专题08 图形的变化(6大题型)(福建专用)-【好题汇编】2025年中考数学一模试题分类汇编
2025-06-05
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内容正文:
专题08 图形的变化
题型概览
题型01 轴对称、平移、旋转
题型02 相似三角形的判定与性质综合
题型03 相似三角形的实际应用
题型04 解直角三角形
题型05 解直角三角形的应用
题型06 投影与三视图
(
题型01
)轴对称、平移、旋转
1.(2025·福建·一模)已知,在中,,点在边的延长线上,沿平移线段得到线段.已知点在边上,当时,是以为斜边的等腰直角三角形,则线段的长是( )
A.1 B. C.2 D.
2.(2025·福建·一模)2025年春节联欢晚会主题为“巳巳如意,生生不息”.将两个“巳”字对称摆放,似中国传统的如意纹样,下列纹样图案中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.(2025·福建泉州·一模)综合与实践:如何设计广场花圃,优化绿化面积(计算结果保留).
素材:学校欲将一个长为、宽为的矩形场地设计成广场花圃,其中.
素材:如图是小明的设计方案,中间个半径相等的圆形花圃,其余部分是空地.
素材:小颖准备设计成块直径均为的半圆花圃,其余部分是空地.
【问题解决】
(1)试用含,的代数式表示图中空地的面积;
(2)请你设计出一种广场花圃的方案,并画出示意图,
要满足以下个条件:
①四个半圆的花圃都要使用,且形状不变(保持半圆的形状);
②花圃可相切,不可以出现重叠;
③设计图要呈现对称美,中间应预留空地作为通道.
4.(2025·福建·一模)如图是一个风筝设计图,其主体部分关于所在的直线对称(四边形,),与相交于点,,且,则下列推断不正确的是( )
A. B.
C. D.是等边三角形
(
题型02
)相似三角形的判定与性质综合
5.(2025·福建泉州·一模)已知,正方形中,点O是对角线的中点,点E为上一点,连接,将线段绕点A逆时针旋转得到线段,过点F作,交延长线于点N,交延长线于点M.
(1)如图1,当点E与点O重合时,求证:;
(2)如图2,连接,
①用等式表示线段与的数量关系,并证明;
②若,取中点G,连接,补全图形,并求出在旋转过程中的最小值.
6.(2025·福建龙岩·一模)如图1,正方形中,,O是边的中点,点E是正方形内一动点,,连接,过点D在的右侧作,且,连接、.
(1)求证:;
(2)当时,求的长;
(3)如图2,若A、E、O三点共线,求点F到直线的距离;
(4)直接写出线段的最小值.
7.(2025·福建龙岩·一模)根据以下素材,探索完成任务.
折纸确定矩形一边上的三等分点
素材1
第一步:对折正方形,展开,折痕为;
第二步:将正方形沿对角线折叠,展开;
第三步:将正方形沿折叠,展开,折痕、交于点G;
第四步:过点G折叠正方形,使点D落在边上,折痕为;
则点M即为边的三等分点.
素材2
第一步:对折正方形,展开,折痕为;
第二步:将边沿折叠到的位置;
第三步:将点A沿折叠到点H的位置,折痕交正方形的边于点M;
则点M即为边的三等分点.
问题解决
任务1
证明素材1中方法的正确性.
任务2
证明素材2中方法的正确性.
任务3
已知矩形,通过折纸找出边上的一个三等分点,画出折痕,并简要说明折叠方法.
8.(2025·福建龙岩·一模)如图,中,,则的长为 .
9.(2025·福建龙岩·一模)在中,,点是边上一动点,连接,将线段绕点顺时针方向旋转得到线段,连接,.
(1)如图1,若点是的中点,,则___________;
(2)如图2,当时,求证:;
(3)若,在点的运动过程中,当长取到最小值时,求的长.
10.(2025·福建厦门·一模)如图,在边长为10的正方形中,点为的中点,将沿翻折得,点落在四边形内.点为线段上的动点,过点作交于点,则的最小值为 .
11.(2025·福建厦门·一模)在中,,,点是边上一点,点是边上一点,连接、,且.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,为延长线上一点,连接,且,求证:;
(3)如图3,连接,将沿翻折至所在平面内得到,连接交于点,连接、,当最小时,请直接写出的值.
12.(2025·福建·一模)如图①,在正方形中,为上一点,连接,将线段绕正方形中心顺时针旋转得到线段,其中点对应点是,点对应点是点,与相交于点.
(1)求证:点在上;
(2)是上一点,连接,.
①如图②,若平分,求证:;
②如图③,若,以下结论:①;②.你认为哪个正确?请证明你认为正确的那个结论.
13.(2025·福建泉州·一模)如图,的外接圆的直径交于点,过点作于点,延长交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若平分.
①已知,,求的长;
②若点为的中点,且,,三点在同一直线上,试猜想与的数量关系,并证明你的结论.
14.(2025·福建泉州·一模)已知抛物线经过和两点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点为第一象限内该抛物线上的一动点,且在直线的上方,过点作轴于点,交直线于点,以为直径作.
①如图1,当与轴相切时,求点的坐标;
②如图2,直线与轴交于点,交直线于点,求弦的最大值.
15.(2025·福建泉州·一模)如图,点A、E在上,与的夹角为,连结,过A点作的切线.
(1)试求的度数(用含有n的代数式表示);
(2)在的延长线上取一点D,以线段为一边作矩形,点C在射线上.
①当时,在n的变化过程中,探究线段与、之间是否存在某固定的数量关系?若存在,试求出它们的数量关系;若不存在,请说明理由;
②连结,当时,试求出的值.
(
题型03
)相似三角形的实际应用
16.(2025·福建·一模)身高均为的小明与小强在学校球场的照明灯和照明灯之间,两盏灯的高度均为,如图所示.已知小明的身影的顶部正好在灯的底部处,小强的身影的顶部正好在灯的底部处,已知两灯之间的距离为,则两人的距离是 .
17.(2025·福建·一模)小敏想用学过的知识来测量小区楼下花坛中央的雕塑的高度.如图所示,小敏在花坛边缘与雕塑在太阳光下的影子交汇处的空地上选择一点,并在点处安装了测倾器,测得雕塑的顶端的仰角为,小敏沿的方向向后移动,移动2米时恰好到达雕塑顶端在太阳光下的影子点处,小敏站在处,测得她在太阳光下的影长米.已知测倾器的高度米,小敏的身高米,点在同一水平直线上,且、均垂直于,求雕塑的高度.(结果精确到1米,参考数据:)
18.(2025·福建·一模)如图所示,在某次网球赛中,一名站在离球网远的参赛选手,某次挥拍击球时恰好将球打过高为的球网,而且落在离球网远的位置上,则球拍击球的高度为 m.
19.(2025·福建·一模)如图,小明同学用自制的直角三角形纸板DEF测量树的高度AB,他调整自己的位置,设法使斜边DF保持水平,并且边DE与点B在同一直线上.已知纸板的两条直角边DE=40cm,EF=20cm,测得边DF离地面的高度AC=1.5 m,CD=8 m,则树高AB= m.
(
题型0
4
)解直角三角形
20.(2025·福建·一模)如图,为的切线,切点为,点在上,连接,,分别交于两点,且为的中点.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)若,,求线段的长.
21.(2025·福建泉州·一模)在一次数学活动课中,小明对“折纸中的数学问题”进行探究.
【活动1】折叠矩形纸片:
第一步:如图1,把矩形纸片对折,使与重合,折痕为,把纸片展平;
第二步:点在上,再次沿折叠纸片,使点落在上的点处.
【活动2】折叠正方形纸片:
第一步:如图2,把正方形纸片对折,使与重合,折痕为,把纸片展平;
第二步:点在上(不与点,重合),再次沿折叠纸片,使点落在下方的点处,延长交于点.
(1)在活动1中,求证:;
(2)在活动2中,若正方形的边长为8,,求的长.
22.(2025·福建泉州·一模)如图,已知,点在上.
(1)求作矩形,使点在上,点在上方;(要求:尺规作图,保留痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,连接交于点.若,求的长.(参考数据:,)
23.(2025·福建三明·一模)如图,在菱形中,点分别在边上,.
(1)求证:;
(2)为中点,交于点,,垂足为.
①求证:;
②用等式表示线段,与之间的数量关系,并给予证明.
(
题型0
5
)解直角三角形的应用
24.(2025·福建泉州·一模)阅读下列材料,解答问题.
【背景】如图1,李叔家D与水果园E之间隔着一座小土坡,为方便浇水灌溉,从家里铺设的水管到果园,原来经过小土坡铺设的水管()由于风吹日晒,老化损坏,现在李叔准备从土坡下直接埋一条水管(D,B,C,E在同一直线上).
【问题】为了计算新水管的长度,需要测量B,C之间的距离;
要了解水管承受的压力,需要测量土坡的高度.
【工具】一把皮尺和一台测角仪,如图2.皮尺的功能是直接测量任意可到达的两点间的距离;测角仪的功能是在一固定位置测量可以看到的两个地点的夹角大小.
【测量】李叔用皮尺测量出原来土坡两边的长度,,再用测角仪测得.
解答问题:
(1)求的长度;(结果用含a,b,的代数式表示)
(2)若测得,,,求出小土坡的高度.
25.(2025·福建泉州·一模)如图1是某品牌自行车,图2是其示意图.已知,,,,自行车的坐垫,平行地面,垂直地面,自行车轮子的半径等于,则坐垫到地面的距离为 .(结果精确到,已知,,)
26.(2025·福建泉州·一模)如图,滨海办公区东、西两栋办公楼的高度相等,且水平距离为.下午3时太阳光线与地面所成的角是.这时东楼二层离地的阳台与西楼的楼顶、太阳恰好在一条直线上,则这两栋办公楼的高度为( )
A. B.
C. D.
(
题型0
6
)投影与三视图
27.(2025·福建龙岩·一模)如图1,鲁班锁是我国古代传统建筑的固定结合器,由多根木条通过榫卯咬合而成,也是一种广泛流传的益智玩具.如图2是鲁班锁中的一个构件,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
28.(2025·福建泉州·一模)如图1,古代叫“斗”,官仓、粮栈、米行、家里等都是必备的粮食度量用具.如图2,下列图形是“斗”的俯视图的是( )
A. B.
C. D.
29.(2025·福建·一模)下面选项中由四个小正方体搭建的几何体,左视图与主视图完全一样的是( )
A. B. C. D.
30.(2025·福建泉州·一模)由5个大小相同的正方体搭成的几何体如图所示,其右视图为( )
A. B.
C. D.
31.(2025·福建·一模)如图是由一个长方体和一个三棱柱组成的几何体,则它的主视图是( )
A. B.
C. D.
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专题08 图形的变化
题型概览
题型01 轴对称、平移、旋转
题型02 相似三角形的判定与性质综合
题型03 相似三角形的实际应用
题型04 解直角三角形
题型05 解直角三角形的应用
题型06 投影与三视图
(
题型01
)轴对称、平移、旋转
1.(2025·福建·一模)已知,在中,,点在边的延长线上,沿平移线段得到线段.已知点在边上,当时,是以为斜边的等腰直角三角形,则线段的长是( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平移的性质,全等三角形的性质与判定,由平移的性质可得,,则可证明,再证明,得到,则.
【详解】解:由平移的性质可得,,
∴,
∵是以为斜边的等腰直角三角形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
2.(2025·福建·一模)2025年春节联欢晚会主题为“巳巳如意,生生不息”.将两个“巳”字对称摆放,似中国传统的如意纹样,下列纹样图案中既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称图形“如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形叫做轴对称图形”和中心对称图形“在平面内,把一个图形绕某点旋转,如果旋转后的图形与另一个图形重合,那么这两个图形互为中心对称图形”,熟记中心对称图形的定义和轴对称图形的定义是解题关键.根据轴对称图形的定义和中心对称图形的定义逐项判断即可得.
【详解】解:A、是轴对称图形,不是中心对称图形,则此项不符合题意;
B、不是轴对称图形,是中心对称图形,则此项不符合题意;
C、是轴对称图形,不是中心对称图形,则此项不符合题意;
D、既是轴对称图形,又是中心对称图形,则此项符合题意;
故选:D.
3.(2025·福建泉州·一模)综合与实践:如何设计广场花圃,优化绿化面积(计算结果保留).
素材:学校欲将一个长为、宽为的矩形场地设计成广场花圃,其中.
素材:如图是小明的设计方案,中间个半径相等的圆形花圃,其余部分是空地.
素材:小颖准备设计成块直径均为的半圆花圃,其余部分是空地.
【问题解决】
(1)试用含,的代数式表示图中空地的面积;
(2)请你设计出一种广场花圃的方案,并画出示意图,
要满足以下个条件:
①四个半圆的花圃都要使用,且形状不变(保持半圆的形状);
②花圃可相切,不可以出现重叠;
③设计图要呈现对称美,中间应预留空地作为通道.
【答案】(1)图中空地的面积表示为;
(2)示意图见解析.
【分析】本题考查的知识点是列代数式、设计轴对称图案,解题关键是熟练掌握列代数式.
(1)根据空地面积等于长方形面积减去三个圆的面积进行求解即可;
(2)根据题意设计出方案,符合题意即可.
【详解】(1)解:由题意得,空地面积为:,
;
(2)解:(答案不唯一)如下图:
4.(2025·福建·一模)如图是一个风筝设计图,其主体部分关于所在的直线对称(四边形,),与相交于点,,且,则下列推断不正确的是( )
A. B.
C. D.是等边三角形
【答案】D
【分析】本题考查了轴对称的性质,熟知轴对称的性质是解答此题的关键.由对称可得:,,,,进而得到是等腰三角形,即可判断.
【详解】解:其主体部分关于所在的直线对称(四边形,),
,,,,
是等腰三角形,
故A、B、C正确;D不正确;
故选:D.
(
题型02
)相似三角形的判定与性质综合
5.(2025·福建泉州·一模)已知,正方形中,点O是对角线的中点,点E为上一点,连接,将线段绕点A逆时针旋转得到线段,过点F作,交延长线于点N,交延长线于点M.
(1)如图1,当点E与点O重合时,求证:;
(2)如图2,连接,
①用等式表示线段与的数量关系,并证明;
②若,取中点G,连接,补全图形,并求出在旋转过程中的最小值.
【答案】(1)详见解析
(2)①,证明见解析
②补全图形见解析,旋转过程中的最小值为
【分析】(1)证明得出,又,等量代换即可求解;
(2)①证明,根据相似三角形的性质,即可求解;
②根据题意补全图形,进而根据直角三角形中斜边上的中线等于斜边的一半得出,当M,D重合时,最小,进而根据等腰直角三角形的性质,即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∵将线段绕点A逆时针旋转得到线段,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴;
(2)解:①如图所示,连接,
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∵点O为中点,
∴,
∴是等腰三角形,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
②如图所示,取中点G,连接,
∵,则,
又,
∴当取得最小值时最小,
∴当E与点B重合时,F在上,此时N点与A点重合,
∴,
又,
∴,
∴旋转过程中的最小值为.
【点睛】本题是四边形综合题,考查了旋转的性质,正方形的性质,相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,三角形三边关系,熟练掌握以上知识是解题的关键.
6.(2025·福建龙岩·一模)如图1,正方形中,,O是边的中点,点E是正方形内一动点,,连接,过点D在的右侧作,且,连接、.
(1)求证:;
(2)当时,求的长;
(3)如图2,若A、E、O三点共线,求点F到直线的距离;
(4)直接写出线段的最小值.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)由正方形的性质可得,,再证明,即可得证;
(2)连接,由题意可得,由勾股定理可得,,最后由全等三角形的性质即可得解;
(3)过点作交的延长线于点,由(2)知,结合全等三角形的性质可得,证明,由相似三角形的性质求解即可;
(4)连接,将线段绕点逆时针旋转得,连接,则由题意可知点在以点为圆心、长为半径的圆上运动,连接,证明得出,再由,即可得解.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:连接,如图所示:
∵,是边的中点,
∴,
在中,则,
在中,,则,
由(1)中可知;
(3)解:过点作交的延长线于点,如图所示:
由(2)知,
∵,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴点F到直线的距离为;
(4)解:连接,将线段绕点逆时针旋转得,连接,则由题意可知点在以点为圆心、长为半径的圆上运动,连接,如图所示:
∵,
∴,
∵,,
∴;
∴,
∵,,点在以点为圆心、长为半径的圆上运动,
∴,
∴,
∴线段的最小值为.
【点睛】本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、相似三角形的判定与性质、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
7.(2025·福建龙岩·一模)根据以下素材,探索完成任务.
折纸确定矩形一边上的三等分点
素材1
第一步:对折正方形,展开,折痕为;
第二步:将正方形沿对角线折叠,展开;
第三步:将正方形沿折叠,展开,折痕、交于点G;
第四步:过点G折叠正方形,使点D落在边上,折痕为;
则点M即为边的三等分点.
素材2
第一步:对折正方形,展开,折痕为;
第二步:将边沿折叠到的位置;
第三步:将点A沿折叠到点H的位置,折痕交正方形的边于点M;
则点M即为边的三等分点.
问题解决
任务1
证明素材1中方法的正确性.
任务2
证明素材2中方法的正确性.
任务3
已知矩形,通过折纸找出边上的一个三等分点,画出折痕,并简要说明折叠方法.
【答案】任务1:见解析;任务2:见解析;任务3:见解析
【分析】任务1:由折叠和正方形的性质可证,有,同理,有,结合矩形的性质可得,则,即可证明点M是的三等分点;
任务2:连接,设正方形边长为a,由折叠可得,,由折叠和正方形的性质可证,有,设,则,,在中,利用勾股定理求得,即可判定点M是三等分点
任务2:方法一:参照任务一的方法即可折出矩形的一个三等分点;方法二:首先两次对折矩形形成新的矩形,再结合任务一的方法即可找到三等分点;方法三:参照任务二的方法即可折出矩形的一个三等分点.
【详解】解:任务1:
∵四边形为正方形,
∴,
由折叠可得:,
,
∵,
∴,
,
同理,
,
,
则,
∵四边形是矩形,
∴,
,
,
即点M是的三等分点;
任务2:连接,如图,
设正方形边长为a,由折叠可得,
,
∵四边形为正方形,
∴,
∵,
∴,
,
设,则,,
在中,,
,解得,
,
即点M是三等分点
任务3:
方法一:
第一步:对折矩形,展开,折痕为;
第二步:沿对角线折叠矩形,展开,再沿折叠矩形,
展开,折痕,交于点G,
第四步:过点G折叠矩形,使折痕;
则点H即为的一个三等分点.
方法二:
第一步:两次对折矩形,展开,折痕分别为、;
第二步:沿折叠矩形,展开;再沿折叠矩形,展开,交折痕于点N;
第三步:沿折叠矩形,折痕交于点M,
则点M即为所求作的三等分点.
方法三:
第一步:将边沿折叠到落到边的位置;
第二步:折叠矩形,使点A与点E重合,点B与点F重合,展开,折痕为;
第三步:将点E沿折叠到点N的位置,将点A沿折叠到点P的位置,折痕交边于点M;
则点M即为边的一个三等分点.
.
【点睛】本题主要考查折叠的性质、正方形的性质、相似三角形的判定和性质、矩形的性质、全等三角形的判定和性质和勾股定理,解题的关键是熟练掌握相似三角形性质和找到对应的等分点.
8.(2025·福建龙岩·一模)如图,中,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,延长至点,使,连接,等边对等角结合三角形的外角的性质,得到,进而得到,再结合,得到,列出比例式进行求解即可.
【详解】解:延长至点,使,连接,
则:,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴;
故答案为:.
9.(2025·福建龙岩·一模)在中,,点是边上一动点,连接,将线段绕点顺时针方向旋转得到线段,连接,.
(1)如图1,若点是的中点,,则___________;
(2)如图2,当时,求证:;
(3)若,在点的运动过程中,当长取到最小值时,求的长.
【答案】(1);
(2)证明见解析;
(3).
【分析】(1)由旋转的性质可得,,由直角三角形的性质得到,得到,求出,即可求解;
(2)过点作于点,则,证明,得到,证明,得到,即可得出结论;
(3)过点作于点,在上截取,连接,则和都是等腰直角三角形,得到,,证明,得到,根据点在上运动时,对应的点在过点且满足的直线上运动,当时,长最小,此时是等腰直角三角形,根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:由旋转的性质可得:,,
∵,点是的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)证明:过点作于点,则,如图:
由(1)知,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
又∵,
∴,
,
;
(3)解:如图,过点作于点,在上截取,连接,则和都是等腰直角三角形,
,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴点在上运动时,对应的点在过点且满足的直线上运动,
当时,长最小,此时是等腰直角三角形,
在中,,
,
,
,
∴是等腰直角三角形,
,
∴是等腰直角三角形,
,
在中,.
【点睛】本题考查了旋转的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,等腰直角三角形的判定与性质,三角形内角和定理等知识,掌握相关知识是解题的关键.
10.(2025·福建厦门·一模)如图,在边长为10的正方形中,点为的中点,将沿翻折得,点落在四边形内.点为线段上的动点,过点作交于点,则的最小值为 .
【答案】8
【分析】本题主要考查轴对称在的性质、勾股定理、相似三角形的判定和性质等知识点.如图:过点M作于F,推出的最小值为的长,证明四边形为菱形,然后利用相似三角形的判定和性质求得的长即可.
【详解】解:作点P关于的对称点,
由折叠的性质知是的平分线,
∴点在上,
过点M作于F,交于点G,
∵,
∴的最小值为的长,
连接,
由折叠的性质知为线段的垂直平分线,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵为线段的垂直平分线,
∴,
∴,
∴,
∴四边形为平行四边形,
∵,
∴四边形为菱形,
∴,,
∴,
∵,即,
∴,
∴,即,
∴,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:.
11.(2025·福建厦门·一模)在中,,,点是边上一点,点是边上一点,连接、,且.
(1)如图1,若,,求的长;
(2)如图2,为延长线上一点,连接,且,求证:;
(3)如图3,连接,将沿翻折至所在平面内得到,连接交于点,连接、,当最小时,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】(1)勾股定理得出,进而可得,证明,根据全等三角形的性质,得出,进而即可求解;
(2)将绕点顺时针旋转得到,点的对应点为,过点作交于点,过点作交于点,则,,证明,即可得证;
(3)先证明得出,在中,,得出,进而得出当最小时,则最小,当时,最小,此时如图所示,连接,证明是直角三角形,得出,进而可得是等腰直角三角形,则得证明得出,即可求解.
【详解】(1)解:∵在中,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
在中,
∴,
∴,
∴;
(2)解:如图所示,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点为,过点作交于点,过点作交于点,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,,即,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
在中,
,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,而是定值,
∴当最小时,则最小,
∴当时,最小,此时如图所示,连接,
∵,,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵折叠,
∴,,
∴,
∴是直角三角形,即,
∴,
又∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
又∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,勾股定理,全等三角形的性质与判定,相似三角形的性质与判定,折叠的性质,正切的定义,直角三角形的性质,熟练掌握以上知识是解题的关键.
12.(2025·福建·一模)如图①,在正方形中,为上一点,连接,将线段绕正方形中心顺时针旋转得到线段,其中点对应点是,点对应点是点,与相交于点.
(1)求证:点在上;
(2)是上一点,连接,.
①如图②,若平分,求证:;
②如图③,若,以下结论:①;②.你认为哪个正确?请证明你认为正确的那个结论.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析;②正确,证明见解析
【分析】(1)先根据旋转的性质和正方形的性质可得,,,再证出,根据全等三角形的性质可得,则,由此即可得证;
(2)①连接,交于点,先证出,,根据相似三角形的性质可得,从而可得,再证出,根据相似三角形的性质可得,由此即可得证;
②先证出是锐角三角形,再设,,过点作于点,过点作于点,解直角三角形分别求出的值,由此即可得.
【详解】(1)证明:∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
由旋转的性质得:,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,,
又∵为上一点,将线段绕正方形中心顺时针旋转得到线段,点对应点是,
∴点一定在右侧,
∴点在上.
(2)证明:①如图,连接,交于点,
∵四边形是正方形,
∴,,
∴,
由旋转的性质得:,
∴,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,,
在和中,
,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴.
②正确,证明如下:
∵,
∴,,
∵在中,,,
∴,
∴,
由上已证:,
∴,
∴,
设,,则,
∴,
∵,
∴,
在正方形中,,
∴,
∴,
,
如图,过点作于点,过点作于点,
∴,,
,,
∴,,
∴,
,
∵在中,,,
∴,
又∵,,
∴.
【点睛】本题考查了正方形的性质、三角形全等的判定与性质、旋转的性质、相似三角形的判定与性质、解直角三角形等知识,熟练掌握相似三角形的判定和解直角三角形的方法是解题关键.
13.(2025·福建泉州·一模)如图,的外接圆的直径交于点,过点作于点,延长交于点,连接,.
(1)求证:;
(2)若平分.
①已知,,求的长;
②若点为的中点,且,,三点在同一直线上,试猜想与的数量关系,并证明你的结论.
【答案】(1)见解析
(2)①;②,见解析
【分析】(1)由三角形内角和定理得到,进而即可得解;
(2)①过点B作于点M,则,先证,可得,所以,利用勾股定理求出,再利用等面积求出,,,,最后再证,利用相似比求解即可;
②先证都是等腰直角三角形,过点F作于点M,可证,,所以,设,则,,进而即可得解.
【详解】(1)证明:如图1.
∵是的直径,,
∴,
∵对的圆周角是和,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴.
(2)解:①如图2,过点B作于点M,则,
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
在中,,由勾股定理,得:.
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,即,
∴.
②与的数量关系是,理由如下:
如图.
∵,点为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴都是等腰直角三角形,
∴,
过点F作于点M,
∵平分,
∴,
在中,,
由①,得:,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
设,则,,
∴,即.
【点睛】本题主要考查了圆周角定理、垂径定理、相似三角形的判定和性质、勾股定理等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
14.(2025·福建泉州·一模)已知抛物线经过和两点.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若点为第一象限内该抛物线上的一动点,且在直线的上方,过点作轴于点,交直线于点,以为直径作.
①如图1,当与轴相切时,求点的坐标;
②如图2,直线与轴交于点,交直线于点,求弦的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)由待定系数法代值解方程即可得到答案;
(2)①设点的坐标为,则点的坐标为,求出,由与轴相切时,,得到求解即可得到答案;
②在中,解直角三角形得到,在中,由勾股定理,连接,由相似三角形的判定定理得到,由相似比得到,由抛物线性质求最值即可得到答案.
【详解】(1)解:抛物线经过和两点,则
,
解得,
∴该抛物线的函数表达式为;
(2)解:①如图所示:
设点的坐标为,则点的坐标为.
∵点在直线的上方,
∴,
∵当与轴相切时,,
∴,
解得,(舍去),
当时,,
∴点的坐标为;
②如图2所示:
由直线可得:点的坐标为.
由(2)得:,,
∴,,
在中,
∵,
∴,
在中,由勾股定理,得
,
连接所示:
则.
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵抛物线的对称轴为直线,且开口向下,
∴当时,弦的最大值为.
【点睛】本题考查二次函数综合,涉及待定系数法求二次函数解析式、二次函数与圆、两点之间距离公式、二次函数图象与性质、解一元二次方程、解直角三角形、勾股定理、相似三角形的判定与性质、二次函数求最值等知识,熟记二次函数图象与性质,掌握二次函数综合题型的解法是解决问题关键.
15.(2025·福建泉州·一模)如图,点A、E在上,与的夹角为,连结,过A点作的切线.
(1)试求的度数(用含有n的代数式表示);
(2)在的延长线上取一点D,以线段为一边作矩形,点C在射线上.
①当时,在n的变化过程中,探究线段与、之间是否存在某固定的数量关系?若存在,试求出它们的数量关系;若不存在,请说明理由;
②连结,当时,试求出的值.
【答案】(1)
(2)①存在,;②
【分析】(1)由题意易得,然后根据切线的性质可进行求解;
(2)①连结交于点,由题意易得,则有,然后可得,进而根据全等三角形的性质可进行求解;
②连结,由题意先得到点在线段上,过作,垂足为,则,,然后可得,进而根据相似三角形的性质可进行求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴;
(2)解:①存在,;
连结交于点,
在矩形中,,,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
在和中,
∴,
∴,
∵,
∴;
②连结,
∵,
∴不妨设,则,,,
,
又,
,
点在线段上;
过作,垂足为,则,,
方法一:
又矩形中,,
,
,
,,
,
,
,
在矩形中,,,
;
方法二:
,,
,
,
设,则,
,
在中,,
在中,,
,
解得,
,,
在矩形中,,
.
【点睛】本题主要考查切线的性质、勾股定理、等腰三角形的性质、矩形的性质及相似三角形的性质与判定,熟练掌握切线的性质、勾股定理、等腰三角形的性质、矩形的性质及相似三角形的性质与判定是解题的关键.
(
题型03
)相似三角形的实际应用
16.(2025·福建·一模)身高均为的小明与小强在学校球场的照明灯和照明灯之间,两盏灯的高度均为,如图所示.已知小明的身影的顶部正好在灯的底部处,小强的身影的顶部正好在灯的底部处,已知两灯之间的距离为,则两人的距离是 .
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的性质,解题的关键是掌握相关在知识.由题意可得:,,推出,,进而得到,,可求出,最后根据,即可求解.
【详解】解:由题意得:,,,,,
,,
,,
即,,
,
,
即两人的距离是,
故答案为:.
17.(2025·福建·一模)小敏想用学过的知识来测量小区楼下花坛中央的雕塑的高度.如图所示,小敏在花坛边缘与雕塑在太阳光下的影子交汇处的空地上选择一点,并在点处安装了测倾器,测得雕塑的顶端的仰角为,小敏沿的方向向后移动,移动2米时恰好到达雕塑顶端在太阳光下的影子点处,小敏站在处,测得她在太阳光下的影长米.已知测倾器的高度米,小敏的身高米,点在同一水平直线上,且、均垂直于,求雕塑的高度.(结果精确到1米,参考数据:)
【答案】雕塑的高度为11米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,相似三角形的应用,矩形的判定与性质;过D作于H,则四边形是矩形,有米;在中,由正切函数关系得;再由,得,即可求解.
【详解】解:如图,过D作于H,
∵,
∵四边形是矩形,
∴米;
在中,,
∴;
而,
即;
由题意知,,
∴,
即,
解得:,
答:雕塑的高度为11米.
18.(2025·福建·一模)如图所示,在某次网球赛中,一名站在离球网远的参赛选手,某次挥拍击球时恰好将球打过高为的球网,而且落在离球网远的位置上,则球拍击球的高度为 m.
【答案】
【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判定与性质是解题的关键,根据题意可得:,,从而可得,然后证明,从而利用相似三角形的性质进行计算即可解答.
【详解】解:如图,
由题意得:,,
,
,
,
,
,
解得:
球拍击球的高度为,
故答案为:.
19.(2025·福建·一模)如图,小明同学用自制的直角三角形纸板DEF测量树的高度AB,他调整自己的位置,设法使斜边DF保持水平,并且边DE与点B在同一直线上.已知纸板的两条直角边DE=40cm,EF=20cm,测得边DF离地面的高度AC=1.5 m,CD=8 m,则树高AB= m.
【答案】5.5
【详解】在△DEF和△DBC中,,
∴△DEF∽△DBC,
∴,
40cm=0.4m,20cm=0.2m,
即,
解得BC=4,
∵AC=1.5m,
∴AB=AC+BC=1.5+4=5.5m
故答案为:5.5m
【点睛】考点:相似三角形
(
题型0
4
)解直角三角形
20.(2025·福建·一模)如图,为的切线,切点为,点在上,连接,,分别交于两点,且为的中点.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)若,,求线段的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题主要考查了解直角三角形,切线的性质,勾股定理,圆周角定理,等腰三角形的判定等等,正确作出辅助线是解题的关键.
(1)连接,由切线的性质得到,由直角三角形的性质得到,则,据此可证明,再证明得到,再由圆周角定理得到,则,即,据此可证明结论;
(2)过点O作于G,过点A作于H,连接,设,则,解得到,,则,解得到,则,解得到,则,由勾股定理得,解方程即可得到答案.
【详解】(1)证明:如图所示,连接,
∵为的切线,切点为,
∴,即,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴是等腰三角形;
(2)解:如图所示,过点O作于G,过点A作于H,连接,设,则,
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴在中,,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,
∴,
∴,
解得或(舍去),
∴,
∵为的中点,
∴.
21.(2025·福建泉州·一模)在一次数学活动课中,小明对“折纸中的数学问题”进行探究.
【活动1】折叠矩形纸片:
第一步:如图1,把矩形纸片对折,使与重合,折痕为,把纸片展平;
第二步:点在上,再次沿折叠纸片,使点落在上的点处.
【活动2】折叠正方形纸片:
第一步:如图2,把正方形纸片对折,使与重合,折痕为,把纸片展平;
第二步:点在上(不与点,重合),再次沿折叠纸片,使点落在下方的点处,延长交于点.
(1)在活动1中,求证:;
(2)在活动2中,若正方形的边长为8,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)证法一:连接.根据折叠的性质和垂直平分线的性质,证明是等边三角形,即可得到结论;证法二:利用锐角三角函数,得到,,即可得到结论;
(2)连接.设,证明,从而得出,,再利用勾股定理列方程求解即可.
【详解】(1)证明:证法一:如图,连接.
由图形折叠的特征可得:,,,
∴是线段的垂直平分线,
∴,即是等边三角形,
∴,
∴.
证法二:
由图形折叠的特征可得:,,,
在中,,
∴,
∵,
∴.
(2)解:如图,连接.
设,则.
由图形折叠的特征可得:,,,.
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴,
在中,由勾股定理,得,
即,
解得,即.
【点睛】本题考查了矩形与折叠,等边三角形的判定和性质,解直角三角形的应用,全等三角形的判定和性质,正方形的性质等知识,掌握相关知识点是解题关键.
22.(2025·福建泉州·一模)如图,已知,点在上.
(1)求作矩形,使点在上,点在上方;(要求:尺规作图,保留痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,连接交于点.若,求的长.(参考数据:,)
【答案】(1)作图见解析
(2)
【分析】本题考查基本尺规作图、矩形性质及解直角三角形求线段长,根据题意,准确作出矩形是解决问题的关键.
(1)尺规作图过点作的垂线,再以为圆心、为半径画弧;以为圆心、为半径画弧;两条弧交于点,则四边形就是要求作的矩形;
(2)根据题意,作出图形, 由矩形性质及解直角三角形即可得到答案.
【详解】(1)解:如图1所示:
四边形就是要求作的矩形;
(2)解:如图2所示:
∵四边形为矩形,
∴,,,
在中,,,
∴,
∴,
∴.
23.(2025·福建三明·一模)如图,在菱形中,点分别在边上,.
(1)求证:;
(2)为中点,交于点,,垂足为.
①求证:;
②用等式表示线段,与之间的数量关系,并给予证明.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析;②,证明见解析
【分析】(1)先根据菱形的性质可得,,再证出是等边三角形,根据等边三角形的性质可得,然后证出,根据全等三角形的性质即可得证;
(2)①连接,先证出是等边三角形,根据等边三角形的性质可得,再证出,根据相似三角形的性质可得,然后根据相似三角形的判定即可得证;
②延长,交于点,先证出,再证出,根据相似三角形的性质可得,从而可得,然后在中,解直角三角形可得,最后根据和等量代换即可得.
【详解】(1)证明:∵四边形是菱形,
∴,,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
在和中,
,
∴,
∴.
(2)证明:①如图,连接,
由(1)已证:,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∵为中点,
∴,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
在和中,
,
∴.
②,证明如下:
如图,延长,交于点,
∵四边形是菱形,,
∴,
∵,
∴,
由上已证:,
∵,
∴,
∴,即,
由上已证:,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了菱形的性质、三角形全等的判定与性质、等边三角形的判定与性质、含30度角的直角三角形的性质、相似三角形的判定与性质、解直角三角形等知识,综合性强,较难的是题(2)②,通过作辅助线,构造直角三角形和相似三角形是解题关键.
(
题型0
5
)解直角三角形的应用
24.(2025·福建泉州·一模)阅读下列材料,解答问题.
【背景】如图1,李叔家D与水果园E之间隔着一座小土坡,为方便浇水灌溉,从家里铺设的水管到果园,原来经过小土坡铺设的水管()由于风吹日晒,老化损坏,现在李叔准备从土坡下直接埋一条水管(D,B,C,E在同一直线上).
【问题】为了计算新水管的长度,需要测量B,C之间的距离;
要了解水管承受的压力,需要测量土坡的高度.
【工具】一把皮尺和一台测角仪,如图2.皮尺的功能是直接测量任意可到达的两点间的距离;测角仪的功能是在一固定位置测量可以看到的两个地点的夹角大小.
【测量】李叔用皮尺测量出原来土坡两边的长度,,再用测角仪测得.
解答问题:
(1)求的长度;(结果用含a,b,的代数式表示)
(2)若测得,,,求出小土坡的高度.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,结合图形构造直角三角形是解题的关键.
(1)过点作交延长线于点,设,在中利用三角函数的定义求出和的长,得出的长,在中利用勾股定理表示出的长,再根据平角的定义得到,即可求解;
(2)过点作于点,结合(1)中的结论,代入数据求出和的长,再利用等面积法得到,求出的长,即可解答.
【详解】(1)解:如图,过点作交延长线于点,则,
设,
在中,,,
,,
,
在中,,
,
,
,即,
,
的长度为.
(2)解:如图,过点作于点,
,,,
,,
,
,
答:小土坡的高度为.
25.(2025·福建泉州·一模)如图1是某品牌自行车,图2是其示意图.已知,,,,自行车的坐垫,平行地面,垂直地面,自行车轮子的半径等于,则坐垫到地面的距离为 .(结果精确到,已知,,)
【答案】
【分析】本题考查解直角三角形的应用,如图,过点A作交的延长线于点J,过点D作于点H,过点C作于点N,过点K作于P.解直角三角形求出,可得结论.
【详解】解:如图,过点A作交的延长线于点J,过点D作于点H,过点C作于点N,过点K作于P.
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴的竖直距离为,
∴,
∴坐垫到地面的距离.
故答案为:.
26.(2025·福建泉州·一模)如图,滨海办公区东、西两栋办公楼的高度相等,且水平距离为.下午3时太阳光线与地面所成的角是.这时东楼二层离地的阳台与西楼的楼顶、太阳恰好在一条直线上,则这两栋办公楼的高度为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,掌握解直角三角形是解题的关键.根据题意得,,再根据正切的定义求出的长,即可解答.
【详解】解:如图,
由题意得,,,
在中,,
,
这两栋办公楼的高度为.
故选:B.
(
题型0
6
)投影与三视图
27.(2025·福建龙岩·一模)如图1,鲁班锁是我国古代传统建筑的固定结合器,由多根木条通过榫卯咬合而成,也是一种广泛流传的益智玩具.如图2是鲁班锁中的一个构件,它的俯视图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三视图,熟练掌握三视图的画法是解题的关键.利用俯视图的定义:俯视图是从物体的上面看得到的平面图形,找到从上面看所得到的图形即可,注意看得见的轮廓线画实线,看不见的画虚线.
【详解】解:图2的俯视图如下:
故选:B.
28.(2025·福建泉州·一模)如图1,古代叫“斗”,官仓、粮栈、米行、家里等都是必备的粮食度量用具.如图2,下列图形是“斗”的俯视图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了简单组合体的三视图,根据俯视图的意义,判断解答即可.
【详解】解:“斗”的俯视图的是:
故选:C.
29.(2025·福建·一模)下面选项中由四个小正方体搭建的几何体,左视图与主视图完全一样的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了简单几何体的三视图,左视图是从左边看到的图形,主视图是从正面看到的图形,据此分别画出对应选项中的主视图和左视图即可得到答案.
【详解】解:A、主视图和左视图分别如下,二者不一致,不符合题意;
B、主视图和左视图分别如下,二者不一致,不符合题意;
C、主视图和左视图分别如下,二者不一致,不符合题意;
D、主视图和左视图分别如下,二者一致,符合题意;
故选:D.
30.(2025·福建泉州·一模)由5个大小相同的正方体搭成的几何体如图所示,其右视图为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了视图的定义,根据右视图为从右面看到的平面图形,进行解答即可.
【详解】解:从右面看到有两列,左侧一列为1个正方形,右边一列为2个正方形,如图所示:
故选:B.
31.(2025·福建·一模)如图是由一个长方体和一个三棱柱组成的几何体,则它的主视图是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了立体图形的三视图,三视图是指主视图,俯视图,左视图,解答此题的关键是弄清三视图的定义.主视图是指从正面看所得的图形,根据主视图的定义解答即可.
【详解】
解:由图知该几何图形的主视图为,
故选:B.
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