内容正文:
专题07 图形的变换
课标要求
考点
考向
一、图形的轴对称
1. 通过具体实例理解轴对称的概念,探索它的基本性质:成轴对称的两个图形中对应点的连线被对称轴垂直平分。
2. 能画出简单平面图形(点、线段、直线、三角形等)关于给定对称轴的对称图形。
3. 理解轴对称图形的概念;探索等腰三角形、矩形、菱形、正多边形、圆的轴对称性质。
4. 认识并欣赏自然界和现实生活中的轴对称图形。
二、图形的旋转
5. 通过具体实例认识平面图形关于旋转中心的旋转。探索它的基本性质: 一个图形和旋转得到的图形中,对应点到旋转中心距离相等,两组对应点分别与旋转中心连线所成的角相等。
6. 了解中心对称、中心对称图形的概念,探索它们的基本性质:成中心对称的两个图形中,对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分。
7. 探索线段、平行四边形、正多边形、圆的中心对称性质。
8. 认识并欣赏自然界和现实生活中的中心对称图形。
三、图形的平移
9. 通过具体实例认识平移,探索它的基本性质:一个图形和它经过平移所得的图形中,两组对应点的连线平行(或在同一条直线上)且相等。
10. 认识并欣赏平移在自然界和现实生活中的应用。
11. 运用图形的轴对称、旋转、平移进行图案设计。
图
形
的
对 称
平 移
旋
转
考向一 轴对称图形与中心对称图形
考向二 图形变换的性质
考向三 坐标系下的图形变换综合
考点 图形轴对称、平移、旋转
►考向 轴对称图形与中心对称图形
1.(2024·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(2023·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.全 B.面 C.发 D.展
3.(2022·天津·中考真题)在一些美术字种,有的汉字是轴对称图形,下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.爱 B.国 C.敬 D.业
►考向二 图形变换的性质
4.(2024·天津·中考真题)如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为,延长交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
5.(2023·天津·中考真题)如图,把以点A为中心逆时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
6.(2022·天津·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
►考向三 坐标系下的图形变换综合
7.(2024·天津·中考真题)将一个平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图②,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段BE的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
8.(2023·天津·中考真题)在平面直角坐标系中,O为原点,菱形的顶点,矩形的顶点.
(1)填空:如图①,点C的坐标为________,点G的坐标为________;
(2)将矩形沿水平方向向右平移,得到矩形,点E,F,G,H的对应点分别为,,,.设,矩形与菱形重叠部分的面积为S.
①如图②,当边与相交于点M、边与相交于点N,且矩形与菱形重叠部分为五边形时,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,求S的取值范围(直接写出结果即可).
9.(2022·天津·中考真题)将一个矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,点P在边上(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x轴的正半轴相交于点Q,且,点O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,分别与边相交于点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)若折叠后重合部分的面积为,则t的值可以是___________(请直接写出两个不同的值即可).
1.(2024·天津西青·二模)下列图形中,既可以看作是轴对称图形也可以看作是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(2024·天津武清·三模)下面4个小篆字中,可以看作是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.(2024·天津红桥·三模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
4.(2024·天津和平·三模)如图,在中,,若M是边上任意一点,将绕点A顺时针旋转得到,点M的对应点为点N,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
5.(2023·天津西青·一模)如图,在中,,,将绕点逆时针旋转60°得到,点,的对应点分别为,,连接交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
6.(2024·天津河西·一模)如图,在中,,将绕点C顺时针旋转得到,点A,B的对应点分别是D,E,连接与相交于点F.则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2024·天津和平·二模)如图,在中,,将以点为中心顺时针旋转得到,点A,B的对应点分别为D,E,连接AD.当点A,D,E在同一条直线上时,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2025·天津北辰·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,是等边三角形,点,点B在第一象限,矩形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限,射线经过边的中点.
(1)如图①,点B的坐标为_______;点D的坐标为_______;
(2)将矩形沿x轴向右平移,得到矩形点O,C,D,E的对应点分别为,,,,设,矩形与重叠部分的面积为S.
①如图②,当点在的外部,且矩形与重叠部分为五边形时,,与分别相交于点F和点G,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)
9.(2024·天津西青·二模)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).
10.(2024·天津武清·三模)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).
11.(2024·天津红桥·三模)在平面直角坐标系中,点,点,将绕点B顺时针旋转,得,点A,O旋转后的对应点为,,记旋转角为.
(1)填空:如图①,当时,点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)如图②,当时,求点的坐标;
(3)连接,设线段的中点为M,连接,求线段的长的最小值(直接写出结果即可).
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专题07 图形的变换
课标要求
考点
考向
一、图形的轴对称
1. 通过具体实例理解轴对称的概念,探索它的基本性质:成轴对称的两个图形中对应点的连线被对称轴垂直平分。
2. 能画出简单平面图形(点、线段、直线、三角形等)关于给定对称轴的对称图形。
3. 理解轴对称图形的概念;探索等腰三角形、矩形、菱形、正多边形、圆的轴对称性质。
4. 认识并欣赏自然界和现实生活中的轴对称图形。
二、图形的旋转
5. 通过具体实例认识平面图形关于旋转中心的旋转。探索它的基本性质: 一个图形和旋转得到的图形中,对应点到旋转中心距离相等,两组对应点分别与旋转中心连线所成的角相等。
6. 了解中心对称、中心对称图形的概念,探索它们的基本性质:成中心对称的两个图形中,对应点的连线经过对称中心,且被对称中心平分。
7. 探索线段、平行四边形、正多边形、圆的中心对称性质。
8. 认识并欣赏自然界和现实生活中的中心对称图形。
三、图形的平移
9. 通过具体实例认识平移,探索它的基本性质:一个图形和它经过平移所得的图形中,两组对应点的连线平行(或在同一条直线上)且相等。
10. 认识并欣赏平移在自然界和现实生活中的应用。
11. 运用图形的轴对称、旋转、平移进行图案设计。
图
形
的
对 称
平 移
旋
转
考向一 轴对称图形与中心对称图形
考向二 图形变换的性质
考向三 坐标系下的图形变换综合
考点 图形轴对称、平移、旋转
►考向 轴对称图形与中心对称图形
1.(2024·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查轴对称图形,掌握轴对称图形的定义:如果一个图形沿某一条直线对折,对折后的两部分是完全重合的,那么就称这样的图形为轴对称图形是解题的关键.
【详解】解:A.不是轴对称图形;
B.不是轴对称图形;
C.是轴对称图形;
D.不是轴对称图形;
故选C.
2.(2023·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.全 B.面 C.发 D.展
【答案】A
【分析】根据轴对称的定义判断即可;
【详解】解:全面发展四个字中,可以看作是轴对称图形的是全;
故选A.
【点睛】本题考查了轴对称图形:如果一个平面图形沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴;掌握定义是解题关键.
3.(2022·天津·中考真题)在一些美术字种,有的汉字是轴对称图形,下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.爱 B.国 C.敬 D.业
【答案】D
【分析】根据轴对称图形的定义,逐个进行判断即可.轴对称图形:一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.
【详解】解:A、B、C均不能找到一条直线,使A、B、C沿着该直线折叠后,直线两旁的部分能够完全重合,
故A、B、C不是轴对称图形,不符合题意;
D能找到一条直线,使D沿着该直线折叠后,直线两旁的部分能够完全重合,故D是轴对称图形,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题主要考查了轴对称图形的定义,解题的关键是掌握轴对称图形:一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.
►考向二 图形变换的性质
4.(2024·天津·中考真题)如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为,延长交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转性质以及两个锐角互余的三角形是直角三角形,平行线的判定,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先根据旋转性质得,结合,即可得证,再根据同旁内角互补证明两直线平行,来分析不一定成立;根据图形性质以及角的运算或线段的运算得出A和C选项是错误的.
【详解】解:记与相交于一点H,如图所示:
∵中,将绕点顺时针旋转得到,
∴
∵
∴在中,
∴
故D选项是正确的,符合题意;
设
∴
∵
∴
∴
∵不一定等于
∴不一定等于
∴不一定成立,
故B选项不正确,不符合题意;
∵不一定等于
∴不一定成立,
故A选项不正确,不符合题意;
∵将绕点顺时针旋转得到,
∴
∴
故C选项不正确,不符合题意;
故选:D
5.(2023·天津·中考真题)如图,把以点A为中心逆时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据旋转的性质即可解答.
【详解】根据题意,由旋转的性质,
可得,,,
无法证明,,故B选项和D选项不符合题意,
,故C选项不符合题意,
,故A选项符合题意,
故选:A.
【点睛】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质和三角形外角运用是解题的关键.
6.(2022·天津·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据旋转的性质,对每个选项逐一判断即可.
【详解】解:∵将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,∴△ABM≌△ACN,
∴AB=AC,AM=AN,
∴AB不一定等于AN,故选项A不符合题意;
∵△ABM≌△ACN,
∴∠ACN=∠B,
而∠CAB不一定等于∠B,
∴∠ACN不一定等于∠CAB,
∴AB与CN不一定平行,故选项B不符合题意;
∵△ABM≌△ACN,
∴∠BAM=∠CAN,∠ACN=∠B,
∴∠BAC=∠MAN,
∵AM=AN,AB=AC,
∴△ABC和△AMN都是等腰三角形,且顶角相等,
∴∠B=∠AMN,
∴∠AMN=∠ACN,故选项C符合题意;
∵AM=AN,
而AC不一定平分∠MAN,
∴AC与MN不一定垂直,故选项D不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的判定与性质.旋转变换是全等变换,利用旋转不变性是解题的关键.
►考向三 坐标系下的图形变换综合
7.(2024·天津·中考真题)将一个平行四边形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,且.
(1)填空:如图①,点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)若为轴的正半轴上一动点,过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,点的对应点为.设.
①如图②,若直线与边相交于点,当折叠后四边形与重叠部分为五边形时,与相交于点.试用含有的式子表示线段BE的长,并直接写出的取值范围;
②设折叠后重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据平行四边形的性质,得出结合勾股定理,即可作答.
(2)①由折叠得,,再证明是等边三角形,运用线段的和差关系列式化简,,考虑当与点重合时,和当与点B重合时,分别作图,得出的取值范围,即可作答.
②根据①的结论,根据解直角三角形的性质得出,再分别以时,时,,分别作图,运用数形结合思路列式计算,即可作答.
【详解】(1)解:如图:过点C作
∵四边形是平行四边形,,
∴
∵
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
故答案为:,
(2)解:①∵过点作直线轴,沿直线折叠该纸片,折叠后点的对应点落在轴的正半轴上,
∴,,
∴
∵
∴
∴
∵四边形为平行四边形,
∴,,
∴是等边三角形
∴
∵
∴
∴;
当与点重合时,
此时与的交点为E与A重合,
如图:当与点B重合时,
此时与的交点为E与B重合,
∴的取值范围为;
②如图:过点C作
由(1)得出,
∴,
∴
当时,
∴,开口向上,对称轴直线
∴在时,随着的增大而增大
∴;
当时,如图:
∴,随着的增大而增大
∴在时;在时;
∴当时,
∵当时,过点E作,如图:
∵由①得出是等边三角形,
∴,
∴,
∴
∵
∴开口向下,在时,有最大值
∴
∴在时,
∴
则在时,;
当时,如图,
∴,随着的增大而减小
∴在时,则把分别代入
得出,
∴在时,
综上:
【点睛】本题考查了平行四边形的性质,解直角三角形的性质,折叠性质,二次函数的图象性质,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
8.(2023·天津·中考真题)在平面直角坐标系中,O为原点,菱形的顶点,矩形的顶点.
(1)填空:如图①,点C的坐标为________,点G的坐标为________;
(2)将矩形沿水平方向向右平移,得到矩形,点E,F,G,H的对应点分别为,,,.设,矩形与菱形重叠部分的面积为S.
①如图②,当边与相交于点M、边与相交于点N,且矩形与菱形重叠部分为五边形时,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,求S的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),.
(2)①;②
【分析】(1)根据矩形及菱形的性质可进行求解;
(2)①由题意易得,然后可得,则有,进而根据割补法可进行求解面积S;②由①及题意可知当时,矩形和菱形重叠部分的面积是增大的,当时,矩形和菱形重叠部分的面积是减小的,然后根据题意画出图形计算面积的最大值和最小值即可.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,且,
∴,
∴;
连接,交于一点H,如图所示:
∵四边形是菱形,且,
∴,,
∴,
∴,
故答案为,;
(2)解:①∵点,点,点,
∴矩形中,轴,轴,.
∴矩形中,轴,轴,.
由点,点,得.
在中,,得.
在中,由,得.
∴.同理,得.
∵,得.
又,
∴,
当时,则矩形和菱形重叠部分为,
∴的取值范围是.
②由①及题意可知当时,矩形和菱形重叠部分的面积是增大的,当时,矩形和菱形重叠部分的面积是减小的,
∴当时,矩形和菱形重叠部分如图所示:
此时面积S最大,最大值为;
当时,矩形和菱形重叠部分如图所示:
由(1)可知B、D之间的水平距离为,则有点D到的距离为,
由①可知:,
∴矩形和菱形重叠部分为等边三角形,
∴该等边三角形的边长为,
∴此时面积S最小,最小值为;
综上所述:当时,则.
【点睛】本题主要考查矩形、菱形的性质及三角函数、图形与坐标,熟练掌握矩形、菱形的性质及三角函数、图形与坐标是解题的关键.
9.(2022·天津·中考真题)将一个矩形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点,点P在边上(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x轴的正半轴相交于点Q,且,点O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,分别与边相交于点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)若折叠后重合部分的面积为,则t的值可以是___________(请直接写出两个不同的值即可).
【答案】(1),点的坐标为
(2),其中t的取值范围是
(3)3,.(答案不唯一,满足即可)
【分析】(1)先根据折叠的性质得,即可得出,作,然后求出和OH,可得答案;
(2)根据题意先表示,再根据,表示QE,然后根据表示即可,再求出取值范围;
(3)求出t=3时的重合部分的面积,可得从t=3之后重合部分的面积始终是,再求出P与C重合时t的值可得t的取值范围,问题得解.
【详解】(1)在中,由,得.
根据折叠,知,
∴,.
∵,
∴.
如图,过点O′作,垂足为H,则.
∴在中,得.
由,得,则.
由,
得,.
∴点的坐标为.
(2)∵点,
∴.
又,
∴.
同(1)知,,.
∵四边形是矩形,
∴.
在中,,得.
∴.
又,
∴.
如图,当点O′与AB重合时,,,
则,
∴,
∴,
解得t=2,
∴t的取值范围是;
(3)3,.(答案不唯一,满足即可)
当点Q与点A重合时,,,
∴,
则.
∴t=3时,重合部分的面积是,
从t=3之后重合部分的面积始终是,
当P与C重合时,OP=6,∠OPQ=30°,此时t=OP·tan30°=,
由于P不能与C重合,故,
所以都符合题意.
【点睛】这是一道关于动点的几何综合问题,考查了折叠的性质,勾股定理,含30°直角三角形的性质,矩形的性质,解直角三角形等.
1.(2024·天津西青·二模)下列图形中,既可以看作是轴对称图形也可以看作是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了中心对称图形和轴对称图形,根据轴对称图形和中心对称图形的定义解答,即将一个图形沿某直线折叠直线两旁的部分能够重合,这样的图形是轴对称图形,将一个图形绕某点旋转能够与本身重合,这样的图形是中心对称图形.
【详解】解:A、既是轴对称图形又是中心对称图形,符合题意;
B、是中心对称图形,不是轴对称图形,不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意.
故选:A.
2.(2024·天津武清·三模)下面4个小篆字中,可以看作是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了中心对称图形的知识,把一个图形绕某一点旋转后,能够与原图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形,熟练掌握中心对称图形的概念,是解题的关键.
【详解】解:A、绕某一点旋转后,不能够与原图形重合,故不是中心对称图形,不符合题意;
B、绕某一点旋转后,不能够与原图形重合,故不是中心对称图形,不符合题意;
C、绕某一点旋转后,不能够与原图形重合,故不是中心对称图形,不符合题意;
D、绕某一点旋转后,能够与原图形重合,故是中心对称图形,符合题意;
故选:D.
3.(2024·天津红桥·三模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了轴对称图形的概念,根据概念即可,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,这时,我们也可以说这个图形关于这条直线(成轴)对称,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解:A、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
B、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
C、是轴对称图形,故本选项符合题意;
D、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
故选:C.
4.(2024·天津和平·三模)如图,在中,,若M是边上任意一点,将绕点A顺时针旋转得到,点M的对应点为点N,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的判定与性质.旋转变换是全等变换,利用旋转不变性是解题的关键.
【详解】解:∵将绕点A逆时针旋转得到,
∴,
∴,,
∴不一定等于,故选项A不符合题意;
∵,
∴,,
∴,
∵,,
∴和都是等腰三角形,且顶角相等,
∴,
又∵,
∴,故选项B符合题意;
∵,
∴,
∴,故选项C不符合题意;
∵,而不一定平分,
∴与不一定垂直,故选项D不符合题意;
故选:B.
5.(2023·天津西青·一模)如图,在中,,,将绕点逆时针旋转60°得到,点,的对应点分别为,,连接交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据三角形内角和定理求出,由旋转的性质可得,,,即可证明是等边三角形,,即可判断B;进而得到,求出,即可判断A、D;求出,得到,即可判断C.
【详解】解:∵,,
∴,
由旋转的性质可得,,,
∴是等边三角形,,故B结论不正确;
∴,
∴,故A的结论正确;
∴,
∴,故D的结论不正确;
∵,
∴,
∴,故C的结论不正确;
故选A.
【点睛】本题主要考查了等边三角形的性质与判定,旋转的性质,三角形内角和定理,等腰三角形的判定,平行线的判定等等,证明是等边三角形是解题的关键.
6.(2024·天津河西·一模)如图,在中,,将绕点C顺时针旋转得到,点A,B的对应点分别是D,E,连接与相交于点F.则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,掌握旋转的性质是解题的关键.由旋转的性质可得从而得到是等边三角形,即可求解.
【详解】解:将绕点C顺时针旋转得到,
,
是等边三角形,
,
故选:D.
7.(2024·天津和平·二模)如图,在中,,将以点为中心顺时针旋转得到,点A,B的对应点分别为D,E,连接AD.当点A,D,E在同一条直线上时,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查旋转的性质,等边三角形的判定和性质,平行线的判定,掌握相关的知识是解题的关键.
根据旋转的性质证是等边三角形,根据等边三角形的性质,结合平行线的判定求解即可.
【详解】∵将以点为中心顺时针旋转得到,,
∴,,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∵,
∴.
故选:D.
8.(2025·天津北辰·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,是等边三角形,点,点B在第一象限,矩形的顶点,点C在y轴的正半轴上,点D在第二象限,射线经过边的中点.
(1)如图①,点B的坐标为_______;点D的坐标为_______;
(2)将矩形沿x轴向右平移,得到矩形点O,C,D,E的对应点分别为,,,,设,矩形与重叠部分的面积为S.
①如图②,当点在的外部,且矩形与重叠部分为五边形时,,与分别相交于点F和点G,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)
【答案】(1),
(2)①,;②
【分析】(1)过点B作于,记射线与交于点,中点记为N,由是等边三角形得到,,然后解直角三角形得到,,故;解直角三角形求出,则由矩形的性质得到,那么;
(2)①由平移可得,则,那么,,同理,故由,求得,当点与点重合时,此时矩形与重叠部分为四边形,,故使得矩形与重叠部分为五边形时,则;当点恰好落在上时, 在中,,,则,那么,故t的取值范围为;②分类讨论,通过解直角三角形分别求出关于的函数表达式,借助于一次函数或二次函数的性质求出的取值范围即可.
【详解】(1)解:过点B作于,记射线与交于点,中点记为N,
∵是等边三角形,点,
∴,,
∴,,
∴;
∵四边形为矩形,
∴,,
∵点N为中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:,;
(2)解:①如图:
由平移可得,
∴,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
∴同理,
∴,
∴,
当点与点重合时,此时矩形与重叠部分为四边形,,
故使得矩形与重叠部分为五边形时,则;
当点恰好落在上时,如图:
在中,,,
∴,
∵,
∴,
∴t的取值范围为;
②当时,此时矩形与重叠部分为四边形,
此时,在中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
当时,由①得:,
对称轴为直线,而开口向下,
∴当时,随着的增大而增大,
∴时,,时,,
∴;
当时,此时矩形与重叠部分为六边形,如图:
由上可知,
此时在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵对称轴为直线,开口向下,
∴,
当时,,
当时,,
∴;
当时,此时矩形与重叠部分为五边形,如图:
同上可求
∴,
∵对称轴为直线,开口向下,
∴当,随着的增大而减小,
∴时,;时,,
∴,
综上所述:.
【点睛】本题考查了动点类的分析问题,涉及矩形的性质,解直角三角形,二次函数的性质,一次函数的性质,等边三角形的性质,难度很大,解题的关键在于分类讨论,对画图找临界位置要求非常高.
9.(2024·天津西青·二模)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).
【答案】(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.
10.(2024·天津武清·三模)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).
【答案】(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.
11.(2024·天津红桥·三模)在平面直角坐标系中,点,点,将绕点B顺时针旋转,得,点A,O旋转后的对应点为,,记旋转角为.
(1)填空:如图①,当时,点的坐标为______,点的坐标为______;
(2)如图②,当时,求点的坐标;
(3)连接,设线段的中点为M,连接,求线段的长的最小值(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)如图①中,过点作于.解直角三角形求出,即可.
(2)如图②中,连接,过点作于.解直角三角形求出,即可.
(3)如图③中,延长到,使得,在的延长线上取一点,使得,取的中点,的中点,连接,,,,,,.利用全等三角形的性质证明,求出的最小值即可.
【详解】(1)解:如图①中,过点作于.
,,
,,
,,
是由绕旋转得到,,
,,点落在线段上,
的横坐标为,纵坐标为,
,
,
,
.
故答案为:,;
(2)解:如图②中,连接,过点作于.
,,
,,
,
在中,,,
,
.
(3)解:如图③中,延长到,使得,在的延长线上取一点,使得,取的中点,的中点,连接,,,,,,.
,
,
,
,
,,
,
,
,
,
,,
,
,,
,
,
,
,
的最小值为,
的最小值为.
【点睛】本题属于三角形综合题,考查了等腰直角三角形的性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,学会用转化的思想思考问题,属于中考压轴题.
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