内容正文:
专题05 图形的变化
题型概览
题型01平移及轴对称
题型02旋转及中心对称
题型03锐角三角函数的有关概念及应用
题型04投影与视图
题型05图形的相似
平移及轴对称题型01
1.(2025·广西钦州·一模)下列四幅“二十四节气”标识图中,文字上方所设计的图案是轴对称图形的是( )
A.惊蛰 B.立春
C.雨水 D.芒种
2.(2025·广西·一模)如图,在直线上平移得到,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
3.(2025·广西玉林·一模)如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点B在x轴正半轴上,顶点A在直线上,若点A的横坐标是,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
4.(2025·广西梧州·一模)如图,在菱形中,对角线相交于点O,.线段与关于过点O的直线l对称,点C的对应点M在线段上,交于点H,则与四边形的面积比为( )
A. B. C. D.
5.(2025·广西来宾·一模)如图,点、分别在长方形纸片的、边上,与所夹的锐角,将纸片沿折叠得到图,点落到点处;点在边上,沿进行第二次折叠得到图3,点的对称点恰好落在上,则与的夹角的度数为( )
A. B. C. D.
6.(2025·广西柳州·一模)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,A是函数(,k是不等于0的常数)图象上的一点,的延长线交函数的图象于点C,点A关于y轴的对称点为,点C关于x轴的对称点为、关于原点的对称点是,连接,交x轴于点B,连接,,.若的面积等于2,则四边形的面积等于( )
A.7 B.8 C.3 D.4
旋转及中心对称题型02
1.(2025·广西南宁·一模)下列传统纹样中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·广西柳州·一模)下列美术字中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.(2025·广西南宁·一模)如图,将矩形绕点A逆时针旋转,得到矩形,点的对应点落在上,且,则长为( )
A. B. C. D.
4.(2025·广西来宾·一模)以“图形的旋转”为主题的数学活动课上,同学们尝试使用三角形纸板开展探究活动.如图,在中,,,,取,中点,,将沿剪开,得到四边形和,将绕点顺时针旋转得到.
【操作发现】(1)若交于点,求证:;
【深入探索】(2)在()的条件下,同学们发现将旋转到一些特殊位置时,可以进一步探索线段长度.
如图,若,求的长;
如图,若,,三点共线,求的长;
【拓展延伸】(3)在旋转的过程中,请直接写出面积的最大值.
锐角三角函数的有关概念及应用题型03
1.(2025·广西玉林·一模)如图1,某地下车库出口处安装了“两段式栏杆”,当车辆经过时,栏杆最多只能升起到如图2所示的位置,其示意图如图3所示(栏杆宽度忽略不计),其中,,,米,那么适合该地下车库的车辆限高的高度为( )(参考数据:,,)
A. B. C. D.
2.(2025·广西钦州·一模)如图,一艘海轮位于灯塔的北偏东方向,距离灯塔的处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔的南偏东方向上的处,则到的距离是 (结果保留根号).
3.(2025·广西崇左·一模)计算:
(1)
(2)
4.(2025·广西·一模)为了测量教学楼的高度,九年级(1)班数学兴趣小组的同学们在教学楼前的斜坡底部处,利用激光投线角度仪测得教学楼顶部处的仰角为,沿着斜坡往上走到达点处,在点处测得教学楼顶部处的仰角为,已知该斜坡的坡度是指与的比.
(1)的度数为___________;
(2)求教学楼的高度(结果取整数,参考数据:,).
5.(2025·广西贵港·一模)随着人们对于提高身体素质的重视,喜欢步行健身的人越来越多,为方便群众步行健身,某地政府决定对如图1所示的坡路进行改造.如图2所示,改造前的斜坡米,坡度为:斜坡改造为斜坡,斜坡米,其坡度为.
(1)求的长;
(2)求斜坡下降的高度.(结果保留根号)
6.(2025·广西贵港·一模)【综合与实践】
火车轨道的平顺性和稳定性直接影响列车的运行安全.我国目前轨道检测的主要方法是机械检测,通过使用机械传感器和无损检测设备(包括激光三角位移传感器、超声波传感器等)来测量轨道的各种参数(几何尺寸、轨距、高差和曲率),从而判断轨道是否有损伤或缺陷.某校科创活动小组率先就“激光三角位移计”这一设备开展了学习与探究:
阅读理解
激光三角位移计是由半导体激光向目标物照射激光,聚集目标物反射的光,并在光接收元件上成像.一旦离目标物的距离发生改变,聚集反射光的角度也会改变,成像的位置也随之改变.可以通过成像的位移来计算物体实际的移动距离.
发现原理
被测量物体从初始位置移动到最终位置,需要测量的是参考平面与目标测量平面的距离,也就是图中点M与点N之间的距离.假设激光通过接收透镜后仍按照原直线方向传播,最后在光学成像设备上成像.
建立模型
如图,直线直线直线,直线垂直于和,垂足分别为和,线段与线段交于点,线段与直线交于点,.
解决问题
(1)作于点,设,请用含和的式子表示的长度;()若,,,求的长度.(结果精确到个位,参考数据:,,)
7.(2025·广西来宾·一模) “绿色出行,驾享未来”,近几年,新能源汽车得到了大力推广,该类汽车突出的环保特性,体现了作为未来主要交通方式的前瞻性和科技感.某校为了便于教职工进行新能源汽车充电,计划在长、宽的长方形空地修建一个新能源汽车停车场,并向学校的广大师生征集设计方案.
【资料收集】某班同学通过网络查阅资料和实地考察,确定采用“垂直式”或“倾斜式”两种车位类型进行设计,收集的相关材料及数据如下表:
类型
示意图
形状
边长(单位:)
垂直式车位
矩形
5.3
2.5
倾斜式车位
平行四边形
6
2.8
行车通道宽度不低于
【设计方案】依据收集的材料,同学们设计了如下两种方案:
【方案一分析】∵,
∴垂直式车位只能设计1行.
∵,
∴垂直式车位每行可以设计12个,
∴方案一共可以设计垂直式车位12个.
【方案二分析】(1)通过计算,判断方案二的设想是否合理,并计算方案二可以设计多少个停车位;(,)
【设计优化】(2)请结合以上数据及分析,设计一个停车位数量更多的方案,画出设计示意图,并说明理由.
投影与视图题型04
1.(2025·广西南宁·一模)如图是一块积木的示意图,它的主视图是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·广西防城港·一模)斗拱是中国古典建筑上的重要部件.如图,这是斗形构件“三才升”的示意图,则它的左视图为( )
A. B. C. D.
3.(2025·广西·一模)如图,水杯的主视图是( )
A. B. C. D.
4.(2025·广西梧州·一模)如图是6个相同的正方形搭成的几何体,将标有①②③④⑤的五个正方体随机拿掉1个,比较前后两个几何体,左视图不改变的概率是( )
A. B. C. D.
图形的相似题型05
1.(2025·广西河池·一模)小郑在做“小孔成像”实验时,蜡烛到挡板的距离与挡板到屏幕的距离之比是.若烛焰的高是,则实像的高是( )
A. B. C. D.
2.(2025·广西崇左·一模)物理课上学过小孔成像的原理,它是一种利用光的直线传播特性实现图像投影的方法.如图,燃烧的蜡烛(竖直放置)经小孔在屏幕(竖直放置)上成像.设,.小孔到的距离为,则小孔到的距离为( )
A. B. C. D.
3.(2025·广西梧州·一模)如图,在平面直角坐标系中,与是位似图形,位似中心为点O.若点的对应点为,则点的对应点E的坐标为( ).
A. B. C. D.
4.(2025·广西崇左·一模)已知,那么 .
5.(2025·广西崇左·一模)在如图所示的平面直角坐标系中,有一斜坡,从点处抛出一个小球,落到点处.小球在空中所经过的路线是抛物线的一部分.斜坡上点处有一棵树,,小球恰好越过树的顶端,那么这棵树的高度为 .
6.(2025·广西柳州·一模)如图,是的直径,四边形内接于,连接,,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,的半径为5,求的长.
7.(2025·广西南宁·一模)综合与探究
【初步感知】如图1,是三边的中点,则叫作的内中点三角形,叫作的外中点三角形.
(1)直接写出面积与面积的数量关系;
(2)在图2的网格中画出的外中点.
【类比探究】如图3,是四边形各边的中点,则四边形叫作四边形的内中点四边形,四边形叫作四边形的外中点四边形.
(3)求证:四边形是平行四边形;
(4)若四边形的面积为,四边形面积为,求证:;
(5)在图4的网格中画出的一个外中点四边形.(要求:都在网格线的交点上)
1.(2025·广西梧州·一模)综合与探究【问题背景】如图1,H为外的一个动点,与交于点M,与的延长线交于点P,且.
【问题初探】(1)如图1,求证:;
【问题再探】(2)如图1,已知G为延长线上的一点.,.当时,的最小值为________;
【问题拓展】(3)如图2,已知F为延长线上的一动点,与相交于E点,当点H、F运动到使时,求证:.
2.(2025·广西南宁·一模)在边长为的正方形中,点是边上的一个动点(点与点,不重合),连接,过点作于点,交于点.
(1)如图,直接写出与的数量关系;
(2)如图,当点运动到的中点时,连接,求的值;
(3)如图,在(2)的条件下,将绕点顺时针旋转得到,连接,,若,求的值.
3.(2025·广西·一模)【经典回顾】
(1)如图1,,都是等边三角形,连接,.求证:;
【类比迁移】
(2)如图2,,都是等腰直角三角形,,连接,相交于点,与相交于点,类比(1)有.点,,分别为,,的中点,连接,,与相交于点.请判断,的关系,并证明;
【拓展应用】
(3)在(2)的条件下,连接,如图3,绕点旋转,若,.求旋转过程中,面积的最大值.
4.(2025·广西柳州·一模)问题背景:一次数学综合实践活动课上,小慧发现并证明了关于三角形角平分线的一个结论.如图1,已知是的角平分线,可证.小慧的证明思路是:如图2,过点作,交的延长线于点,构造相似三角形来证明.
(1)尝试证明:请参照小慧的思路,利用图2证明;
(2)基础训练:如图3,在中,,是边上一点.连接,将沿所在直线折叠,点恰好落在边上的E点处.若,,求的长;
(3)拓展升华:如图4,中,,,,的中垂线交延长线于点,当时,求的长.
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专题05 图形的变化
题型概览
题型01平移及轴对称
题型02旋转及中心对称
题型03锐角三角函数的有关概念及应用
题型04投影与视图
题型05图形的相似
平移及轴对称题型01
1.(2025·广西钦州·一模)下列四幅“二十四节气”标识图中,文字上方所设计的图案是轴对称图形的是( )
A.惊蛰 B.立春
C.雨水 D.芒种
【答案】B
【分析】本题考查了轴对称图形的识别,根据轴对称图形的定义逐项分析即可,一个图形的一部分,沿着一条直线对折后两部分能够互相重合,那么这个图形就叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.
【详解】解:选项A、C、D均不能找到这样的一条直线,使图形沿该直线对折后直线两旁的部分能够完全重合,所以不是轴对称图形,
选项B能找到这样的一条直线,使图形沿该直线对折后直线两旁的部分能够完全重合,所以是轴对称图形.
故选B.
2.(2025·广西·一模)如图,在直线上平移得到,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平移的性质,三角形内角和定理,熟练掌握以上知识点是解题的关键.根据平移的性质可知,,再由三角形内角和求得即可得到答案.
【详解】解:在直线上平移得到,
,,
,,
,
在中,,
,
,
故选:B.
3.(2025·广西玉林·一模)如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点B在x轴正半轴上,顶点A在直线上,若点A的横坐标是,则点C的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求出,由勾股定理求得,再由菱形的性质得到轴,最后由平移即可求解.
【详解】解:∵顶点A在直线上,点A的横坐标是,
∴,
∴,
∴,
∵四边形是菱形,
∴轴,
∴将点A向右平移10个单位得到点C,
∴点,
故选:B.
【点睛】本题考查了一次函数的图象,勾股定理,菱形的性质,点的坐标平移,熟练掌握知识点是解题的关键.
4.(2025·广西梧州·一模)如图,在菱形中,对角线相交于点O,.线段与关于过点O的直线l对称,点C的对应点M在线段上,交于点H,则与四边形的面积比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了菱形的性质,轴对称性质,全等三角形的性质和判定等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
设,,首先根据菱形的性质得到,,连接,,直线l交于点F,交于点G,得到点N,A,O三点共线,,,,然后证明出,得到,然后证明出,得到,进而求解即可.
【详解】∵四边形是菱形,
∴设,
∴,,
如图所示,连接,,直线l交于点F,交于点G,
∵线段与关于过点O的直线l对称,点C的对应点M在线段上,
∴,
∴
∴
∴点N,A,O三点共线
∴,
∴,
∵
∴
由对称可得,
∴
∴
又∵
∴
∴
∵
∴
又∵,
∴
∴
∴.
故选C.
5.(2025·广西来宾·一模)如图,点、分别在长方形纸片的、边上,与所夹的锐角,将纸片沿折叠得到图,点落到点处;点在边上,沿进行第二次折叠得到图3,点的对称点恰好落在上,则与的夹角的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了翻折变换(折叠问题),平行线的性质,灵活运用以上知识点是解题的关键.
过点作,则,由折叠得,,,再根据平角的定义即可得出答案.
【详解】解:如图,过点作,则,
由折叠得,
由折叠可得,,
∴,
故选:.
6.(2025·广西柳州·一模)如图,在平面直角坐标系中,O是坐标原点,A是函数(,k是不等于0的常数)图象上的一点,的延长线交函数的图象于点C,点A关于y轴的对称点为,点C关于x轴的对称点为、关于原点的对称点是,连接,交x轴于点B,连接,,.若的面积等于2,则四边形的面积等于( )
A.7 B.8 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了反比例函数与几何的综合问题,涉及相似三角形的判定与性质,反比例函数k的几何意义,轴对称和中心对称的性质,难度较大,正确添加辅助线是解题的关键.
延长,交于点E,令,与y轴的交点分别为M,N.则,,则,.而点A关于y轴的对称点为,点C关于x轴的对称点为、关于原点的对称点为,则,,.可得,则,故,由即可求解.
【详解】解:如图,延长,交于点E,
令,与y轴的交点分别为M,N.
∵,,
∴
∴.
又∵,
∴.
∵点A关于y轴的对称点为,点C关于x轴的对称点为、关于原点的对称点为,
∴,,.
∵轴,轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
旋转及中心对称题型02
1.(2025·广西南宁·一模)下列传统纹样中,是中心对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查中心对称图形的识别.中心对称图形的定义:把一个图形绕某一点旋转180度,如果旋转后的图形能与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.据此进行判断即可.
【详解】
A、 ,不是中心对称图形;
B、 ,是中心对称图形;
C、 ,不是中心对称图形;
D、 ,不是中心对称图形.
故选:B.
2.(2025·广西柳州·一模)下列美术字中,是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了中心对称图形,根据中心对称图形的定义判断即可,解题的关键是正确理解中心对称图形的定义:把一个图形绕某一点旋转,如果旋转后的图形能够与原来的图形重合,那么这个图形就叫做中心对称图形.
【详解】、图形绕某一点旋转后与原来的图形不重合,所以不是中心对称图形,不符合题意;
、图形绕某一点旋转后与原来的图形不重合,所以不是中心对称图形,不符合题意;
、图形绕某一点旋转后与原来的图形重合,所以不是中心对称图形,不符合题意;
、图形绕某一点旋转后与原来的图形重合,所以是中心对称图形,符合题意;
故选:.
3.(2025·广西南宁·一模)如图,将矩形绕点A逆时针旋转,得到矩形,点的对应点落在上,且,则长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了矩形的性质,图形旋转的性质,勾股定理,熟练掌握矩形的性质及图形旋转的性质是解题的关键.
根据矩形的性质得,再根据勾股定理求得,然后根据图形旋转的性质可得,即可求解.
【详解】解:四边形是矩形,
,
,
,
矩形绕点逆时针旋转,得到矩形,
.
故先选:C.
4.(2025·广西来宾·一模)以“图形的旋转”为主题的数学活动课上,同学们尝试使用三角形纸板开展探究活动.如图,在中,,,,取,中点,,将沿剪开,得到四边形和,将绕点顺时针旋转得到.
【操作发现】(1)若交于点,求证:;
【深入探索】(2)在()的条件下,同学们发现将旋转到一些特殊位置时,可以进一步探索线段长度.
如图,若,求的长;
如图,若,,三点共线,求的长;
【拓展延伸】(3)在旋转的过程中,请直接写出面积的最大值.
【答案】()见解析;();;().
【分析】()连接,由中位线定理可得,则,然后证明即可;
()由中位线定理得,,进而求勾股定理得,再利用平行线及等腰三角形的判定可得,,进而求得在利用线段的和差求出即可得解;
先证进而设,在中,由勾股定理得,然后代入求解即可;
()为定线段,所以面积问题转化为点到最大距离问题,很明显当三点共线时,此时即为点到的最大距离,即可得解.
【详解】证明: 如图,连接,
∵,为中点,
∴,
∴,
∵三点共线,
∴,
∵绕点顺时针旋转得到,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴;
()如图,记交于点,
∵,,为中点,
∴,,
在中, 由勾股定理,得,
∵绕点顺时针旋转得到,
∴,,
∵,
∴,,
∴,,
∴,,
∴,
∴;
∵绕点顺时针旋转得到,
∴,,
∵,
∴,
∵,,三点共线,
∴,
∴,
∴,
设,
在中, 由勾股定理,得,
则,
解得,
∴;
()如图,过作于点,
∵为定值,
∴当上的高线最大时,则面积最大,即求出到的最大距离即可,
∵,
当点和点重合时,且旋转到外侧时,此时最大,
∵,
∴此时三点共线,
即,
∴,
即面积最大值为,
【点睛】本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的判定,中位线定理,全等三角形的判定和性质,勾股定理等知识,熟练掌握相关知识是解题的关键.
锐角三角函数的有关概念及应用题型03
1.(2025·广西玉林·一模)如图1,某地下车库出口处安装了“两段式栏杆”,当车辆经过时,栏杆最多只能升起到如图2所示的位置,其示意图如图3所示(栏杆宽度忽略不计),其中,,,米,那么适合该地下车库的车辆限高的高度为( )(参考数据:,,)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用;如图,过点A作的平行线,过点E作于H,则.先求出,然后在中,利用正弦函数的定义得出,则栏杆段距离地面的高度为:,代入数值计算即可.
【详解】解:如图,过点A作的平行线,过点E作于H,
则,
∵,
∴,
在中,,,米,
∴(米),
∵米,
∴米.
故选A.
2.(2025·广西钦州·一模)如图,一艘海轮位于灯塔的北偏东方向,距离灯塔的处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔的南偏东方向上的处,则到的距离是 (结果保留根号).
【答案】/
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用-方向角问题,正确标注方向角、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
由题意得,,分别在,进行解直角三角形即可求出,再由即可求解.
【详解】解:由题意得,,
∴在中,,,
在中,,
∴,
故答案为:.
3.(2025·广西崇左·一模)计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】()把特殊角的三角函数值代入计算即可;
()根据绝对值的性质、特殊角的三角函数值、零指数幂分别运算,再合并即可;
本题考查了特殊角的三角函数值的混合运算,实数的混合运算,熟记特殊角的三角函数值是解题的关键.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
4.(2025·广西·一模)为了测量教学楼的高度,九年级(1)班数学兴趣小组的同学们在教学楼前的斜坡底部处,利用激光投线角度仪测得教学楼顶部处的仰角为,沿着斜坡往上走到达点处,在点处测得教学楼顶部处的仰角为,已知该斜坡的坡度是指与的比.
(1)的度数为___________;
(2)求教学楼的高度(结果取整数,参考数据:,).
【答案】(1)90
(2)教学楼的高度为
【分析】本题考查了解直角三角形的应用仰角俯角问题,坡度坡角问题,熟知特殊角的三角函数值是解题的关键.
(1)根据斜坡的坡度,可得,即可求出;
(2)根据平行线的性质可得,则可得为等腰直角三角形,即,解直角三角形即可求得.
【详解】(1)解:斜坡的坡度,
,
,
,
故答案为:
(2)解:由题意可得,
,
,
为等腰直角三角形,
,
,
教学楼的高度为.
5.(2025·广西贵港·一模)随着人们对于提高身体素质的重视,喜欢步行健身的人越来越多,为方便群众步行健身,某地政府决定对如图1所示的坡路进行改造.如图2所示,改造前的斜坡米,坡度为:斜坡改造为斜坡,斜坡米,其坡度为.
(1)求的长;
(2)求斜坡下降的高度.(结果保留根号)
【答案】(1)米
(2)米
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用——坡度坡角问题,解题的关键是支行我相关知识.
(1)根据斜坡的坡度为,得到,根据,即可求解;
(2)再根据斜坡的坡度为,设,,根据勾股定理列方程求出,计算即可.
【详解】(1)解:斜坡的坡度为,
,
,
斜坡米,
(米);
(2)斜坡的坡度为,即,
设,,
斜坡米,,
,
解得:,
即米,
由(1)得米,
米.
6.(2025·广西贵港·一模)【综合与实践】
火车轨道的平顺性和稳定性直接影响列车的运行安全.我国目前轨道检测的主要方法是机械检测,通过使用机械传感器和无损检测设备(包括激光三角位移传感器、超声波传感器等)来测量轨道的各种参数(几何尺寸、轨距、高差和曲率),从而判断轨道是否有损伤或缺陷.某校科创活动小组率先就“激光三角位移计”这一设备开展了学习与探究:
阅读理解
激光三角位移计是由半导体激光向目标物照射激光,聚集目标物反射的光,并在光接收元件上成像.一旦离目标物的距离发生改变,聚集反射光的角度也会改变,成像的位置也随之改变.可以通过成像的位移来计算物体实际的移动距离.
发现原理
被测量物体从初始位置移动到最终位置,需要测量的是参考平面与目标测量平面的距离,也就是图中点M与点N之间的距离.假设激光通过接收透镜后仍按照原直线方向传播,最后在光学成像设备上成像.
建立模型
如图,直线直线直线,直线垂直于和,垂足分别为和,线段与线段交于点,线段与直线交于点,.
解决问题
(1)作于点,设,请用含和的式子表示的长度;()若,,,求的长度.(结果精确到个位,参考数据:,,)
【答案】(1)(2)
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,相似三角形的判定和性质,添加辅助线构造直角三角形,是解题的关键:
(1)过点作于点,对顶角结合同角的余角相等,得到,解直角三角形,求出的长即可;
(2)作,交于点,解直角三角形,证明,列出比例式进行求解即可.
【详解】解:过点作于点,则:,,
∵,
∴,
∴,
在中,;
(2)作,交于点
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
7.(2025·广西来宾·一模) “绿色出行,驾享未来”,近几年,新能源汽车得到了大力推广,该类汽车突出的环保特性,体现了作为未来主要交通方式的前瞻性和科技感.某校为了便于教职工进行新能源汽车充电,计划在长、宽的长方形空地修建一个新能源汽车停车场,并向学校的广大师生征集设计方案.
【资料收集】某班同学通过网络查阅资料和实地考察,确定采用“垂直式”或“倾斜式”两种车位类型进行设计,收集的相关材料及数据如下表:
类型
示意图
形状
边长(单位:)
垂直式车位
矩形
5.3
2.5
倾斜式车位
平行四边形
6
2.8
行车通道宽度不低于
【设计方案】依据收集的材料,同学们设计了如下两种方案:
【方案一分析】∵,
∴垂直式车位只能设计1行.
∵,
∴垂直式车位每行可以设计12个,
∴方案一共可以设计垂直式车位12个.
【方案二分析】(1)通过计算,判断方案二的设想是否合理,并计算方案二可以设计多少个停车位;(,)
【设计优化】(2)请结合以上数据及分析,设计一个停车位数量更多的方案,画出设计示意图,并说明理由.
【答案】(1)方案二的设计合理,理由见解析,方案二可以设计倾斜式车位共20个,(2)设计优化:垂直式车位设计1行,倾斜式车位设计1行,可以设计停车位22个,见解析
【分析】本题主要考查平行四边形的性质和解直角三角形,
(1)过点作,交的延长线于点,则.利用平行四边形的性质得,结合解直角三角形求得和,结合,可得倾斜式车位可以设计2行,所以方案二的设计合理,经计算方案二可以设计倾斜式车位共20个;
(2)根据,则可以设计一行垂直式车位,一行倾斜式车位,那么该方案可以设计停车位22个.
【详解】解:(1)方案二的设计合理,理由如下:
如答图1,过点作,交的延长线于点,则.
在平行四边形中,,
∴.
在中,,,
∴,,
∴.
∵行车通道宽度不低于,
∴,
∴倾斜式车位可以设计2行,方案二的设计合理.
∵,
∴倾斜式车位每行可以设计10个,
∴方案二可以设计倾斜式车位共20个.
(2)设计优化:垂直式车位设计1行,倾斜式车位设计1行,理由如下:
如答图2所示.
∵,
∴可以设计一行垂直式车位,一行倾斜式车位.
垂直式车位每行可以设计12个,
倾斜式车位每行可以设计10个,
该方案可以设计停车位22个.
投影与视图题型04
1.(2025·广西南宁·一模)如图是一块积木的示意图,它的主视图是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查简单的几何体的三视图,熟知主视图是从正面看到的图形是解答本题的关键.
根据主视图是从正面看到的图形解答即可.
【详解】
解:从正面看看到的图形是,所以它的主视图是,
故选:D.
2.(2025·广西防城港·一模)斗拱是中国古典建筑上的重要部件.如图,这是斗形构件“三才升”的示意图,则它的左视图为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了简单组合体的三视图,利用三视图的定义是解题关键.主视图:从正面看到的物体的形状图;左视图:从左面看到的物体的形状图;俯视图:从上面看到的物体的形状图.根据三视图的定义求解,注意看不见的线应当画虚线,即可.
【详解】解:从左面看,上面部分是矩形,下面部分是梯形,矩形部分有一条看不见的线,应该画虚线,形状如图所示:
故选:C.
3.(2025·广西·一模)如图,水杯的主视图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查简单几何体的三视图,从正面看,圆柱体的部分看到的是长方形,再加上杯盖即可,
主视图是从正面看到的图形,左视图是从左面看到的图形,俯视图是从上面看到的图形.
【详解】
解:从正面看,水杯的主视图是,
故选:C.
4.(2025·广西梧州·一模)如图是6个相同的正方形搭成的几何体,将标有①②③④⑤的五个正方体随机拿掉1个,比较前后两个几何体,左视图不改变的概率是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了简单组合体的三视图、概率的定义等知识点,掌握从正面看得到的图形是主视图,从左边看得到的图形是左视图,从上边看得到的图形是俯视图成为解题的关键.
根据三视图的定义以及概率的定义即可解答.
【详解】解:去掉①的小正方体,左视图改变;去掉②~⑤的小正方体中的一个,左视图不变,则左视图不发生改变的概率是.
故选:D.
图形的相似题型05
1.(2025·广西河池·一模)小郑在做“小孔成像”实验时,蜡烛到挡板的距离与挡板到屏幕的距离之比是.若烛焰的高是,则实像的高是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了相似三角形的应用,熟练掌握相似三角形的性质是解题的关键.
根据证明,然后利用相似三角形的性质求解即可.
【详解】解:如图所示:相交于点O,
∵是烛焰的高,是实像的高,
∴,
∴,
∵蜡烛到挡板距离与挡板到屏幕距离之比是,,
∴,解得:.
故选:B.
2.(2025·广西崇左·一模)物理课上学过小孔成像的原理,它是一种利用光的直线传播特性实现图像投影的方法.如图,燃烧的蜡烛(竖直放置)经小孔在屏幕(竖直放置)上成像.设,.小孔到的距离为,则小孔到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相似三角形的应用,设小孔到的距离为,由得,解之即可求解,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
【详解】解:设小孔到的距离为,
由题意得,,
∴,
∴,
解得,
∴小孔到的距离为,
故选:.
3.(2025·广西梧州·一模)如图,在平面直角坐标系中,与是位似图形,位似中心为点O.若点的对应点为,则点的对应点E的坐标为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了位似变换,根据点G,D的坐标可得到位似比,再根据位似比即可求解,掌握位似变换的性质是解题的关键.
【详解】解:∵,与是位似图形,的对应点为,
∴与的位似比为3,
∴点的对应点E的坐标为,即,
故选D.
4.(2025·广西崇左·一模)已知,那么 .
【答案】/
【分析】本题考查了比例的性质,熟练掌握比例的性质是解题的关键;由可设;然后代入计算即可.
【详解】解:∵,
设,
∴,
故答案为:.
5.(2025·广西崇左·一模)在如图所示的平面直角坐标系中,有一斜坡,从点处抛出一个小球,落到点处.小球在空中所经过的路线是抛物线的一部分.斜坡上点处有一棵树,,小球恰好越过树的顶端,那么这棵树的高度为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了二次函数的应用,相似三角形的判定和性质,熟练掌握二次函数的性质是解题的关键.过点分别作轴的垂线,垂足分别是点,证明,根据相似三角形的性质求出,求出点坐标,得到,从而得到答案.
【详解】解:过点分别作轴的垂线,垂足分别是点,
,
,
,
,
,
,
,,
,
,则点横坐标为,
将代入中,
,
点的坐标为,
,
.
故答案为:.
6.(2025·广西柳州·一模)如图,是的直径,四边形内接于,连接,,过点作交的延长线于点.
(1)求证:是的切线;
(2)若,的半径为5,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)如图,连接,由,是半径,可得,由是的直径,可得,则,,进而结论得证;
(2)由勾股定理得,,由是的直径,可得,证明,则,代入数据计算求解即可.
【详解】(1)证明:如图,连接,,
,是半径,
,
是的直径,
,即,
,
,
,
是半径,
是的切线;
(2)解:由题意知,,
由勾股定理得,;
是的直径,
;
,
,
,
,即,
解得,;
的长为.
【点睛】本题主要考查了切线的判定,垂径定理,直径对的圆周角是直角,勾股定理,相似三角形的判定与性质等知识,证明切线与相似是解题的关键.
7.(2025·广西南宁·一模)综合与探究
【初步感知】如图1,是三边的中点,则叫作的内中点三角形,叫作的外中点三角形.
(1)直接写出面积与面积的数量关系;
(2)在图2的网格中画出的外中点.
【类比探究】如图3,是四边形各边的中点,则四边形叫作四边形的内中点四边形,四边形叫作四边形的外中点四边形.
(3)求证:四边形是平行四边形;
(4)若四边形的面积为,四边形面积为,求证:;
(5)在图4的网格中画出的一个外中点四边形.(要求:都在网格线的交点上)
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
(4)见解析
(5)见解析
【分析】(1)证明,即可由相似三角形的性质求解;
(2)取格点P、M、N,连接,使B、C、A分别是的中点即可;
(3)连接,根据三角形中位线的性质得出,,,.则,.即可由平行四边形的判定定理得出结论;
(4)方法一:连接,证明,得同理,,,则,即.
方法二:连接分别交于点;过A作于点,交于点.证明,四边形为平行四边形.则.所以..则.
(5)取格点P、Q、M、N,连接,使B、C、D、A分别是的中点即可.
【详解】解:(1)∵是三边的中点,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)如图所示,即为所求;
(3)如图,连接,
分别是的中点,
,.
同理:,.
,.
四边形是平行四边形.
(4)方法一:连接,
,
.
又为中点,
.
,即.
同理,,,
,即.
方法二:连接分别交于点;过A作于点,交于点.
,
.
又为中点,
.
,.
又,,
四边形为平行四边形.
.
.
同理:.
.
(5)如图所示,四边形即为所求.(画出一种即可)
【点睛】本题考查三角形的中位线的性质,相似三角形的判定与性质,中点四边形,平行四边形的判定,三角形的面积等知识,熟练掌握三角形的中位线的性质和相似三角形的判定与性质,是解题的关键.
1.(2025·广西梧州·一模)综合与探究【问题背景】如图1,H为外的一个动点,与交于点M,与的延长线交于点P,且.
【问题初探】(1)如图1,求证:;
【问题再探】(2)如图1,已知G为延长线上的一点.,.当时,的最小值为________;
【问题拓展】(3)如图2,已知F为延长线上的一动点,与相交于E点,当点H、F运动到使时,求证:.
【答案】(1)见解析;(2);(3)见解析
【分析】(1)证法一:证明出,得到,然后证明出,得到,即可得到;
证法二:证明出,然后证明出,A,C,D四点共圆,然后得到,即可得到;
(2)由,求出,当A,H,G三点共线时,有最小值,然后求出,进而求解即可;
(3)证法一:分别取与的中点K、N,连接、,证明出,得到,然后得到,然后证明出,得到,然后证明出,得到,进而求解即可;
证法二:过点H分别作于K,于N,延长交于L,连接,由四点共圆得到,,,,然后求出,连接、相交于点,证明出,进而求解即可.
【详解】(1)证法一:,
,
,
,
,
证法二:,
,
,
;
,
又,
,
,A,C,D四点共圆(对角互补的四边形四点共圆)
,,
;
,
;
(2)解:当时,则的最小值为.
由(1)知H.A.C.D四点共圆,
,
是直径,
,
,
,
,
则,
当A.H.G三点共线时,有最小值
,
,
,
;
(3)证法一:分别取与的中点K、N,连接、.
在中,,
,
,
,
,K、N分别是与的中点
,,
,
、A、C、D四点共圆,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
;
证法二:过点H分别作于K,于N,延长交于L,连接.
,,
,
、K、D、N四点共圆
,
由H、A、C、D四点共圆得,
,
、A、L、K四点共圆,
,
又
,
,
,,
,,
,
,
连接、相交于点,
在中,,
与重合
,
是的垂直平分线
,
,,
又,
,
,
,,
,
,
.
【点睛】此题考查了全等三角形和相似三角形的性质和判定,解直角三角形,四点共圆等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
2.(2025·广西南宁·一模)在边长为的正方形中,点是边上的一个动点(点与点,不重合),连接,过点作于点,交于点.
(1)如图,直接写出与的数量关系;
(2)如图,当点运动到的中点时,连接,求的值;
(3)如图,在(2)的条件下,将绕点顺时针旋转得到,连接,,若,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先判断出,再由四边形是正方形,得出,,即可得出结论;
(2)如图,延长,交于点,由点是的中点,得到,根据正方形的性质得到,,,得到,根据全等三角形的性质得到,求得,根据平行线的性质得到,根据全等三角形的性质得到,得到,求得,推出,于是得到;
(3)过作于,根据勾股定理得到,求得,根据旋转的性质得到,,根据全等三角形的性质得到,,根据相似三角形的性质得到,根据勾股定理得到.
【详解】(1)证明:,
,
,
四边形是正方形,
,,
,
,
在和中,
,
∴,
;
(2)解:如图,延长,交于点,
点是的中点,
,
四边形是正方形,
,,,
,
,
,
,
又,,
∴,
,
,
,
,
,
在和中,
,
∴,
,
,
又,
,
,
,
,
,
;
(3)解:过作于,
,
,
,
将绕点顺时针旋转得到,
,,
,
,
,
∴,
,,
,
,
,
,
,
,
,,
,
.
【点睛】本题是四边形的综合题,考查正方形的性质,全等三角形的判定与性质,正切值的计算,相似三角形的判定与性质,勾股定理,旋转的性质,掌握全等三角形的判定定理和性质定理、正方形的性质是解题的关键.
3.(2025·广西·一模)【经典回顾】
(1)如图1,,都是等边三角形,连接,.求证:;
【类比迁移】
(2)如图2,,都是等腰直角三角形,,连接,相交于点,与相交于点,类比(1)有.点,,分别为,,的中点,连接,,与相交于点.请判断,的关系,并证明;
【拓展应用】
(3)在(2)的条件下,连接,如图3,绕点旋转,若,.求旋转过程中,面积的最大值.
【答案】(1)见解析;(2),见解析;(3)
【分析】(1)结合等边三角形的性质证明,从而可得结论;
(2)由(1)知,可得,,结合和的中位线,可得,,,,再进一步求解即可;
(3)由(2)可知,,可得,可得当最大时,最大,再进一步求解即可;
【详解】解:(1),为等边三角形,
,,,
,
即,
;
(2)且;
证明:由(1)知,
,,
,
点,,分别为,,的中点,
,分别是和的中位线,
∴,,,,
.
,,,
在和中,,
∵,
,
,
∵,
,
;
(3)由(2)可知,,
是等腰直角三角形,
,
当最大时,最大.
在绕点旋转时,,
当点恰好在的延长线上时最长,最大长度为,
的最大值.
【点睛】本题考查的是等腰直角三角形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质,三角形的中位线的性质,旋转的性质,熟练的掌握基础几何图形的性质是解本题的关键.
4.(2025·广西柳州·一模)问题背景:一次数学综合实践活动课上,小慧发现并证明了关于三角形角平分线的一个结论.如图1,已知是的角平分线,可证.小慧的证明思路是:如图2,过点作,交的延长线于点,构造相似三角形来证明.
(1)尝试证明:请参照小慧的思路,利用图2证明;
(2)基础训练:如图3,在中,,是边上一点.连接,将沿所在直线折叠,点恰好落在边上的E点处.若,,求的长;
(3)拓展升华:如图4,中,,,,的中垂线交延长线于点,当时,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)6
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、勾股定理等知识,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解题关键.
(1)先根据平行线的性质可得,,再根据相似三角形的判定可得,根据相似三角形的性质可得,然后根据等腰三角形的判定可得,由此即可得证;
(2)先根据折叠的性质可得,,再根据(1)的结论可得,从而可得,然后利用勾股定理求出,由此即可得;
(3)先根据(1)的结论可得,再证出,根据相似三角形的性质求解即可得.
【详解】(1)证明:,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)解:将沿所在直线折叠,点恰好落在边上的点处,
∴,,
由(1)可知,,
又,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:∵,即是的角平分线,
∴由(1)可得:,
∵,,,
∴,
∴,
∵的中垂线交延长线于,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴.
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