内容正文:
第3章 图形的平移与旋转(B卷·培优卷)
考试时间:60分钟,满分:100分
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)如图,把△ABC绕点A逆时针旋转76°得到△AB′C′.若∠BAC=35°,则∠BAC′的度数为( )
A.106° B.111° C.115° D.123°
2.(3分)如图,在△ABC中,AB=4,,D是BC的中点,直线l经过点D且可绕点D转动,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为( )
A.4 B. C. D.
3.(3分)如图,△ABE绕点B顺时针旋转一定角度后得到△CBD,点D刚好在AE的延长线上.若∠AEB=132°,则旋转角的度数为( )
A.48° B.68° C.84° D.96°
4.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,将△ABC绕点C逆时针旋转得到△A′B′C连接A′B,若点A′,B,A在同一条直线上,则AA′的长为( )
A. B.2 C.3 D.3
5.(3分)如图,△COD是△AOB绕点O顺时针旋转40°后得到的图形,若点C恰好落在AB上,且∠AOD的度数为90°,则∠AOB的度数是( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
6.(3分)如图,在正方形网格中,A,B,C,D,E,F,G,H,M,N是网格线交点,△ABC与△DEF关于某点对称,则其对称中心是( )
A.点G B.点H C.点M D.点N
7.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A′B′C′,其中点A′与点A是对应点,点B′与点B是对应点,若点B′恰好落在AB边上,则点A到直线A′C的距离等于( )
A.1 B. C. D.
8.(3分)如图,直角△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=6,点E是边AC上一点,将BE绕点B顺时针旋转60°到点F,则CF长的最小值是( )
A. B. C. D.3
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
9.(3分)如图,△ABC中,∠ACB=78°,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△EDC,使点B的对应点D恰好落在AB边上,AC、ED交于点F.若∠BCD=α,则∠EFC的度数是 .(用含α的代数式表示)
10.(3分)如图,点O为等边△ABC内一点,AO=8,BO=6,CO=10,将△AOC绕点A顺时针方向旋转60°,使AC与AB重合,点O旋转至点O1处,连接OO1,则△BOO1的面积是 .
11.(3分)如图,把Rt△ABC绕顶点C顺时针旋转90°得到Rt△DFC,若直线DF垂直平分AB,垂足为点E,连接BF,CE,且BC=2.下面四个结论:
①BF;
②∠CBF=45°;
③∠CED=30°;
④△ECD的面积为,
其中正确的结论有 .
12.(3分)如图,已知线段AB=9,点C为线段AB上一点,AC=3,点D为平面内一动点,且满足CD=3,连接BD将BD绕点D逆时针旋转90°到DE,连接BE、AE,则AE的最大值为 .
13.(3分)如图,在直角三角形△ABC内部有一动点P,∠BAC=90°,连接PA,PB,PC,若AC=6,AB=8,求PA+PB+PC的最小值 .
三.解答题(共7小题,满分61分)
14.(5分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,点C,A的对应点分别为E,F,点E落在BA上,连接AF.
(1)若∠BAC=34°,求∠BAF的度数;
(2)若AC=4,BC=3,求AF的长.
15.(7分)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(﹣4,4),B(﹣2,0),C(﹣1,2).
(1)将△ABC先向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到△A1B1C1(点A1、B1、C1分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕原点O顺时针旋转90°得到△A2B2C2(点A2、B2、C2分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A2B2C2,并写出点C2的坐标.
16.(8分)如图,等边△ABC内有一点P,若将△PBC绕点B逆时针旋转得到△P1BA.
(1)求∠PBP1的度数;
(2)若AP=4,BP=3,CP=5,求∠APB的度数.
17.(8分)如图是由小正方形组成的5×5的网格,小正方形的顶点称为格点,A,B,C,D,E五个点均为格点,F是线段CD与网格线的交点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,每个画图任务的画线不得超过三条.
(1)在图(1)中,若点A和B关于点O中心对称,画点O;
(2)在图(1)中,若点F绕点E逆时针旋转90°后得到点G,画点G;
(3)在图(2)中,在线段BC上画点M,使∠AMB=∠BAC;
(4)在图(2)中,画满足条件的格点N,使∠ANC=2∠ABC.
18.(9分)已知:如图,在同一平面内,△ABC和△A1B1C1关于点O对称.
(1)请在图中画出△A1B1C1;
(2)指出图中的对称中心是哪个点?
(3)若点O是平面直角坐标系的原点,且点A的坐标为(3,﹣1),请直接写出点A1的坐标.
19.(12分)在△ABC中,AB=10,AC=8,∠ACB=30°,将△ABC绕A按逆时针方向旋转,得到△ADE.
(1)如图1,点F为BC与DE的交点,连接AF.求证:FA平分∠DFC;
(2)如图2,点P为线段AB中点,点G是线段BC上的动点,在△ABC绕A按逆时针方向旋转的过程中,点G的对应点是点G1,求线段PG1长度的最大值与最小值.
20.(12分)如图,三角形PQR是三角形ABC经过某种变换后得到的图形,分别观察点A与点P,点B与点Q,点C与点R的坐标之间的关系.
(1)若三角形ABC内任意一点M的坐标为(x,y),点M经过这种变换后得到点N,根据你的发现,点N的坐标为 .
(2)若三角形PQR先向上平移3个单位,再向右平移4个单位得到三角形P′Q′R′,画出三角形P′Q′R′并求三角形P′AC的面积.
(3)直接写出AC与y轴交点的坐标 .
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第3章 图形的平移与旋转(B卷·培优卷)
考试时间:60分钟,满分:100分
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)如图,把△ABC绕点A逆时针旋转76°得到△AB′C′.若∠BAC=35°,则∠BAC′的度数为( )
A.106° B.111° C.115° D.123°
【分析】根据旋转的性质,得到∠CAC′=76°,利用角的和差关系进行计算即可.
【详解】解:由旋转的性质得:∠CAC′=76°,
∵∠BAC=35°,
∴∠BAC′=∠CAC′+∠BAC=76°+35°=111°,
故选:B.
2.(3分)如图,在△ABC中,AB=4,,D是BC的中点,直线l经过点D且可绕点D转动,AE⊥l,BF⊥l,垂足分别为E,F,则AE+BF的最大值为( )
A.4 B. C. D.
【分析】作CG⊥l于G,CH⊥AE交AE的延长线于H,则四边形CGEH是矩形,得到CG=EH,证明△BDF≌△CDG(AAS),得出BF=CG,推出BF=EH,则AE+BF=AE+EH=AH,从而得出当直线l⊥AC时,AE+BF的值最大,为AC,即可得解.
【详解】解:如图,作CG⊥l于G,CH⊥AE交AE的延长线于H,
,
则∠CGD=∠CGE=∠H=∠BFD=∠GEH=90°,
∴四边形CGEH是矩形,
∴EH=CG,
∵D是BC的中点,
∴CD=BD,
∵∠GDC=∠BDF,
∴△BDF≌△CDG(AAS),
∴BF=CG,
∴BF=EH,
∴AE+BF=AE+EH=AH,
∵AH<AC,
∴当直线l⊥AC时,AE+BF的值最大,为AC,即,
故选:D.
3.(3分)如图,△ABE绕点B顺时针旋转一定角度后得到△CBD,点D刚好在AE的延长线上.若∠AEB=132°,则旋转角的度数为( )
A.48° B.68° C.84° D.96°
【分析】由题意知∠BED=48°,根据旋转的性质得BE=BD,即∠BED=∠BDE=48°,由内角和定理可得答案.
【详解】解:∵点D刚好在AE的延长线上.若∠AEB=132°,
∴∠BED=48°,
∵△ABE绕点B顺时针旋转一定角度得到△CBD,
∴BE=BD,
∴∠BED=∠BDE=48°,
则∠DBE=180°﹣48°﹣48°=84°.
故选:C.
4.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,将△ABC绕点C逆时针旋转得到△A′B′C连接A′B,若点A′,B,A在同一条直线上,则AA′的长为( )
A. B.2 C.3 D.3
【分析】先根据含30°角的直角三角形的性质求出AB=2,再由旋转的性质得出∠CA'A=30°,进而判断出∠CA'A=∠A'CB,得出A'B=BC=1,求和即可得出答案.
【详解】解:在Rt△ABC中,∠A=30°,BC=1,
∴AB=2BC=2,
由旋转知,A'C=AC,
∵点A′,B,A在同一条直线上,
∴∠AA'C=∠A=30°,
∵∠ABC=90°﹣∠A=60°,
∴∠A'CB=∠ABC﹣∠CA'A=30°,
∴∠A'CB=∠CA'A,
∴A'B=BC=1,
∴AA'=A'B+AB=3,
故选:D.
5.(3分)如图,△COD是△AOB绕点O顺时针旋转40°后得到的图形,若点C恰好落在AB上,且∠AOD的度数为90°,则∠AOB的度数是( )
A.40° B.50° C.60° D.70°
【分析】根据旋转的性质可得∠AOC=∠BOD=40°,进而根据∠AOD的度数为90°,得出∠COB=10°,即可求解.
【详解】解:∵△COD是△AOB绕点O顺时针旋转40°后得到的图形,
∴∠AOC=∠BOD=40°,
∵∠AOD=90°,
∴∠COB=90°﹣40°﹣40°=10°,
∴∠AOB=∠AOC+∠BOC=50°,
故选:B.
6.(3分)如图,在正方形网格中,A,B,C,D,E,F,G,H,M,N是网格线交点,△ABC与△DEF关于某点对称,则其对称中心是( )
A.点G B.点H C.点M D.点N
【分析】A、D两点到M的距离相等且三点在一条直线上,B、E两点到M都是2×3的网格且三点在一条直线上,C、F两点到M都是1×2的网格且三点在一条直线上,可得对称中心是点M.
【详解】解:AD、CF、BE相交于点M,
∴点M是△ABC与△DEF的对称中心,
故选:C.
7.(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A′B′C′,其中点A′与点A是对应点,点B′与点B是对应点,若点B′恰好落在AB边上,则点A到直线A′C的距离等于( )
A.1 B. C. D.
【分析】作AH⊥A′C于H,先根据含30°角的直角三角形的性质和三角形内角和得BC=1,∠B=60°,再根据勾股定理得出,然后根据旋转的性质可得∠ACH=∠BCB′=60°,最后根据勾股定理即可得出答案.
【详解】解:作AH⊥A′C于H,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=1,
∴∠B=60°,AB=2,
在直角三角形ABC中,由勾股定理得:,
∵将△ABC绕点C顺时针旋转得到△A′B′C,
∴CB=CB′,∠A′CB′=∠ACB=90°,
∴∠B=∠CB′B=60°,
∴∠BCB′=60°,
∴∠ACH=∠BCB′=60°,
∵∠AHC=90°,
∴∠CAH=30°,
∴,
在直角三角形ACH中,由勾股定理得:,
∴点A到直线A′C的距离等于,
故选:C.
8.(3分)如图,直角△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,BC=6,点E是边AC上一点,将BE绕点B顺时针旋转60°到点F,则CF长的最小值是( )
A. B. C. D.3
【分析】取AB的中点为点D,连接DE,过点D作DH⊥AC,垂足为H,在Rt△ABC中,利用含30度角的直角三角形的性质可求出AB的长,∠ABC的度数,再根据线段的中点定义可得AD=BDAB=6,从而可得DHAD=3,然后利用旋转的性质可得:BE=BF,∠EBF=60°,从而利用等式的性质可得∠ABE=∠CBF,进而利用SAS证明△BDE≌△BCF,最后利用全等三角形的性质可得DE=CF,再根据垂线段最短,即可解答.
【详解】解:取AB的中点为点D,连接DE,过点D作DH⊥AC,垂足为H,
∴∠AHD=90°,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,BC=6,
∴AB=2BC=12,∠ABC=90°﹣∠A=60°,
∵点D是AB的中点,
∴AD=BDAB=6,
∴DHAD=3,
由旋转得:BE=BF,∠EBF=60°,
∴∠EBF=∠ABC=60°,
∴∠EBF﹣∠EBC=∠ABC﹣∠EBC,
∴∠ABE=∠CBF,
∵BD=BC=6,
∴△BDE≌△BCF(SAS),
∴DE=CF,
当DE⊥AC时,即当点E和点H重合时,DE有最小值,且最小值为3,
∴CF长的最小值是3,
故选:D.
二.填空题(共5小题,满分15分,每小题3分)
9.(3分)如图,△ABC中,∠ACB=78°,将△ABC绕点C顺时针旋转得到△EDC,使点B的对应点D恰好落在AB边上,AC、ED交于点F.若∠BCD=α,则∠EFC的度数是 .(用含α的代数式表示)
【分析】由旋转的性质可知,BC=CD,∠B=∠EDC,∠A=∠E,∠ACE=∠BCD,因为∠BCD=α,所以∠B=∠BDC90°,∠ACE=α,由三角形内角和可得,∠A=12°.所以∠E=12°.再由三角形内角和定理可知,∠EFC=180°﹣∠ECF﹣∠E=168°α.
【详解】解:由旋转的性质可知,BC=CD,∠B=∠EDC,∠A=∠E,∠ACE=∠BCD,
∵∠BCD=α,
∴∠B=∠BDC90°,∠ACE=α,
∵∠ACB=78°,
∴∠A=180°﹣78°﹣∠B=180°﹣78°﹣9012°.
∴∠E=12°.
∴∠EFC=180°﹣∠ECF﹣∠E=168°α.
故答案为:168°α.
10.(3分)如图,点O为等边△ABC内一点,AO=8,BO=6,CO=10,将△AOC绕点A顺时针方向旋转60°,使AC与AB重合,点O旋转至点O1处,连接OO1,则△BOO1的面积是 24 .
【分析】根据旋转的性质可得O1B=OC=10,AO=AO1,∠OAO1=60°,从而可得△OAO1是等边三角形,然后利用勾股定理的逆定理,进行计算可得△OBO1是直角三角形,从而可得∠O1OB=90°,最后利用三角形的面积进行计算即可解答.
【详解】解:由旋转得:
O1B=OC=10,AO=AO1,∠OAO1=60°,
∴△OAO1是等边三角形,
∴OO1=AO=8,
在△BOO1中,OB2+O1O2=62+82=100,O1B2=102=100,
∴OB2+O1O2=O1B2,
∴△OBO1是直角三角形,
∴∠O1OB=90°,
∴△BOO1的面积OB•OO1
6×8
=24,
故答案为:24.
11.(3分)如图,把Rt△ABC绕顶点C顺时针旋转90°得到Rt△DFC,若直线DF垂直平分AB,垂足为点E,连接BF,CE,且BC=2.下面四个结论:
①BF;
②∠CBF=45°;
③∠CED=30°;
④△ECD的面积为,
其中正确的结论有 ①②④ .
【分析】利用旋转的性质得CF=CB=2,∠BCF=90°,则可得△CBF为等腰直角三角形,于是可对①②进行判断;由于直线DF垂直平分AB,则FA=FB,BE=AE,于是根据等腰三角形的性质和三角形外角性质可计算出∠ECA=∠A=22.5°,然后根据三角形内角和可计算出∠CEF,从而可对③进行判断;作EH⊥BD于H,如图,根据三角形中位线性质得EHAC1,利用旋转性质得CD=CA=2+2,则利用三角形面积公式可计算出△ECD的面积,从而可对④进行判断.
【详解】解:∵把Rt△ABC绕顶点C顺时针旋转90°得到Rt△DFC,
∴CF=CB=2,∠BCF=90°,
∴△CBF为等腰直角三角形,
∴BFBC=2,∠CBF=45°,所以①②正确;
∵直线DF垂直平分AB,
∴FA=FB,BE=AE,
∴∠A=∠ABF,
而∠BFC=∠A+∠ABF=45°,
∴∠A=22.5°,
∵CE为斜边AB上的中线,
∴EC=EA,
∴∠ECA=∠A=22.5°,
∴∠CEF=180°﹣90°﹣2×22.5°=45°,所以③错误;
作EH⊥BD于H,如图,
∵把Rt△ABC绕顶点C顺时针旋转90°得到Rt△DFC,
∴CD=CA=2+2,
∵点E为AB的中点,
∴EHAC1,
∴△ECD的面积•(1)•(2+2)=23,所以④正确.
故答案为①②④.
12.(3分)如图,已知线段AB=9,点C为线段AB上一点,AC=3,点D为平面内一动点,且满足CD=3,连接BD将BD绕点D逆时针旋转90°到DE,连接BE、AE,则AE的最大值为 33 .
【分析】如图,以BC为直角边在直线AB的上方作等腰Rt△OCB,OC=BC,∠OCB=90°,连接AO,OE.证明△CBD∽△OBE,推出,求出OE,OA即可解决问题.
【详解】解:如图,以BC为直角边在直线AB的上方作等腰Rt△OCB,OC=BC,∠OCB=90°,连接AO,OE.
∵△OCB,△EDB都是等腰直角三角形,
∴∠CBO=∠DBE=45°,OBBC,BEBD,
∴,∠CBD=∠OBE,
∴△CBD∽△OBE,
∴,
∵CD=3,
∴OE=3,
∵AB=9,AC=3,
∴BC=OC=6,
在Rt△ACO中,∵∠ACO=90°,AC=3,OC=6,
∴OA3,
∵AE≤OA+OE,
∴AE≤33,
∴AE的最大值为33.
故答案为33.
13.(3分)如图,在直角三角形△ABC内部有一动点P,∠BAC=90°,连接PA,PB,PC,若AC=6,AB=8,求PA+PB+PC的最小值 2 .
【分析】如图,将△ACP绕点C顺时针旋转60°得到△ECF,连接PF,BE,作EH⊥BA交BA的延长线于H.首先证明PA+PB+PC≥BE,求出BE的值即可解决问题.
【详解】解:如图,将△ACP绕点C顺时针旋转60°得到△ECF,连接PF,BE,作EH⊥BA交BA的延长线于H.
由旋转的旋转可知:PA=EF,△PCF,△ACE是等边三角形,
∴PF=PC,
∴PA+PB+PC=EF+FP+PB,
∵EF+FP+PB≥BE,
∴当B,P,F,E共线时,PA+PB+PC的值最小,
∵∠BAC=90°,∠CAE=60°,
∴∠HAE=180°﹣90°﹣60°=30°,
∵EH⊥AH,AE=AC=6,
∴EHAE=3.AHEH=3,
∴BE2,
∴PA+PB+PC的最小值为2.
故答案为2.
三.解答题(共7小题,满分61分)
14.(5分)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,点C,A的对应点分别为E,F,点E落在BA上,连接AF.
(1)若∠BAC=34°,求∠BAF的度数;
(2)若AC=4,BC=3,求AF的长.
【分析】(1)根据三角形的内角和定理得出∠ABC=56°,根据旋转的性质得出∠EBF=∠ABC=56°,AB=BF,最后根据等腰三角形的性质,即可解答;
(2)根据勾股定理得出,根据旋转的性质得出BE=BC=3,EF=AC=4,进而得出AE=AB﹣BE=2,最后根据勾股定理即可解答.
【详解】解:(1)在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC=34°,
∴∠ABC=56°,
∵将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,
∴∠EBF=∠ABC=56°,AB=BF,
∴;
(2)由勾股定理得:AB5,
∵将△ABC绕着点B逆时针旋转得到△FBE,
∴BE=BC=3,EF=AC=4,
∴AE=AB﹣BE=2,
∴.
15.(7分)如图,在平面直角坐标系中,已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(﹣4,4),B(﹣2,0),C(﹣1,2).
(1)将△ABC先向右平移3个单位,再向下平移3个单位得到△A1B1C1(点A1、B1、C1分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A1B1C1;
(2)将△ABC绕原点O顺时针旋转90°得到△A2B2C2(点A2、B2、C2分别与点A、B、C对应),请在图中画出△A2B2C2,并写出点C2的坐标.
【分析】(1)先找到点A,B,C平移后的对应点A1、B1、C1,再顺次连接,即可求解;
(2)先找到点A,B,C平移后的对应点A2、B2、C2,再顺次连接,即可求解.
【详解】解:(1)如图,即为所求;
(2)如图,即为所求;点C2的坐标为(2,1).
16.(8分)如图,等边△ABC内有一点P,若将△PBC绕点B逆时针旋转得到△P1BA.
(1)求∠PBP1的度数;
(2)若AP=4,BP=3,CP=5,求∠APB的度数.
【分析】(1)根据旋转的性质:对应角相等,以及等边三角形的性质:三个角均为60°,即可得解;
(2)将△ABP绕点A顺时针旋转60°,得到△ACP2,连接PP2,可得:△APP2为等边三角形,利用勾股定理逆定理可得:△PP2C是直角三角形,即可得解.
【详解】解:(1)∵△ABC是等边三角形,
∴∠ABC=60°,
∵将△PBC绕点A逆时针旋转到△P1AB,
∴∠ABC=∠PBP1,
∠PBP1=∠ABC=60°;
(2)如图,将△ABP绕点A顺时针旋转60°,得到△BCP2,连接PP2,
则:∠BPA=∠CP2B,BP=BP2,∠PBP2=60°,
∴△BPP2为等边三角形,
∴∠BP2P=60°,
∵AP=4,BP=3,CP=5,
∴PP2=BP2=BP=3,CP2=AP=4,
∴42+32=25=CP2,
∴△PP2C是直角三角形,
∴∠CP2P=90°,
∴∠APB=∠CP2B=∠PP2B+PP2C=60°+90°=150°.
17.(8分)如图是由小正方形组成的5×5的网格,小正方形的顶点称为格点,A,B,C,D,E五个点均为格点,F是线段CD与网格线的交点,仅用无刻度的直尺在给定网格中完成画图,每个画图任务的画线不得超过三条.
(1)在图(1)中,若点A和B关于点O中心对称,画点O;
(2)在图(1)中,若点F绕点E逆时针旋转90°后得到点G,画点G;
(3)在图(2)中,在线段BC上画点M,使∠AMB=∠BAC;
(4)在图(2)中,画满足条件的格点N,使∠ANC=2∠ABC.
【分析】(1)利用网格特征作出AB的中点O即可;
(2)作出线段CT绕点E逆时针旋转90°的线段BK,可得点G,连接EG即可;
(3)如图2中,取格点K,连接AK交BC一点M,则∠BAK=45°,可证∠AMB=∠BAC;
(4)作出△ABC的外心N即可.
【详解】解:(1)如图1中,点O即为所求;
(2)如图1中,点G即为所求;
(3)如图2中,点M即为所求
(4)如图2中,点N即为所求
18.(9分)已知:如图,在同一平面内,△ABC和△A1B1C1关于点O对称.
(1)请在图中画出△A1B1C1;
(2)指出图中的对称中心是哪个点?
(3)若点O是平面直角坐标系的原点,且点A的坐标为(3,﹣1),请直接写出点A1的坐标.
【分析】(1)根据对称点所连线段都经过对称中心.而且被对称中心平分即可作图;
(2)由对称中心定义即可得出结论;
(3)根据关于原点对称的点横纵坐标均为原坐标相反数即可得出答案.
【详解】解:(1)在同一平面内,△ABC和△A1B1C1关于点O对称.如图,△A1B1C1为所求.
(2)如图,点O即是对称中心;
(3)点A的坐标为(3,﹣1),A1是点A关于原点的中心对称;
∴A1(﹣3,1).
19.(12分)在△ABC中,AB=10,AC=8,∠ACB=30°,将△ABC绕A按逆时针方向旋转,得到△ADE.
(1)如图1,点F为BC与DE的交点,连接AF.求证:FA平分∠DFC;
(2)如图2,点P为线段AB中点,点G是线段BC上的动点,在△ABC绕A按逆时针方向旋转的过程中,点G的对应点是点G1,求线段PG1长度的最大值与最小值.
【分析】(1)先判断出AM=AN,即可得出结论;
(2)①当G在BC上运动至垂足点D,△ABC绕点A旋转,使点G的对应点G1在线段AB上时,PG1最小;
②当G在BC上运动至点C,△ABC绕点A旋转,使点G的对应点G1在线段AB延长线上时,PG1最大,即可求得线段PG1长度的最大值与最小值.
【详解】(1)证明:作AM⊥BC于点M,AN⊥DE于点N,如图1,
根据旋转的性质可知:△ABC≌△ADE,
∵AM⊥BC于点M,AN⊥DE于点N,
∴AM=AN,
∴FA平分∠DFC,
(2)解:线段PG1长度的最小值45,PG1长度的最大值为5+8;
解题过程如下:
①过点A作AF⊥BC于F,如图a,
∵△ABC为钝角三角形,
∴点F在线段BC上,
在Rt△ACF中,AC=8,∠ACB=30°,
∴AFAC=4,
∵AB=10,点P为线段AB中点,
∴APAB=5,
当G在BC上运动,AG与BC垂直,即点F与点G重合时,△ABC绕点A旋转,使点G的对应点G1在线段AB上,此时PG1最小,
最小值为:PG1=AG1﹣AP=AF﹣AP=45;
②当G在BC上运动至点C,如图b,
△ABC绕点A旋转,使点G的对应点G1在线段BA延长线上时,PG1最大,
最大值为:PG1=AP+AG1=AP+AC=5+8.
综上所述,线段PG1长度的最小值45,PG1长度的最大值为5+8;
20.(12分)如图,三角形PQR是三角形ABC经过某种变换后得到的图形,分别观察点A与点P,点B与点Q,点C与点R的坐标之间的关系.
(1)若三角形ABC内任意一点M的坐标为(x,y),点M经过这种变换后得到点N,根据你的发现,点N的坐标为 (﹣x,﹣y) .
(2)若三角形PQR先向上平移3个单位,再向右平移4个单位得到三角形P′Q′R′,画出三角形P′Q′R′并求三角形P′AC的面积.
(3)直接写出AC与y轴交点的坐标 (0,) .
【分析】(1)依据点M与点N关于原点对称,即可得到点N的坐标;
(2)依据三角形PQR先向上平移3个单位,再向右平移4个单位即可得到三角形P′Q′R′,进而得出三角形P′AC的面积.
(3)先求得直线AC解析式为yx,当x=0时,y,即AC与y轴交点的坐标为(0,).
【详解】解:(1)如图,点M与点N关于原点对称,
∴点N的坐标为(﹣x,﹣y),
故答案为:(﹣x,﹣y);
(2)如图,△P′Q′R′即为所求,
S△P'AC3×41×21×3﹣1×1=6﹣1﹣1.5﹣1=2.5;
(3)设直线AC解析式为y=kx+b,
把A(4,3),C(1,2)代入,可得
,
解得,
∴直线AC解析式为yx,
当x=0时,y,即AC与y轴交点的坐标为(0,).
故答案为:(0,).
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