内容正文:
2022-2024年天津市中考模拟24题之折叠专题汇编
1.(2024年天津市河西区九年级中考一模数学试题)将直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点在轴的正半轴上,点,点,,点在边上(不与点重合),折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点,并与边交于点,且,点的对应点为点.设.
(1)如图①,当时,求的大小和点的坐标;
(2)如图②,若折叠后重合部分为四边形,与交于点,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
(3)请直接写出折叠后重合部分面积的最大值.
2.(2024年天津市部分区中考一模数学试题)在平面直角坐标系中,为原点,是等腰直角三角形,,点,点在第一象限,点在边上(点不与点,重合),过点作,交的直角边于点,将线段绕点逆时针旋转90°得到线段,点的对应点为,连接.
(1)如图①,若点落在上,点的坐标是__________,点的坐标是__________;
(2)设与重合部分面积为,.
①如图②,若重合部分为四边形,与边交于点,,试用含的式子表示,并直接写出的取值范围;
②当时,求的取值范围(请直接写出结果即可).
3.(2024年天津市河西区中考二模数学试题)将一个矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,点在边上(点不与点,重合),折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点,并与轴的正半轴相交于点,且,点的对应点落在第一象限.设.
(1)如图①,当时,的大小为______,点的坐标为______;
(2)如图②,若折叠后重合部分为四边形,点的对应点为,且在直线的下方,与边相交于点,折痕与边相交于点,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
(3)当,求折叠后重合部分面积的取值范围.
4.(2024年天津市部分区中考二模数学试题)在平面直角坐标系中,О为原点,顶点,,点C是线段上一动点(点C不与点O,B重合),过C作交于点D,将沿翻折,使点B落在x轴的点E处.
(1)如图①,当点E与点О重合时,求点D的坐标;
(2)设,与重叠部分的面积为S.
①如图②,当重叠部分为四边形时,试用含t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求t的取值范围(直接写出结果即可).
5.(天津市河东区2024年中考二模数学试题)将一个正方形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点P在y轴正半轴上(点P不与点O,C重合),折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点P,并与边相交于点Q,且,点O的对应点落在第一象限.设.
(1)填空:如图①,当时,的大小为______,点的坐标为______;
(2)如图②,若折叠后重合部分为五边形,点C的对应点为,,分别与边,相交于点D,E,F,试用含有t的式子表示的长,并直接写出t的取值范围;
(3)求折叠后重合部分的面积的最大值,以及相应的t的值(请直接写出结果即可).
6.(2024年天津市南开区中考二模数学试题)如图1,将一个矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,点D在边上(点D不与点O,C重合),折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点D,并与直线相交于点F,且,点C的对应点为﹒设.
(1)如图2,当折痕经过点B时,求t的值和点的坐标;
(2)若折叠后的图形为四边形,点B的对应点为,与边相交于点G,,分别与x轴相交于点H,I,设折叠后四边形与矩形重合部分的面积为S.
①如图3,当折叠后四边形与矩形重合部分为五边形时,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,直接写出S的取值范围.
7.(2024年天津市河北区九年级中考二模数学试题)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在轴正半轴上, ,点在边上点不与点, 重合,过点作的平行线交轴于点.
(1)填空:如图①,点的坐标为 ;若,则点的坐标为 ;
(2)以为折痕折叠该纸片,点的对应点为 ,设 和重叠部分的面积为.
①如图②, 当和重叠部分为四边形时,交于点 , 交于点,试用含有的式子表示和重叠部分的面积,并直接写出的取值范围;
②填空:当 时,的最大值为 ,的最小值为 .
8.(2024年天津市西青区中考二模数学试题)在平面直角坐标系中,O为原点,直角三角形纸片顶点A在x,轴的正半轴上,点B在第一象限,已知,,.
(1)填空:如图①,点A的坐标是______,点B的坐标是______;
(2)点P是线段上的一个动点(点P不与点O,A重合)过点P作直线l交直线于点O,且,将直角三角形纸片沿直线l向上翻折,点O的对应点为C,折叠后与直角三角形重合部分的面积为S,设.
①如图②,当边,分别与相交于点E,F,且折叠后重叠部分为四边形时,试用含有m的式子表示S,并直接写出m的取值范围;
②当时,求m的取值范围(直接写出结果即可).
9.(2024年天津市和平区中考二模数学试题)将一个矩形纸片ABCD放置在平面直角坐标系中,点,点,点与轴相交于点,点在边AD上(点Q不与点A,D重合),折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点Q,并与轴相交于点,且,点,的对应点分别为点.
(1)如图①,当点落在线段上时,求的大小和点的坐标;
(2)设,纸片折叠后与矩形的重叠部分的面积为.
①如图②,若折叠后与矩形的重叠部分是四边形时,与边相交于点,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
②当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
10.(2023年天津市和平区中考三模数学试题)在平面直角坐标系中,O为原点,是直角三角形,,,点,射线上有一个动点C,线段上有一个动点D,沿直线折叠,点B对应点为,轴.
(1)如图①,若点落x轴上,求点C的坐标;
(2)设.
①如图②,折叠后的与重叠部分为四边形,和分别与x轴交于P,Q两点,试用含t的式子表示的长,并直接写出t的取值范围;
②若与重叠部分的面积S,当时,求S的取值范围.(直接写出结果即可)
11.(2024年天津市武清区多校联考中考三模数学试题)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,其中,点,点,过边上的动点 (不与点重合)作交于点.设.
(1)如图①,当时,点的坐标为_______,点的坐标为_______;
(2)沿着PQ折叠该纸片,点的对应点为.设折叠后的与的重叠部分的面积为.
①如图②,若折叠后的与的重叠部分为四边形,交于点,交于点,试用含有的式子表示,并直接写出的取值范围;
②当时,求的值(直接写出结果即可).
12.(2023年天津市红桥区中考一模数学试题)将一个矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,点在边上(点不与点,重合),折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点,并与轴的正半轴相交于点,且,点的对应点落在第一象限.设.
(1)如图①,当时,求的大小和点的坐标;
(2)如图②,若折叠后重合部分为四边形,点的对应点为,且在直线的下方,,分别与边相交于点,,试用含有的式子表示重合部分的面积,并直接写出的取值范围;
(3)若折叠后重合部分的面积为,求的值(直接写出结果即可).
13.(2023年天津市西青区中考二模数学试题)将直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点在轴的正半轴上,点,点,,点在边上(不与点,重合),折叠该纸质,使折痕所在的直线经过点,并与边交于点,且,点的对应点为点.设.
(1)如图①,当时,求的大小和点的坐标;
(2)如图②,若折叠后重合部分为四边形,,分别与交于点,,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
(3)请直接写出折叠后重合部分面积的最大值.
14.(2023年天津市东丽区中考二模数学试题)在平面直角坐标系中,矩形的坐标分别为点,点,点,点,动点从出发,以每秒1个单位的速度,沿射线方向移动,作关于直线的对称图形,设点的运动时间为.
(1)如图①,若,求的长;
(2)如图②,若点恰好落在上时,求点的坐标;
(3)是否存在异于图②的时刻,使得是直角三角形?若存在,请直接写出所有符合题意的值?若不存在,请说明理由.
15.(2023年天津市部分区中考二模数学试卷)在平面直角坐标系中,O为原点,四边形为矩形,点在轴的正半轴上,点在轴的正半轴上,点的坐标为.点,同时从点出发,点沿方向运动,点沿方向运动,且.当点到达终点时,点也随之停止运动.作关于直线对称的图形,得到,的对应点为,设.
(1)如图①,当点与原点重合时,求的大小和点的坐标;
(2)如图②,点落在矩形内部(不含边界)时,,分别与轴相交于点,,若与矩形重叠部分是四边形时,求重叠部分的面积与的函数关系式,并写出的取值范围;
(3)当与矩形重叠部分的面积为时,则的值可以是______(直接写出两个不同的值即可).
16.(2022年天津市津南区九年级中考一模数学试卷)将一个等腰直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,,,点在边上(点不与点,重合).
图① 图②
(1)如图①,当时,求点的坐标;
(2)折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点,并垂直于轴的正半轴,垂足为,点的对应点为,设.
①如图②,若折叠后与重叠部分为四边形,与边相交于点,试用含有的式子表示四边形的面积,并直接写出的取值范围;
②若折叠后与重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
17.(2022年天津市河北区九年级中考一模数学试卷)将一个含角的直角三角形纸片AOB放置在平面直角坐标系中,,点B(0,2),D是边AB上一点(不与点A,B重合),沿OD折叠该纸片,得点B的对应点C.
(1)如图①,当点C落在AB边上时,求AC的长;
(2)如图②,当轴时,求点C的坐标;
(3)当DC所在直线与x轴的夹角为时,求点D的坐标(直接写出结果即可).
18.(2022年天津市南开区中考一模数学试题)将一个矩形OABC放置在平面直角坐标系中,点,,点P为BC边上的动点(点P不与点B,C重合).
(1)如图①,当时,求点P的坐标;
(2)沿OP折叠该纸片,点C的对应点为,设.
①图②,若点在第四象限,与OA交于点D,试用含有t的式子表示折叠后重叠部分的面积,并直接写出t的取值范围;
②折叠后重叠部分的面积为S,当时,直接写出t的取值范围.
19.(天津市天津市津南区天津市咸水沽第四中学2022-2023学年九年级下学期月考数学试题)已知,平面直角坐标系中有一个边长为6的正方形,M为线段上的动点,将沿直线对折,使O点落在处.
(1)如图①,当时,求点的坐标;
(2)如图②,连接,当时.
①求点M的坐标;
②连接,求与重叠部分的面积;
(3)当点M在线段(不包括端点)上运动时,请直接写出线段的取值范围.
20.(2022年天津市河西区九年级二模数学试题)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点B在第一象限,,,点P在边上(点P不与点O,B重合).
(1)如图①,当时,求点P的坐标;
(2)如图②,折叠该纸片,使折痕所在的直线经过点P,并与x轴垂直,点的对应点为,设.与重叠部分的面积为S.
①若折叠后与重叠部分的面积为四边形时,与相交于点C,试用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
21.(2022年天津市部分区初中毕业班学业考试第二次模拟练习数学试题)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,在四边形OABC中,顶点A(0,2),,,且点B在第一象限,△OAB是等边三角形.
(1)如图①,求点B的坐标;
(2)如图②,将四边形OABC沿直线EF折叠,使点A与点C重合,求点E,F的坐标;
(3)如图③,若将四边形OABC沿直线EF折叠,使,设点A对折后所对应的点为,△AEF与四边形EOBF的重叠面积为S,设点E的坐标为(0,m)(0<m<1),请直接写出S与m的函数关系式.
22.(2022年天津市红桥区九年级中考二模数学试卷)将一个直角三角形纸片AOB,放置在平面直角坐标系中,点,点,点.过边OA上的动点M(点M不与点O,A重合)作于点N,沿着MN折叠该纸片,得顶点A的对应点.设,折叠后的与四边形OBNM重叠部分的面积为S.
(1)如图①,当点与顶点B重合时,求点M的坐标;
(2)如图②,当点落在第一象限时,与OB相交于点C,试用含m的式子表示S,并直接写出m的取值范围;
(3)当时,求S的取值范围(直接写出结果即可).
23.(2022年天津市西青区初中毕业生学业考试调查(二)数学试题)将一个矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点,,点为边上的动点(点不与点,重合),连接.
(1)如图①,当时,求点的坐标;
(2)沿折叠该纸片,点的对应点为,设,折叠后的图形与矩形重叠部分的面积为.
①如图②,当点在第四象限时,与交于点,试用含有的式子表示,并直接写出的取值范围;
②当时,直接写出的取值范围.
24.(2022年天津市和平区中考数学二模试题)将一个直角三角形纸片ABC放置在平面直角坐标系中,∠ACB=90°,点A(4, 0),点C(0, 2),点O(0,0),点B在x轴负半轴,点E在线段AO上以每秒2个单位长度的速度从A向点O运动,过点E作直线EF⊥x轴,交线段AC于点F,设运动时间为t秒.将△AEF沿EF翻折,使点A落在x轴上点D处,得到△DEF.
(1)如图①,连接DC,当∠CDF=90°时,求点D的坐标.
(2)①如图②,若折叠后△DEF与△ABC重叠部分为四边形,DF与边BC相交于点M,求点M的坐标(用含t的代数式表示),并直接写出t的取值范围;
②△DEF与△ABC重叠部分的面积为S,当时,求S的取值范围(直接写当出结果即可).
试卷第12页,共12页
试卷第11页,共12页
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参考答案:
1.(1);
(2)
(3)
【分析】()利用点的坐标可知的长度,再利用角的直角三角形求得即可解答;
()利用含角的直角三角形的性质解答就可得到结论,通过计算当点与点重合式的值即可解答;
(3)利用分类讨论的方法分两种情况解答,分别计算出当时和当时折叠后重合部分的面积即可解答.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴在中,,
∵,,
∴由折叠的性质可知:,,
∴,
过点作,垂足为,过点作,垂足为,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,,
∴,
,
∴,
∴点,
(2)解:∵,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∴,
当点和点重合时,如图,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴折叠后重合部分的四边形,的取值范围为.
(3)解:①当时,折叠部分为,
∴,
∴折叠后重合部分的面积为,
当时,折叠后重合部分的面积最大,最大为;
②当时,折叠后重合部分为四边形,
过点作于点,如图,
由(2)可知,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴折叠后重合部分的面积为:,
∵,
∴当时,折叠后重合的部分面积有最大值为,
∵,
∴折叠后重合的部分的面积的最大值为.
【点睛】本题主要考查了直角三角形的性质,平面直角坐标系,点的坐标特征,折叠的性质,含有角的直角三角形的性质,勾股定理,锐角三角函数,利用点的坐标表示相应线段的长度是解题的关键.
2.(1),
(2)①;②当时,的取值范围为.
【分析】(1)作于点,利用等腰直角三角形的性质求得,设,点落在上时,,,由,列式计算即可求解;
(2)①作于点,推出、、和都是等腰直角三角形,四边形为矩形,求得,,,根据计算即可求解;
②分当、、时,分别求得的值,当时,利用二次函数的性质求得的最大值,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵是等腰直角三角形,,
∴,,
∵,
∴是等腰直角三角形,
∵将线段绕点逆时针旋转90°得到线段,
∴是等腰直角三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
作于点,
∴和都是等腰直角三角形,
∴,
∴点的坐标是,
设,则,,
点落在上时,,,
∴,即,
∴,
∴点的坐标是;
故答案为:,;
(2)解:①作于点,
同(1)、、和都是等腰直角三角形,四边形为矩形,
由(1),,,
∴,
∴四边形的面积
;
②当时,
当时,;
当时,;
当时,
∵,
∴当时,有最大值,最大值为;
当时,如图,同理,
∴;
综上,当时,的取值范围为.
【点睛】本题考查了二次函数的应用,等腰直角三角形的判定和性质,勾股定理,学会用分类讨论的思想思考问题.
3.(1);
(2),
(3)
【分析】()根据直角三角形的性质及折叠的性质可知,再根据折叠的性质及锐角三角函数即可解答;
()根据折叠的性质及直角三角形的性质可知,再根据全等三角形的性质及锐角三角函数可知即可;
()根据折叠的性质及锐角三角函数可知,然后分两种情况讨论:①当时,阴影面积为四边形的面积,利用二次函数的性质求解即可;②当时,令与的交点为,则阴影面积为的面积,利用锐角三角函数和等边三角形的判定和性质求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴在中,,
由折叠的性质得:,
∴,
∵,
∴;
由折叠的性质可知:,
∵,
∴,
过点作,,
∴,
∴在中,,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:;;
(2)解:延长交于点,过点作,过点作,
∵,,
∴在中,,
由折叠的性质得:,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴,
∵,
∴,
由折叠的性质可知:,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴在中,,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∵在直线的下方,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
(3)解:如图,延长交于点,过点作,过点作,
∵,,
∴在中,,
由折叠的性质得:,
∴,
∵,
∴;
∵,
∴,
∵,
∴,
由折叠的性质可知:,
∵,,
∴,
∴,
∵,,,
∴在中,,
在中,,
∵,
∴,
∴,
∴在中,,
∴,
由折叠的性质可知:,
当时,,此时,即点在点上方,
当时,,此时,则,即点在直线上,
当点在上时,此时,
,
,
①当时,阴影面积为四边形的面积,
∵,
∴,
∵,
∴当时,随的增大而增大,
∴当时,,
当时,,
即当时,折叠后重合部分面积的取值范围为;
②当时,令与的交点为,则阴影面积为的面积,
过点作于点,此时,
,,
,
为等边三角形,
,
在中,,
,
即当时,折叠后重合部分面积的值恒为
当,求折叠后重合部分面积的取值范围为.
【点睛】本题考查了矩形与折叠,解直角三角形,二次函数的性质等知识,利用数形结合和分类讨论的思想解决问题是关键.
4.(1)
(2)①,;②或或
【分析】(1)证明,得,则,即点D为的中点,然后利用中点坐标公式求解即可;
(2)①利用相似三角形性质求得,,,设交于F,则,根据梯形面积公式,求解即可;
②分两种情况:i)当时,重叠部分是三角形,ii)当时,重叠部分是四边形,分别求解即可.
【详解】(1)解:由翻折可得:,,
∵
∴
∴
∴
∴
∴,即点D为的中点,
∵,,
∴,,
∴.
(2)解 :①由(1)知:,
∴
∴
∴
∴
由翻折可得:
∵
∴
设交于F,如图,
∵
∴
∴
∴
∴
∴
即
∵
∴
∴;
②分两种情况:i)当时,重叠部分是三角形,如图,
,
当时,,解得,(舍去),
当时,,解得,(舍去),
∴当时,;
ii)当时,重叠部分是四边形,
,
∴当时, ,解得:,(舍去),
∴当时, ,解得:,,
∴当时,或;
综上,当时,或或.
【点睛】本题考查相似三角形的判定与性质,折叠的性质,二次函数的图象性质,此题属二次函数综合题目,难度较大,注意分类讨论思想的应用.
5.(1),
(2),
(3)当时,折叠后重合部分的面积最大为
【分析】(1)先根据折叠的性质得,作,即可得出,然后求出和即可解答;
(2)根据题意先表示,再根据,表示,然后根据表示,最后在含的直角三角形中表示,再求出取值范围即可;
(3)求出不同t时的重合部分的面积表达式,利用函数表达式求出最大面积即可.
【详解】(1)解:在中,,
,
由折叠得,
,,
如图,过点作,垂足为H,则.
,,
,
,
当时,.
(2)解:∵点,
∴.
又,
.
同(1)知,,
∵四边形是正方形,
,
.
,
.
在中,,
,,
,
当点与重合时,,解得:.
∴t的取值范围是.
(3)解:设t时的重合部分的面积为S
当时重叠部分如图①所示,则,,
;
当时如下图所示:
在中,,
,
,
,
由折叠易得,
,
当时,S最大为;
当时,如下图所示:
.
当时,S取得最大值.
综上所述,当时,S取得最大值.
【点睛】本题主要考查了折叠的性质、勾股定理、含直角三角形的性质、正方形的性质、解直角三角形等知识点.理解重叠图形的变化规律是解题的关键.
6.(1);点的坐标为;
(2)①;;②.
【分析】(1)在中,利用正切定义求出即可,过作于H,在中,利用余弦定义求出即可,利用勾股定理求出,即可求解;
(2)①解直角三角形,分别用t表示出,,,,然后求解即可;
②分;;三种情况讨论,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得,
∵矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,
∴,,,
在中,,
过作于H,
∵折叠,
∴,,
∴,
在中,,
∴,,
∴点的坐标为
(2)解:①过F作于K,
则四边形,都是矩形,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,,
∵折叠,
∴,,,
∴,
∴,
在中,,,
∴,
在中,,,
∴,
∴,,
在中,,,
∴,
∴
,
∵折叠后与边相交于点G,,分别与x轴相交于点H,I,
∴,
∴,
∴;
②当时,如图,
此时
当时,随t的增大而增大,
∴当时,S有最小值为,
当时,S有最大值为;
当时,,
∴抛物线开口向下,点到对称轴的距离越大,函数值越小,
∵,
∴当时,S有最大值为,
∵,,
当或时,S有最小值为,
当时,如图,
此时
,
当时,随t的增大而减少,
∴当时,S有最大值为,当时,S有最小值为,
综上,当时,.
【点睛】本题考查了矩形与折叠,解直角三角形,勾股定理,二次函数的性质等知识,理解重叠图形的变化规律是解题的关键.
7.(1)
(2)①
【分析】本题考查了解直角三角形,坐标与图形,二次函数的性质;
(1)根据题意得出,解,,即可求解;
(2)①根据题意得出,,,得出,是等边三角形,在等边三角形中,,,进而根据得出的关系式,根据当时,在边上,当与点重合时,,得出的范围,即可求解;
②根据题意分,两种情况,分别求得的最值,即可求解.
【详解】(1)解:∵点,点在轴正半轴上, ,
∴,
∴,则;
∵,
∴,
∵,
∴,则;
(2)解:①在中,,,,,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∴,是等边三角形,
在等边三角形中,,
∴,
∵,
∴,
∴
,
当时,在边上,
此时,即,解得:
当与点重合时,,
∴当和重叠部分为四边形时,,
∴;
②当时,重叠部分为,
由①可得,
∴当时,取得最大值,最大值为,
当时,取得最小值,最小值为;
当时,,
当时,取得最大值,最大值为,
∵,
∴时,取得最小值,最小值为,
∵,,
∴最大值为,最小值为.
8.(1),
(2)①,②
【分析】(1)作于C,由可得点A的坐标,利用直角三角形的性质分别求出的长可求出点B的坐标;
(2)①证明是等边三角形得,由折叠的性质得是等边三角形,从而,求出,求出的长,然后根据即可求出S关于m的解析式;当点C在上时求出m的最小值,当直线l经过点B时求得m的最大值;
②当在内部时,求得m的最小值;当点Q在的延长线上时,求得m的最大值即可.
【详解】(1)如图,作于C,
∵,
∴
∵
∴,
∴
∴
故答案为:,
(2)①∵,,
∴是等边三角形,
∴.
由直角三角形纸片沿直线1向上翻折,可得,
∴是等边三角形.
∴,,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵,
∴.
∶ .
∴
在,,.
∴,
∴.
如图,当点C在上时,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
当直线l经过点B时m取得最大值4,
∴m 的取值范围为.
②当在内部时,,
当时,,
解得(负值舍去).
当重叠部分是四边形时,
对于,
当取得最大值.
如图,当点Q在的延长线上时,
∵,
∴,
∴,
∴
,
当时,,
解得,(舍去).
∴当时,m的取值范围是.
【点睛】本题考查了直角三角形的性质,坐标与图形的性质,解直角三角形,二次函数的性质,折叠的性质,相似三角形的判定与性质,难度较大,属中考压轴题.
9.(1),
(2)①,其中t的取值范围是;②
【分析】本题考查矩形的折叠问题,解直角三角形,二次函数的应用,正确画出图形,恰当分类是解题的关键.
(1)根据折叠的性质和的直角三角形的性质直接求解即可;
(2)①利用,表示,即可求出的长;分两种情况考虑极端值:当点落在边上时,点在上时,分别画图求解即可;
②分三种情况:,,,分别画图,构造二次函数,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)由折叠的性质可得:,,
∴,
∴,
在中,,,
∵,
∴,,
∴点的坐标为:;
(2)①∵,
∴,
由折叠的性质可得:,,
∴,
∴,
在中,,,
∴
当点落在边上时,作于点,如图所示,
由折叠的性质可得:,,
∴,
∴,,
∴此时,,
当点在上时,如图所示,
在中,,,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴若折叠后与矩形的重叠部分是四边形时,的取值范围是:;
②当时,设交轴于点,如图所示,
此时就是折叠后与矩形的重叠部分,
∵,,
∴;
当时,设交轴于点, 交于点,如图所示,
此时,重合部分是五边形,
,,
∴,,,
∴,
∴
∴当时,的最大值,
当时,设交于点,如图所示,
此时,重叠部分是,
,,
∴,,
∴,,
∴
,
∵,
∴当时,求的取值范围:.
10.(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据折叠的性质得到,,然后求出,进而得到,然后得到,求出,即可求出;
(2)①首先由折叠性质得到,,然后得到,利用角直角三角形的性质得到,最后利用勾股定理求解即可;
②首先证明出是等边三角形,然后结合①得到,然后利用二次函数的性质求解即可.
【详解】(1)由折叠可得,,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)①如图所示,
由折叠可得,,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∵当点C在x轴上时,,
∴,
∵折叠后的与重叠部分为四边形,
∴,
∴;
②∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴与重叠部分的面积,
∵,
∴当时,S有最大值,
∵,
∴当时,S有最小值,
综上所述,S的取值范围是.
【点睛】此题考查了二次函数的应用,结合动点问题,折叠问题勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握以上知识点.
11.(1),
(2)①;②当时,的值为或
【分析】(1)由题意得,,,即可得出,,由得出,由相似三角形的性质得出,即可得解;
(2)①设,则,证明,由相似三角形的性质得出,从而得出,由折叠的性质结合平行线的性质证明出,,得出,,推出,,最后根据即可得出关于的解析式,根据当点位于的中点时,由于,则此时点也位于的中点,折叠之后点恰好落在上,此时重叠的部分为,不为四边形,即可得出的取值范围;②由①可得:当时,此时重叠的部分为,则,再分别在对应的范围中,令,求出对应的的值即可.
【详解】(1)解:∵,点,点,
∴,,
当时,,故;
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,即;
(2)解:①∵,点,点,
∴,,
设,则,
∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
由折叠的性质可得:,,,,,
∵,
∴,,,,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴
;
当点位于的中点时,由于,则此时点也位于的中点,折叠之后点恰好落在上,此时重叠的部分为,不为四边形,
故;
②由①可得:当时,此时重叠的部分为,
则,
故,
当时,令,则,
解得:或(不符合题意,舍去);
当时,令,则,
解得:或(不符合题意,舍去);
综上所述,当时,的值为或.
【点睛】本题考查了坐标与图形,相似三角形的判定与性质、折叠的性质、等腰三角形的判定与性质、二次函数综合—面积问题等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
12.(1),
(2),
(3),
【分析】(1)在中,由,得.根据折叠,知,过点作,垂足为.在中,根据三角函数的定义求得,进而根据,得出点的坐标;
(2)过点E作,垂足为.,根据折叠,知,可得,进而即可求解.
(3)当在直线的下方,由(2)可知,,解方程即可求解;当在直线的上方时,根据题意画出图形,进而即可求解.
【详解】(1)解:在中,由,得.
根据折叠,知,
∴,.
∴.
如图,过点作,垂足为.
在中,
,
.
∴.
∴点的坐标为.
(2)如图,过点E作,垂足为.
∴四边形为矩形.
∵点,
∴.
∴.
∵,
∴.
∴.
∴.
根据折叠,知,可得,
∴.
∴.
当在直线上时,,
∴
即,其中的取值范围是.
(3)解:当在直线的下方,由(2)可知
当,即
解得:或(舍去),
当在直线的上方时,如图所示,
∵
根据折叠,,
又,则是等边三角形,
则重叠部分为
由(2)可得,,则
此时(不合题意)
如图所示,
当时
∴
∴
解得:或(舍去)
综上所述,的值为,.
【点睛】本题考查了矩形与折叠问题,坐标与图形,解直角三角形,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理,求函数关系式,综合运用以上知识是解题的关键.
13.(1),
(2)
(3)
【分析】(1)证出是等边三角形,由等边三角形的性质得出,由折叠的性质得是等边三角形,,可得轴,延长交轴于点,根据直角三角形的性质求出的长即可得到答案;
(2)证明四边形是菱形,则,,根据直角三角形的性质求出,由,即可求解;
(3)分别求出当时,折叠后重合部分面积最大值为;当时,重叠部分是四边形,求出面积的最大值,即可得出答案.
【详解】(1)解:如图①中,过点作于,
,点,
,
,
是等边三角形,
点,,
,
由折叠的性质得是等边三角形,
,
轴,,,
,
延长交轴于点,
,,
,
,
,
;
(2)解:由折叠可知,,
,
是等边三角形,
,
四边形是菱形,
,
,
,
,
点,
,
,
;
(3)解:当点落在上时,重叠部分是,如图所示,
由(2)可知,是等边三角形,
由折叠的性质可知也是等边三角形,
,
,
,
点,
,
,
,
,
,,
当时,折叠后重合部分面积最大,
,
当时,重叠部分是四边形折叠后重合部分面积,
,
由(2)知,,
,
,,
,,
折叠后重合部分面积:
,
当时,有最大值,为,
,
折叠后重合部分面积的最大值为.
【点睛】本题属于四边形综合题,考查了菱形的判定和性质,翻折变换,多边形的面积,解直角三角形,二次函数的性质等知识,解题的关键是理解题意,学会利用特殊位置解决问题,属于中考压轴题.
14.(1)
(2)
(3)或或
【分析】(1)根据已知条件得出,当时,,在中,勾股定理即可求解;
(2)根据折叠的性质得出,,,在中求得,进而在中,,勾股定理建立方程即可求解;
(3)当时,当时,点在上,当时,则点在的延长线上,连接,根据勾股定理与折叠的性质,分别建立方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:∵矩形的坐标分别为点,点,点,点,
∴,
当时,,
在中,;
(2)解:依题意,,,,
在中,,
∴
在中,
∴
解得:
∴;
(3)解:如图所示,当时,
根据折叠可得
∴点在轴上,此时是等腰直角三角形,
∴,
∴,
当时,点在上,
∴
∴,
∵,
∴
在中,
解得:
当时,则点在的延长线上,连接,
∴,,
在中,
∴,
在中,
∴,
解得:
综上所述,或或
【点睛】本题考查了坐标与图形,矩形的性质,勾股定理与折叠问题,画出图形分类讨论是解题的关键.
15.(1),点的坐标为
(2),
(3),
【分析】(1)当点与原点重合时,过点作轴于点,根据题意可得,,由对称可知,,则,在中,利用含角的直角三角形性质即可求出,的长,即可得到点的坐标;
(2)当点在上时,过点作于点,,根据对称的性质可得,,由平角的定义得到,由平行线的性质可得,于是求得,由此得到,由可得,,,,,由图可知,根据三角形面积公式代入计算即可;
(3)在(2)的条件下时,解得,再根据图象检验符合题意,当点落在矩形外部时,且过点时,与交于点,过点作于点,同样可得重叠部分的面积为,以此可发现当时,与矩形重叠部分的图形均为边长为的等边三角形,且面积为定值.
【详解】(1)过点作,垂足为
∵四边形是矩形
∴,,
如图①,当点F与原点O重合时
根据轴对称可知,,
∴
在中,
有
∴点的坐标为
(2)当点在上时,过点作于点
∴
∵四边形为矩形
∴,
∴
根据对称的性质可得:,
∴
∵
∴
∴
∴,即
∴的取值范围为:
当时,点落在轴负半轴上
根据轴对称可知,
∴,
∴
∴
∵
∴
∵
∴,
∴
∴
由①知,
∴,
y
(3)在(2)的条件下时,
解得
当时,如图
此时
∴,符合题意
点落在矩形外部时,且过点时
如图,与交于点,过点作于点
则
∵,
∴
∴△AME为等边三角形
∴
∴,
∴
此时
以此可发现,当时与矩形重叠部分的图形均为边长为的等边三角形,且面积为定值.
故答案为:,(答案不唯一,满足即可).
【点睛】本题主要考查矩形的性质、对称的性质、含30度角的直角三角形的性质、等边三角形的判定与性质、解直角三角形等知识,正确理解题意,根据描述正确作出不同条件下的图形,利用数形结合思想解决问题是解题关键.
16.(1)
(2)①,
②
【分析】(1)过P点作PD⊥OA与点D,利用等腰直角三角形的性质及勾股定理可求出OB,利用,得到,即有PD=OD=,则问题得解;
(2)①先证△BAO是等腰直角三角形,结合折叠的性质同理可证△OPQ、均是等腰直角三角形,即可求出AC、OQ、,则可用含t的代数式表达出、,则可求出,即问题得解;②根据①中的计算过程可知,结合,可知当时,重合部分的面积即为的面积,且该面积随着t的增大而增大,当时,重合部分为四边形ACPQ,根据①的结果可知:,根据二次函数的性质化为顶点式,当时,此时重合的面积最大值为,则S的取值范围可求.
【详解】(1)过P点作PD⊥OA与点D,如图,
根据O(0,0)、A(3,0)可知OA=3,
∵AB=OA,∠BAO=90°,
∴AB=3,即,
∴B点坐标(3,3),
∵PD⊥OA,
∴,
∴,
∴PD=OD=,
∴P点坐标为(,),
(2)①∵AB=OA,∠BAO=90°,
∴∠AOB=45°=∠B,
∴△BAO是等腰直角三角形,且OA=AB,
结合折叠的性质同理可证△OPQ、均是等腰直角三角形,
∴PQ=OQ=OP,AC=,
∴PQ=OQ=t,
∴=OQ=t,
∴AC==OQ+-OA=-3,
∴,
∵,,
∵,
即,
当与A点重合时,有=OQ=AQ=OA=,
∴OP=t =OQ=,
当Q点与A点重合时,OP=t=OB=,
即t的取值分为:,
综上:,;
②根据①中的计算过程可知,结合,
可知当时,重合部分的面积即为的面积,且该面积随着t的增大而增大,
∴当时,PQ=OQ==OP=,
∴此时重合的面积,
当时,重合部分为四边形ACPQ,根据①的结果可知:,
∴,
当时,此时重合的面积最大值为,
当时,,
∴综上可知S的取值范围为:.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质、翻折的性质、多边形的面积、二次函数的性质的知识,得到是解答本题的关键.
17.(1)2
(2)
(3),
【分析】(1)先利用直角三角形的中的特殊角求出AB,根据已有条件及折叠的性质,可知得出△OBC是等边三角形,即可得到BC,则AC即可得解;
(2)根据轴,可知,轴,设DC交x轴于H点,由∠BOC+∠OCD=180°,得出∠BOC=120°,则有∠COA=∠BOC-∠AOB=30°,此时即可求出OB=OC=2,在Rt△OCH中,有CH=1,OH=,C点坐标即可求出;
(3)设DC于OA交于H点,由∠OBA=60°=∠OCD,可知当C点刚好落在x轴上时满足要求此时H点与C点重合,则有∠BOD=∠COD=45°,可知D点的横纵坐标相等,过D点作DE⊥OB于E点,则有OE=ED,在Rt△BED中有,可求出DE=,则此时D点坐标可求;显然,随着纸片的继续折叠,当∠OHC=60°时,也满足要求,先证得△OCH是等边三角形,即可求出OC=CH=OH=2,AH=AB-OH=,又根据∠OHC=60°=∠OCH=∠DHG,∠OAB=30°,得∠HDA=90°,即HD⊥AD,根据特殊角可求出HG=DG,AG=DG,即有DG+DG=AH=,进而DG=,则此时D点坐标得解.综上D点坐标有两个.
【详解】(1)由题条件可知:OB=2,∠OAB=30°,∠OBA=60°,∠BOA=90°,
根据对折的性质有:OB=OC,∠OBA=60°=∠OCD,∠BOD=∠COD,
则解Rt△AOB,有OA=,AB=4,
则有A点坐标(,0),
如图①,
∵D点在AB上,∠OBA=60°=∠OCD,OB=OC,
∴△OBC是等边三角形,
∴BC=OB=2,
∴AC=AB-BC=4-2=2;
(2)∵轴,
∴,轴,设DC交x轴于H点,
∴∠BOC+∠OCD=180°,
∵∠OBA=60°=∠OCD(由对折可知),
∴∠BOC=120°,则有∠COA=∠BOC-∠AOB=30°,
∵OB=OC=2,
∴在Rt△OCH中,有CH=1,OH=,
则C点坐标(,-1);
(3)设DC于OA交于H点,如图:
∵∠OBA=60°=∠OCD,
∴当C点刚好落在x轴上时满足要求此时H点与C点重合,
∴∠BOD=∠COD=45°,
∴D点的横纵坐标相等,
过D点作DE⊥OB于E点,
则有OE=ED,
在Rt△BED中有,BE=DE,
且OB=2=OE+BE=DE+DE,
解得:DE=,
又∵D点的横纵坐标相等,
则此时D点坐标为:(,);
随着纸片的继续折叠,当∠OHC=60°时,也满足要求,
如图作DG⊥OA于G点,
∵∠OHC=60°=∠OCH,
∴△OCH是等边三角形,
∴OC=CH=OH=2,
∴AH=AB-OH=,
∵∠OHC=60°=∠OCH=∠DHG,∠OAB=30°,
∴∠HDA=90°,即HD⊥AD,
∴∠HDG=30°,
∴HG=DG,AG=DG,
∴DG+DG=AH=,
∴DG=,
∴OG=OH+HG=,
此时D点坐标为,
综上D点坐标为:)和.
【点睛】本题是三角形与坐标系的综合问题,解题的关键是掌握折叠变换的性质、勾股定理、直角三角形的性质及相似三角形的判定与性质等知识.
18.(1)(,)
(2)①();②
【分析】(1)过点P作PM⊥x轴于M,证四边形OMPC是矩形,得到OC=PM=2,根据tan∠COP=,求得PC的长即可求解;
(2)①根据题意,当时,折叠得到正方形,此时点恰好在x轴上,当时,就落在第四象限,过点P作PN⊥x轴于点N,只要证得,利用全等三角形的性质即可得到,再利用勾股定理即可;
②分当时,点落在矩形OABC内部,当时,点落在矩形OABC外部,分别进行求解.
【详解】(1)如图所示,过点P作PM⊥x轴于M,
∵∠PCO=∠COM=∠OMP=90°,
∴四边形OMPC是矩形,
∴OC=PM=2,PC=OM,
在Rt△POC中,tan∠COP=,,
∴,
∴点P的坐标为(,).
(2)根据题意得,当时,折叠得到正方形,此时点恰好在x轴上,
①当时,就落在第四象限,
过点P作PN⊥x轴于点N,如图所示,
∵∠PCO=∠CON=∠ONP=90°,
∴四边形ONPC是矩形,
∴,
∵,,
∴,
∴.
设,则,
在中,由勾股定理得,,
∴,解得,
∴重叠部分的面积为,
此时;
②当时,点落在矩形OABC内部,
此时重叠部分的面积就是△POC的面积,
∴,
∴,
当时,,
∴,解得或(不合题意舍去)
∴的取值范围为:
【点睛】本题考查了坐标系中矩形的折叠问题,特殊角的三角函数值,不等式的解法,熟练掌握矩形的性质,灵活构造矩形,活用勾股定理是解题的关键.
19.(1)
(2)①;②
(3)
【分析】(1)连接,交于Q,过作于N,根据翻折证明是等边三角形,即可求解;
(2)根据翻折性质和即可求出;②连接,交于Q,交于P,过Q作,交于D,作于E,设,根据勾股定理可求出,用待定系数法求出,的解析式,即可求出Q点坐标,从而求出答案;
(3)连接,由对折可知,,利用三角形三边关系可得最小值,即可求解.
【详解】(1)解:如图,连接,交于Q,过作于N,
由对折可得: ,
∴
∴,是等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴, ,
∴;
(2)解:①∵,
∴ ,
∵
∴,
∴
∴,
∴;
解:②如图,连接,交于Q,交于P,过Q作,交于D,作于E,
由①得:,
设,则,
∴,
∴,
∴,
∴ ,
∵,
∴设的函数解析式为,
则,
∴,
∴,
同理可得:的函数解析式为,的函数解析式为,
∴
∴
即,
∴
即,
同理可得:,
∴,
∴与重叠部分面积为;
(3)解:连接,由对折可知,,如图,
∵,
当O,重合时,取得最小值,
此时,
∴,
∴的取值范围是:;
【点睛】本题是四边形综合题,主要考查了正方形的性质, 翻折的性质,等边三角形的判定与性质,三角函数,勾股定理,待定系数法求函数解析式,三角形三边关系等知识,利用函数解析式求出点P、 Q、D的坐标是解决问题(2)的关键.
20.(1)
(2)①;②
【分析】(1)过点P作轴,垂足为H,在Rt中,用勾股定理求出长度,得到点P坐标;
(2)①由,求出,所求面积= 计算,再进行整理即可;
②分和,分别计算,求出其取值范围;
【详解】(1)解:如图,过点P作轴,垂足为H,
,,
,
,
在Rt中,,
,,
∴点P的坐标为;
(2)①由折叠知, ,
,,
在Rt中,,
在Rt中,,,
,即,
②当时,重叠部分面积,即;
当时,满足①中关系式,当时,有最大值等于,
综上知:.
【点睛】本题属于二次函数综合题,考查了翻折变换,多边形的面积,解直角三角形,二次函数的性质等知识,解题的关键是理解题意,学会利用特殊位置解决问题,属于中考压轴题.
21.(1)点B的坐标
(2)点E坐标为,点F坐标为
(3)(0<m<1)
【分析】(1)根据A的坐标得到OA的长,由B与C的横坐标相同得到BC垂直于x轴,再由三角形ABO为等边三角形,得到OA=OB=AB=2,且求出∠OBC为30度,在直角三角形OBC中,利用30度所对的直角边等于斜边的一半求出n的值,即可得点B的坐标;
(2)设点E坐标为(0,y),在中,根据勾股定理列方程即可解出y的值,进而得出过F作FM垂直于CB,设MB=x,求出∠MBF为60度,在直角三角形MBF中,利用30度所对的直角边等于斜边的一半表示出FB,再利用勾股定理表示出FM,在直角三角形MCF中,利用勾股定理列出关于x的方程,求出方程的解得到x的值,进而求出点F坐标;
(3)当点E的坐标为(0,m)(0<m<1),可判断出点A'落在四边形EOBF外,重合部分面积两等边三角形与面积之差,表示出S与m关系式即可.
【详解】(1)解∶∵,,,
BC⊥x轴,OA=2,
∵△ABO为等边三角形,
∴OA=OB=AB=2,
∴在中,
∠BOC=30°,OB=2
∴,
∴点B的坐标.
(2)解∶设点E的坐标为(0,y),
由折叠的性质可得,
在中,,
解得:,则点E坐标为,
作FM⊥CB于点M,如下图
设,
∵,
在中,
,,
在中,
根据勾股定理得:,
解得:,
,
则点F坐标为.
(3)解:∵EF∥OB,
∴为等边三角形,
∴为等边三角形,
∵点E的坐标为(0,m)(0<m<1),
此时点A'落在四边形EOBF外时,如下图所示,
由题意可得,
,
∵,又,
是等边三角形,,
,
,
得(0<m<1)
【点睛】本题主要考查了翻折变换中折叠的性质,坐标与图形性质,等边三角形的性质,以及勾股定理,牢固掌握以上知识点和会作辅助线是做出本题的关键,此题是一道综合性较强的试题.
22.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由题意知,,则,在中,由勾股定理得,即,计算求出的值,进而可得点M的坐标;
(2)如图2,作轴于,轴于,由,可得,由折叠的性质可知, ,,,,,则,,,,,,,,,由题意知,①当时,即与重合之前,,整理即可;②当时,,整理即可;进而可得用m表达的式子;
(3)由,可知时,;时,,根据二次函数的图象与性质进行求解可得此时的取值范围;进而可得的取值范围.
【详解】(1)解:当点与顶点B重合时,由题意知,,则,
在中,由勾股定理得,即,
解得,
∴,
∴点M的坐标为.
(2)解:如图2,作轴于,轴于,
∵,,
∴,即,
由折叠的性质可知, ,,,,,
∴,,,,,
∴,,,,
由题意知,①当时,即与重合之前,;
②当时,;
综上所述,.
(3)解:∵,
∴时,;
∵时,
时,最大,;
时,,时,;
∵,
∴,
综上所述,S的取值范围.
【点睛】本题考查了含30°的直角三角形,勾股定理,正切,二次函数解析式,二次函数的图象与性质等知识.解题的关键在于熟练掌握二次函数的图象与性质.
23.(1)(2,2);
(2)
【分析】(1)解Rt△POC求得结果;
(2)①先证明折叠部分的三角形是等腰三角形,设OD=PD=x,则DM=t﹣x,在Rt△DOM中,用勾股定理列出方程,表示出OD,进而得出结论;
②当≤S≤2时,点M落在矩形OABC内部,此时重叠部分的面积就是△POM的面积,S=,,当2<S≤时,点M落在第四象限,此时重叠部分的面积S=,随t的增大而增大,求出t的取值范围即可.
【详解】(1)解:∵四边形OABC是矩形,
∴∠BCO=90°,
∵,
∴ OC=2,
∵ ,
∴PC=OC•tan∠CPO=2•tan60°=2,
∴点的坐标是(2,2);
(2)解:①∵四边形OABC是矩形,
∴OABC,
∴∠CPO=∠POD,
由折叠可得,
∠CPO=∠DPO,PM=CP=t,OM=OC=2,
∴∠POD=∠DPO,
∴△DOP是等腰三角形,
∴OD=PD,
设OD=PD=x,则DM=t﹣x,
在Rt△DOM中,由勾股定理得,
OD2﹣DM2=OM2,
∴x2﹣(t﹣x)2=4,
∴x=,
∴重合部分S△POD=××2=,
下面求 t得取值范围:
当点落在OA上时,如图,
由折叠的性质知OC=OM,CP=MP,
∵四边形OABC是矩形,
∴OABC,
∴∠CPO=∠POM,
由折叠可得,
∠CPO=∠MPO,PM=CP=t,OM=OC=2,
∴∠POM=∠MPO,
∴△MOP是等腰三角形,
∴OM=PM,
由折叠的性质知OC=OM,CP=PM,
∴OC=OM=CP=PM,
∴四边形OCPM是菱形,
∵∠COM=90°,
∴四边形OCPM是正方形,
∴t=PM=CP=OC=2,
∵点A的坐标是,点为边上的动点(点不与点,重合),
∴当2<t<6时,点在第四象限,
∴ 重合部分S△POD=(2<t<6);
②当≤S≤2时,点M落在矩形OABC内部,此时重叠部分的面积就是△POM的面积,
∴S=,
∴,
当2<S≤时,点M落在第四象限,
此时重叠部分的面积S=,随着t的增大而增大,
由=,解得,,
∵2<t<6,
∴ 舍去,
∴t=4,
∴ 2<t≤4,
综上所述,当时,写出的取值范围是.
【点睛】本题考查了矩形性质、等腰三角形的判定、勾股定理、锐角三角函数、正方形的判定和性质等知识,解决问题的关键是弄清函数的变化趋势.
24.(1)
(2)①M; ;②
【分析】(1)根据点A、C的坐标,得出OA、OC的长,从而求出tan∠CAO=,根据翻折得出△DEF≌△AEF,根据∠FDE+∠CDO=90°,∠OCD+∠CDO=90°,得出∠FDE=∠OCD,得出tan∠OCD=tan∠FAE=,在Rt△OCD中,tan∠OCD=,即可求出点D的坐标;
(2)①过点M作MN⊥x轴,证明∠BMN=∠CAB,根据tan∠BMN=tan∠CAB,得出MN=2BN,根据tan∠MDN=tan∠CAB,得出DN=2MN=4BN,根据三角函数求出AB的值,得出△DEF≌ΔAEF,用t表示出AE和BD,得出4t﹣5=3BN,用t即可表示出BN和MN,得出点M的坐标;
②分两种情况,当和时,分别求出S的最大值和最小值,即可求出S的取值范围.
【详解】(1)解:∵点A(4,0),点C(0,2),
∴OA=4,OC=2,
∵∠AOC=90°,
∴tan∠CAO=,
∵△AEF沿EF翻折后,点A落在x轴上点D处,
∴△DEF≌△AEF,
∴∠FDE=∠FAE,
∵∠CDF=90°,
∴∠FDE+∠CDO=90°,
∵∠COD=90°,
∴∠OCD+∠CDO=90°,
∴∠FDE=∠OCD,
∴∠FDE=∠OCD=∠FAE,
∴tan∠OCD=tan∠FAE=,
在Rt△OCD中,,
∴OD=,
∴D(1,0).
(2)①过点M作MN⊥x轴,如图所示:
∵∠MNB=90°,
∴∠MBN+∠BMN=90°,
∵∠ACB=90°,
∴∠CBA+∠CAB=90°,
∴∠BMN=∠CAB,
在RtΔBMN中,tan∠BMN=tan∠CAB,
∴MN=2BN,
在RtΔDMN中,tan∠MDN=tan∠CAB,
∴DN=2MN=4BN,
∴BD=DN﹣BN=3BN,
∵∠ACB=∠AOC=90°,
∴∠BCO+∠ACO=∠ACO+∠CAB=90°,
∴∠BCO=∠CAB,
在RtΔBOC中,tan∠BCO,
∴OB=OC=1,
∴AB=5,
∴△DEF≌ΔAEF,
∴AE=DE=2t,
∴BD=AD﹣AB=4t﹣5,
∴4t﹣5=3BN,
∴BN,MN=2BN,
∴M,
要使重叠部分为四边形,则,
即,
解得,
∵点E在线段AO上,
,
即,
解得:,
∴的取值范围是;
②当时,重叠部分为三角形,此时重叠部分的面积为:,
∴当时,S随t的增大而增大,当时面积最小,最小值为,
当时面积最大,最大值为,
当时,重叠部分为四边形,此时重叠部分的面积:
当时,有最大值,且最大值为,
,,
∵,
∴当时,S有最小值,且最小值为,
,,
的取值范围为.
【点睛】本题主要考查了三角形全等的判定和性质,解直角三角形的应用,二次函数的应用,作出辅助线,熟练掌握正切函数的定义,是解题的关键.
答案第10页,共69页
答案第1页,共69页
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