是正方形,
, ,
, ,
, ,
.
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类比探究
(2)若将三角板的顶点 放在点 处,在旋转过程中, , 分别与正方形的边相交于点 , .
①如图②,当 时,试判断重叠部分 的形状,并说明理由;
第2题图
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第2题解图
解: 是等边三角形.
理由:如解图②,过点 作 于点 ,
点 是正方形 的中心,
,
,
,
,
,
,
是等边三角形;
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②如图③,当 时,求重叠部分四边形 的面积(结果保留
根号);
第2题图
第2题解图
解:如解图③,连接 ,过点 作 于点 .
, , ,
,
,
,
, ,
,
,
,
;
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拓展应用
(3)若将任意一个锐角的顶点放在正方形中心 处,该锐角记为
(设 ),将 绕点 逆时针旋转,在旋转过程中,
的两边与正方形 的边所围成的图形的面积为 ,请直接写出 的
最小值与最大值(分别用含 的式子表示).
(参考数据: , , )
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【解法提示】如解图④,过点 作 于点 ,
当 时, 的面积最小,即 最小.
在 中, ,
, .
第2题解图
解: , .
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如解图⑤,当 时, 最大,连接 ,过点
作 于点 .易证 ,
, , ,
,
,
.综上所述,
, .
第2题解图
实践操作
如图①,将矩形 裁成两个矩形,其中 , ,将矩形 平移到图②的位置, 为点 的对应点, 为点 的对应点,点 在线段 上.将矩形
绕着点 逆时针旋转到图③的位
置, 与射线 交于点 ,
与射线 交于点 .
3.综合与实践
第3题图
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解决问题
(1)如图②,四边形 的形状是______;
矩形
【解法提示】 四边形 是矩形,
,由平移得